芜湖市重点中学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

芜湖市重点中学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． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)关于弹性势能，下列说法正确的是（　　）
A．弹性势能与物体的形变量有关
B．弹性势能与物体的形变量无关
C．物体运动的速度越大，弹性势能越大
D．物体运动的速度越大，弹性势能越小
2、 (本题9分)关于电场线的说法，正确的是( )
A．电场线的切线的方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C．同一电场中电场线越密的地方，同一电荷所受静电力越大
D．静电场的电场线可能是闭合的
3、 (本题9分)如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星( )

A．线速度大小关系为
B．加速度大小关系为
C．向心力大小关系为
D．周期关系为
4、小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（ ）

A．树上A处苹果的重力势能为15J
B．沟底D处苹果的重力势能为-5J
C．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10J
D．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J
5、斜面P原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q从斜面P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。当小木块Q滑到斜面P的底部时，斜面P向右移动了一段距离，如图所示。下面说法中正确的是（ ）

A．木块P、Q组成的系统总动量守恒
B．重力对小木块Q做的功等于小木块Q的动能的增加
C．小木块Q减少的重力势能等于斜面P增加的动能
D．小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和
6、 (本题9分)如图所示，天花板上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，其下端连接一个小球，小球静止时弹簧伸长量为x0，现用手托住小球上移至弹簧长度为原长时由静止放手，小球开始向下运动，弹簧未超过其弹性限度已知弹簧弹性势能与伸长量的关系是E=kx2，x是伸长量。忽略空气阻力，则小球向下运动过程中下列说法正确的是（ ）

A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态
C．当小球下落到最低点时，弹簧伸长量为2x0 D．当小球下落到最低点时，其加速度为零
7、 (本题9分)质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用，力的方向保持不变．加速度的大小与时间的关系如图所示，则（ ）

A．时刻的瞬时功率为
B．时刻的瞬时功率为
C．在到这段时间内，水平力的平均功率为
D．在到这段时间内，水平力的平均功率为
8、一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿梯子上爬时，下列说法正确的是（ ）
A．气球可能匀速上升 B．气球可能相对地面静止
C．气球可能下降 D．气球运动速度不发生变化
9、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（ ）

A．a对b的静电力一定是引力
B．a对b的静电力可能是斥力
C．a的电量可能比b少
D．a的电量一定比b多
10、 (本题9分)如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（　　）

A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2
B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1
C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1
D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：1
11、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是(　 　)

A．木板获得的动能为2J
B．系统损失的机械能为2J
C．木板A的最小长度为1m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1
12、 (本题9分)如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中( )

A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)
B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)
C．支持力对P做功为mglsinα
D．板对P做功为mglsinα
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)图甲是验证机械能守恒定律的装置.一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t.重力加速度大小为g已知.
(1)用刻度尺测量遮光条宽度示数如图乙所示，则遮光条宽度为__________cm；
(2)若在误差允许范围内，等式gh =_____________成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒.(用题中所给物理量符号表示)
(3)撤掉光电门并在悬点处安装一个拉力传感器(可直接读出各个时刻力的大小) ，钢球球心到悬点的距离为L，将钢球拉至h高处静止释放，测出绳子摆动到竖直位置时的拉力大小为F，若要验证机械能守恒，还需要测量的一个物理量是______________(用文字和字母表示)；验证该过程机械能守恒的表达式为______________________(用题中所给物理量符号表示).

14、 (本题9分)小杰同学进行验证机械能守恒定律实验,采用如图甲装置．
(1)除了图甲所示装置中的器材之外,还必须从图乙中选取实验器材__________

A．B．
C．D．
(2)根据图丙的纸带分析计算,可知打点计时器打下点5时纸带速度的大小为_________．(打点计时器所接电源频率为,保留3位有效数字)

(3)若实验数据处理结果是从点0到点5,该过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量,原因可能是___________．
15、用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．

（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.
（3）实验主要步骤如下：
①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；
②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．
③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）
④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，A、B两球质量均为m，用一长为l的轻绳相连，A球中间有孔套在光滑的足够长的水平横杆上，两球处于静止状态．现给B球水平向右的初速度v0，经一段时间后B球第一次到达最高点，此时小球位于水平横杆下方l/2处．（忽略轻绳形变）求：

