南通市2024-2025学年物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题含解析.doc

南通市2024-2025学年物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．曲线运动不一定是变速运动
B．做曲线运动物体的速度方向保持不变
C．物体受到变力作用时就做曲线运动
D．做曲线运动的物体受到的合外力可能是恒力
2、 (本题9分)如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时的弹性势能为（g=10m/s2）（ ）

A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J
3、伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是
A．重力 B．速度
C．加速度 D．机械能
4、如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是

A．卫星在C点的速度最大
B．卫星在C点的加速度最大
C．卫星从A经D到C点的运动时间为T/2
D．卫星从B经A到D点的运动时间为T/2
5、 (本题9分)如图所示，小环A套在光滑竖直杆上，小环B套在光滑水平杆上，A、B两环用一不可伸长的轻绳连接在一起。初始时，用力F作用在A上，使A、B两环均处于静止状态，轻绳处于伸直状态且与竖直杆夹角为60°。撤去F后，小环A运动至轻绳与竖直杆夹角为37°时的速率为v。已知A、B两环的质量均为m，绳长为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．力F的大小为2mg，方向竖直向上
B．在运动过程中，小环A的机械能守恒
C．轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环B的速率也为v
D．轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环A的速率为
6、 (本题9分)一辆汽车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，汽车启动时的v-t图象如图所示。已知时刻的速度为，时刻的速度为，且时刻的加速度为时刻的加速度的2倍。若汽车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是（ ）

A．汽车在时刻的加速度为
B．汽车在时间内的平均速率等于
C．汽车能达到的最大速度为
D．汽车所受的恒定阻力为
7、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得 （ ）

A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态
B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态
C．t3时刻弹簧弹性势能为6J
D．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态
8、 (本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息可求出（　　）
A．月球的平均密度为
B．嫦娥四号绕月运行的速度为
C．月球的平均密度
D．嫦娥四号绕月运行的速度为
9、 (本题9分)如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是

A．M可能为电子，N可能为质子
B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能
D．M在b点的动能大于它在a点的动能
10、 (本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则（ ）

A．汽车所受阻力为2×103N
B．汽车匀加速所需时间为5 s
C．汽车匀加速的加速度为3 m/s2
D．汽车在车速为5 m/s时，功率为6×104W
11、 (本题9分)据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创[造了全世界在月工作最长记录．假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是：（ ）
A．月球表面的重力加速度为
B．月球的质量为
C．探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
12、在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）
A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/s
C．碰撞中总机械能损失了1500J D．碰撞中总机械能损失了1400J
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．

(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．
(2)实验中打点计时器应接__________ （选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点 A、B、C 到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下 O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．

14、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E. 测量纸带上某些点间的距离
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。
答：________________________________________________________________________________________________________

（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________，而动能的增加量为____________，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量____________动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；
该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的-h图象是图中的________________。

15、 (本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打 点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．

他们称得滑块的质量为 M、砂和小桶的总质量为 m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮 挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：
(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．
(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计 时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为 L、打下该两点时滑块的速度大小为 v1、 v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为 g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。

（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；
（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）求OP的距离Y；
（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。
17、（10分）蹦极是一项非常刺激的运动，为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量，空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为B点，如图所示。已知人的质量m=50kg，弹性绳的弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，k=200N/m，弹性绳的原长=10m,整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取重力加速度g=10m/，在人离开蹦极台至第一次到达B点的过程中，机械能损失可忽略。

