2023-2024学年重庆市巴南区物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2023-2024学年重庆市巴南区物理高一下期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为（）A．360m B．90m C．15m D．10m2、(本题9分)下列说法正确的是A．做平抛运动的物体机械能一定守恒B．被匀速吊起的集装箱机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能一定不守恒D．合外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒3、(本题9分)如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A．连续敲打可使小车持续向右运动B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D．人、车和锤组成的系统动量守恒4、如图所示，分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始，沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用时间相同在这两个过程中()A．F1和F2所做功相同 B．F1和F2的大小相同C．物体的机械能变化相同 D．F1和F2对物体的冲量大小相同5、如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星．关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是A．卫星乙的周期可能是20hB．卫星乙可能在泸州正上空C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度6、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的637、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大8、(本题9分)如图所示，质量为的滑块和质量为的滑块套在光滑水平杆上，为竖直轴，分别用抗拉能力足够大的两根水平细线固定在转轴上，绳拉直时，两滑块到点的距离分别为和，当水平杆的角速度大小为时，下列选项正确的是（）A．绳上的拉力大小为B．绳上的拉力大于绳上的拉力C．滑块的向心加速度大小为D．滑块的周期等于滑块的周期9、(本题9分)卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（）A．卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道ⅡB．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度10、在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)二、实验题11、（4分）(本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________。(用题目所给物理量的符号表示)(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______A．减小挡光片上端到光电门的距离hB．增大挡光片的挡光宽度bC．适当减小挡光片的挡光宽度b12、（10分）如图所示的是某同学设计的测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：带定滑轮的长木板、铁块、与铁块质量相同的钩码、米尺、电火花打点计时器、频率为50Hz的交流电源、轻绳、纸带等。不计滑轮摩擦，回答下列问题：(1)电火花打点计时器的正常工作电压为___________V，电源的周期为___________s；(2)铁块与木板间的动摩擦因数μ=___________；(用重力加速度和铁块的加速度表示)(3)某次实验得到点迹清晰的一条纸带，如图所示。测得x1=3.1cm，x2=4.9cm，x3=6.7cm，x4=8.5cm，重力加速度g=10m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为___________(结果保留2位小数)三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径R=1.0m，水平轨道BD长L=5.0m，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为2.0kg的小车（可视为质点）从P点以初速度v0=2m/s(1)P点离水平轨道的高度H；(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度h=1.25m，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为2.0m、3.0m14、（14分）(本题9分)某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F的作用．（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度．（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式．这个物体在沿什么样的轨迹运动？15、（13分）(本题9分)质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹资的压缩量为，如图所示．物块从钢板正对距离为的处自由落下，打在钢板上井立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为时，它们恰能回到点，若物块质量为，仍从处自由落下，则物块与钢板回到点时，还具有向上的速度，求：（1）弹簧压缩时的弹性势能；（2）物块质量为时向上运动到最高点与点的距离．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R，已知，根据万有引力等于重力得：，，①由题意从同样高度抛出，②，①、②联立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故选项D正确．点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；重力加速度g是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量．2、A【解析】

A.做平抛运动的物体，只有重力做功，其机械能一定守恒，故A正确；B.被匀速吊起的集装箱由于拉力做功，机械能不守恒；故B错误；C.做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒。比如：自由落体运动。故C错误。D.物体机械能守恒不是合外力对物体做功为零，而是只有重力做功，故D错误。3、C【解析】

A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。4、C【解析】

ABC.由公式x=12at2得，由于x和t均相同，故加速度a相同，由v=at，t相同，则物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，根据动能定理得知，总功相等．第一个物体所受的摩擦力f1=μmgcosθ小于第二个物体所受的摩擦力f2=μ(mgcosθ+F2sinθ)，位移相等，所以第一个物体所受的摩擦力做功小于第二个物体所受的摩擦力做功，重力做功相同，则F1做的功比F2W1=F1s<W2=F2scosθ由上式可看出F2cosθ>F1，所以F1<F2，物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故AB错误，C正确。D.时间相等，F1<F2，所以F1和F2对物体的冲量大小不相同，故D错误。5、D【解析】

A、乙为同步卫星，其周期为24h，A错误；B、同步卫星的轨道只能在赤道上空，B错误；CD、，解得，可知轨道半径小的周期小，角速度大，C错误D正确．6、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。7、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．8、AD【解析】两者同轴转动，角速度相等，根据可得两者运动周期相同，绳子间的拉力充当向心力，所以绳子对两者的拉力大小相等，根据可得，向心加速度为，AD正确BC错误．9、AC【解析】从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误．故选AC．10、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GMm'联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。二、实验题11、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系统重力势能的减小量为：△Ep=（M-m）gh，

物块经过光电门的瞬时速度为：v＝bt，

则系统动能的增加量为：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(bt)1．

则机械能守恒的表达式为：(M−m)gh＝12(M+m)(b（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能．

（3）为减小上述△v对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C正确．

点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，抓住系统重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，知道实验误差的来源．12、2200.020.64【解析】

第一空.第二空.电火花打点计时器的正常工作电压为交流220V，电源的周期为0.02s.第三空.根据牛顿第二定律，对铁块有：；对钩码有：；联立解得：第四空.相邻计数点间的时间间隔为：.根据匀变速直线运动的判别式，四组位移采用逐差法有：，解得：代入可得：.三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)H=2.3m(2)小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为120N，方向竖直向下(3)2.3m⩽【解析】

(1)小车恰好滑过圆轨道最高点时，重力提供向心力：mg=mv小车从P到C的运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，则有：mg(H-2R)=解得：H=2.3m(2)对小车从P到B的运动过程由机械能守恒可得：mgH=在B点由牛顿第二定律得：F由牛顿第三定律有：F可得小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为120N，方向竖直向下(3)对小车从静止释放点到D点的过程由动能定理得：mg从D点到气垫上的运动过程只受重力作用，做平抛运动，则有：h=x=而2解得：2.314、（1），（2），物体沿直线运动【解析】（1）以物体下落点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴；水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，故：vy=gt

，则

（2）由题意可知，竖直方向的重力与水平方向的拉力F均不变，由力的合成可知，则其合力也恒定，由于从静止开始运动，因此物体做初速度为零的匀加速直线运动；由于水平方向力的大小一定，又小