(1)B球刚开始运动时，绳子对小球B的拉力大小T；
(2)B球第一次到达最高点时，A球的速度大小v1；
(3)从开始到B球第一次到达最高点的过程中，轻绳对B球做的功W．
17、（10分） (本题9分)小球从离地面80m处自由下落， 重力加速度g=10m/s2。问：
(1)小球运动的时间。
(2)小球落地时速度的大小v是多少？
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、A
【解析】
试题分析：任何物体发生弹性形变时，都具有弹性势能．弹簧伸长和压缩时都有弹性势能．同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大．
解：A、B、发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，故A正确，B错误；
C、D、物体运动的速度越大，动能越大，但弹性势能与物体的运动速度大小无关，故C错误，D错误；
故选A．
点评：本题关键明确弹性势能的概念，知道影响弹性势能大小的因素，基础题．
2、C
【解析】
A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；
B．正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；
C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故C正确；
D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，
解得：，，；
由题意有：，
因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，
根据和可知，，
故选项B正确，A、C、D错误．
4、B
【解析】
A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为 EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；
B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为 EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；
C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能 EkD= mghAD=15J，故C错误；
D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能 EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．
5、D
【解析】
A. 木块P、Q组成的系统在水平方向不受力，所以系统在水平方向是守恒的，在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误。
BCD.重力对小木块Q做的功等于小木块Q重力势能的减少量，由能量的转化与守恒可知，小木块Q减少的重力势能转化为了斜面P和Q的动能，即小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和，故BC错误，D正确。
6、C
【解析】
AB．小球向下运动时，弹簧弹力先小于小球重力，小球向下做加速运动；当弹簧伸长量为x0时，弹簧弹力等于小球重力，小球速度最大；小球继续向下时，弹簧弹力大于小球重力，小球向下做减速运动；即小球先处于失重状态后处于超重状态。故AB两项均错误。
C.当小球静止时，小球受到的重力和弹力平衡，因此有，小球由原长释放到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，则由，联立可得
D．小球下落到最低点时，其加速度方向向上，D项错误。
7、AD
【解析】
AB、2t0时刻的速度，3t0时刻的速度，,3t0时刻的瞬时功率为，故B正确，A错误；

CD、0∼2t0时间内的位移，在2t0∼3t0时间内的位移，在t=0到3t0这段时间内,水平力做功，则水平力做功的平均功率，故C错误，D正确；
故选AD．
根据运动学公式求出3t0时刻的瞬时速度，从而求出瞬时功率．根据位移公式求出t=0到3t0这段时间内位移，通过功的公式求出水平力做功的大小，从而求出平均功率．
8、ABC
【解析】
ABC．设气球和梯子的总质量为M，人的质量为m，由于匀速上升，所以受到的合力为零，则系统动量守恒，有

解得气球的速度

由表达式可知可能为正、零、负，说明气球可能匀速上升、相对地面静止、匀速下降。故ABC正确；
D．若气球运动速度不发生变化即，则由的表达式可推出。因为人相对于气球运动，所以，矛盾，说明假设错误，气球的运动速度一定发生变化，故D错误。
故选ABC。
9、AD
【解析】
AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，故A正确，B错误；
CD．根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此a的电量一定比b多。故C错误，D正确；
10、AC
【解析】
A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；
B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；
C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；
D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。
11、BCD
【解析】
A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：
，
解得：
，
故木板获得的动能为
，
A错误；
B．系统减少的动能为
，
B正确；
C．图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为
，
A的位移为
，
木板A的最小长度为

C正确；
D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为
，
根据牛顿第二定律得
，
代入解得
，
D正确．
12、CD
【解析】
对物体运用动能定理
W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0
所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα
因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．

二．填空题每小题6分，共18分)
13、 0.60 钢球的质量m
【解析】（1）由刻度尺读数法则可知：遮光条宽度为；
（2）小球通过光电门的速度为：，则需要验证：
即在误差允许范围内，等式成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒；
（3）根据牛顿第二定律有：，解得：，可见还需要测量小球的质量m，才能求小球在最低点的速度，从而求出小球在最低点的动能，需要验证：即可验证机械能守恒定律。
点睛：本题考查验证机械能守恒定律，关键是明确实验原理，根据物理规律列出相应方程，然后求解讨论即可。
14、（1）B （2）0.925(0.900-0.950均可) （3）重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用
【解析】
（1）除了所给的仪器外，还需要借助于刻度尺测量计数点之间的距离，所以需要B仪器．
（2）利用中点时刻的速度等于平均速度则 (0.900-0.950均可)
（3）由于重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用，则会导致动能的增加量略小于重力势能的减少量．
故本题答案是：（1）B （2）0.925(0.900-0.950均可) （3）重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用
根据中点时刻的速度等于平均速度求解纸带上某点的速度，要考虑到实际情况即空气阻力的存在导致动能的增加与重力势能的减小不相等．
15、平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL
【解析】
第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；
第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；
第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.
第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.

三．计算题(22分)
16、（1）mg+m（2）（3）
【解析】
（1）B球刚开始运动时，A球静止，所以B球做圆周运动
对B球：T-mg=m
得：T=mg+m
（2）B球第一次到达最高点时，A、B速度大小、方向均相同，均为v1

以A、B系统为研究对象，以水平横杆为零势能参考平面，从开始到B球第一次到达最高点，根据机械能守恒定律，

得：
（3）从开始到B球第一次到达最高点的过程，对B球应用动能定理
W-mg
得：W=
17、 (1)4s；(2)40m/s
【解析】
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，由位移公式求解时间，用速度公式求解落地速度。
【详解】
解：（1）由
得小球运动的时间：
落地速度为：