(1)求人第一次到达A点时的动能
(2)求人第一次速度达到最大时，距离蹦极台的距离；
(3)已知弹性绳的形变量为x时，它的弹性势能=。求B点与蹦极台间的距离
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、D
【解析】
A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，一定是变速运动，所以A正确；B错误．C、物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，所以C错误．D、做曲线运动的物体受到的合外力可能是恒力，如平抛运动，受恒力作用，做曲线运动，所以D正确．
2、A
【解析】
由得，，则落地时竖直方向上的分速度；，解得；弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，则．故A正确．
3、D
【解析】
A．在伽利略斜面实验中，小球所受重力不变；在有阻力的情况下，小球不能回到原来的高度；无阻力情况下，小球能回到原来高度；这说明伽利略斜面实验中寻求的不变量不是重力．故A项错误．
BC．在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，小球运动的速度先增大后减小，小球在倾角不同的斜面上加速度不同；所以不变的“东西”不是速度也不是加速度．故BC项错误．
D．伽利略斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒；所以不变的“东西”是机械能．故D项正确．
4、C
【解析】
A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等；故A错误；
B、在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，故B错误.
C、根据椭圆运动的对称性可知，则，故C正确.
D、椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度最小，则，；故D错误.
故选C.
5、D
【解析】
A．在拉力作用下，AB都处于静止，说明轻绳上的拉力为0，对A分析，由于A静止，故合力为零，施加的外力等于A环的重力，故拉力
F=mg
方向竖直向上，选项A错误；
B．在运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，由于轻绳存在作用力，故小环A的机械能不守恒，选项B错误；
C．将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度大小相等，有

解得

选项C错误；
D．在运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，则

解得

选项D正确。
故选D。
6、A
【解析】
B．t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，由图象的“面积”表示位移知，其位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故B错误；
D．由题意，设1时刻的加速度为a1、2时刻的加速度为a2，根据牛顿第二定律有
，，
联立解得

故D错误；
C．汽车能达到最大速度时，则有
F=f，P=Fv
故

故C错误；
A．根据

解得

故A正确。
故选A。
7、AC
【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸， 时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态， 时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知， 时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：  ，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．
8、AD
【解析】
A、C项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度为：，故A正确，C错误；
B项：月球表面任意一物体重力等于万有引力，则有：“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，得：，联立解得：，故B错误；
D项：由公式，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为，故D正确．
9、AB
【解析】
A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；
BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；
D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．
10、AB
【解析】
设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有，有；
代入得：…①
当时，，根据牛顿第二定律得：，
代入得：…②
由①②解得：，，故A正确；
匀加速直线运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为：，匀加速直线运动的时间，故B正确，C错误；
因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故选项D错误．
从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．
11、CD
【解析】
A、根据竖直上抛运动规律有,则得,月球表面的重力加速度 ,故A错误;
B、物体在月球表面上时,由重力等于万有引力有  ,可得月球质量 ,故B正确;
C、据万有引力提供圆周运动向心力得 可以知道,月球的第一宇宙速度 ,故C错误；
D、绕月球表面匀速飞行的卫星的周期 ,故D正确
综上所述本题答案是：BD
12、BD
【解析】
AB.设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙的速度大小为v′2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得： ，故A错误，B正确。
CD.根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入数据解得：△E=1400J，故C错误，D正确。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、动能 交流 mgh2
【解析】
(1)[1] 通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；
(2)[2][3] 打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh2
14、B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。
C本实验可以不测重锤的质量。
D说法错误，应先打开电源，在释放纸带 小于 重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。 A
【解析】
（1）[1]B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。
C本实验可以不测重锤的质量。
D说法错误，应先打开电源，在释放纸带
（2）[2]重锤重力势能的减少量为

[3]打点计时器打下B点的速度，所以重锤增加的动能为

[4]这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量小于动能的增加量
[5]重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。
[6]由动能定理可得，化简可得，可看出和是正比例关系，所以图象是过坐标原点的直线，故A正确。
15、（1）刻度尺；
（2）平衡摩擦力，；
（3）
【解析】
试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．
（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．
（3）运动过程中外力做功为：；
动能的增加量为：；
根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．
考点：探究功与速度变化的关系
【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．

三．计算题(22分)
16、（1） （2） （3） （4）增加L、或者减小d以及减小U1均可增加灵敏度；
【解析】
（1）粒子在电场中加速，由动能定理可知：

解得：

（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，垂直电场方向：
L=v0t
则沿电场方向：

侧移量：
y＝at2
联立解得：

（3）由几何关系可知：

得：

（4）该示波器的灵敏度
解得：

则增加L、或者减小d以及减小U1均可增加灵敏度；
17、 (1)5000J (2)12.5m (3)20m
【解析】
(1)由机械能守恒定律可知，人第一次到达A点时的动能

(2) 人第一次速度达到最大时，重力等于弹力，即

解得

距离蹦极台的距离

(3)从开始下落到B点的过程，由机械能守恒定律：

解得
L2=20m（L2=5m舍掉）