2023届山东省临沂市第十九中新高一物理第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)两个共点力的大小分别是5N和8N，则这两个力的合力大小不可能为（）A．5N B．8N C．12N D．14N2、如图所示，长为R的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端与光滑水平转轴O相连，现给小球一个初速度，使它在竖直面内做圆周运动，已知小球在最高点的速度大小为v，重力加速度为g。下列说法正确的是A．小球在最高点的速度v最小为gRB．小球在最高点对轻杆的作用力方向一定竖直向上C．小球在最高点时对轻杆的作用力大小可能等于mgD．小球在最高点的速度v越大，轻杆对小球的作用力越大3、弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是（）A．ρghB．p0+ρghC．p0+2ρghD．p0+3ρgh4、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能恰好是重力势能的3倍。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）A． B． C． D．5、(本题9分)下列各叙述中,正确的是()A．由功的定义式W=Fx可知，功是既有大小又有方向的物理量．B．在不需要考虑带电物体本身的形状和大小时，用点电荷来代替带电体的方法叫微元法C．牛顿在前人工作的基础上通过推导，提出了万有引力定律，并测出了引力常量的值D．比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义的6、(本题9分)一绝缘小球A（可视为质点），带+3Q的电荷量，在距A球为r的B点处电场强度为E；现拿一同样大小的小球C（带-Q的电荷量）去接触A球后再移走C球，则此时B点处的电场强度为：A． B． C．E D．3E7、(本题9分)小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角8、(本题9分)物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间内速度由0增大到v，接着在时间内速度由v增大到2v．设F在内做的功是，冲量是；在内做的功是，冲量是；那么（）A． B． C． D．9、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g＝10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（）A．先做匀减速运动再做匀加速运动B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．最后的速度大小是8m/s10、(本题9分)下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（）A．地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB．月球绕地球运行的周期T和地球的半径RC．月球绕地球运动的角速度和轨道半径rD．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r11、如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为12、(本题9分)质量为0.2kg的苹果，从离地面1.8m高处的苹果树树枝上落至地面。忽略空气阻力，g取l0m/s2。则苹果A．下落过程中动能增加了3.6JB．下落过程中机械能增加了3.6JC．着地前瞬间重力的功率为12WD．下落过程中重力的平均功率为12W二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某活动小组用如图所示的装置验证力的平行四边形定则．（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的拉力大小，小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为8N．现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的实曲线PQ．当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，传感器的示数为10N．在方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力____，合力的大小为____N（保留1位小数），合力的作用线与Oa几乎重合，结果表明：力的合成遵循平行四边形定则．（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点．对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的虚曲线PM．当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．14、（10分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置，利用重物自由下落来验证机械能守恒定律。（1）该实验中，下列做法正确的是_______。A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．应先释放重物后接通电源C．两限位孔在同一竖直面内上下正对D．可以由公式v=gt求打某点时纸带的速度（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记做O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为71.18cm、78.76cm、86.76cm。所用重物的质量为1.00kg。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。g取10m/s2。①.乙图中，纸带的______（填“左”或“右”）端与重物相连；②.根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J。（计算结果保留三位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。16、（12分）(本题9分)如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，0点到光滑水平面的距离为h．物块B和C的质量分别是6m和3m,B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于0点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为,小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞后B物块速度大小及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能．17、（12分）飞机若仅依靠自身喷气式发动机产生的推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵，一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷飞式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假设飞机整个过程所受的平均阻力为飞机重力的0.2倍．飞机离舰起飞的速度v=100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点．请你求出(计算结果均保留二位有效数字)：(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度大小(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】5N和8N两个力的合力范围是3N-13N，故不可能是1N,故选D.点睛：两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且|F1-F1|≤F≤F1+F1．2、C【解析】

A.细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，由于杆能支撑小球，所以v的最小值为1．故A项不符合题意；BCD.根据向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F减小，当v>gRmg+F=mv此时杆对小球的作用力大小可能等于mg，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的作用力大小可能等于mg，v增大，F增大。因此v由零逐渐增大，杆对小球的弹力先减小后增大，故BD不符合题意，C符合题意。3、C【解析】考点：封闭气体压强．专题：气体的压强专题．分析：根据液面的高度关系分析，大气压强P0等于中间这段气体产生的压强加上h液体产生的压强，中间这段气体产生的压强等于A端气体产生的压强加上h液体产生的压强，据此分析整理．解答：解：由图中液面的高度关系可知封闭气体的压强为p1=p0+ρgh，A点的压强pA=p1+ρgh=p0+2ρgh，故选C．点评：在计算气体压强时，有两个结论可以直接应用①同一气体的压强处处相等②同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定，并且位置越高，压强越小．4、A【解析】

根据机械能守恒定律以及已知条件：抛出时动能恰好是重力势能的3倍，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角；【详解】设抛出时物体的初速度为，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为，根据机械能守恒定律得：据题有：联立解得：则，可得：，故选项A正确，BCD错误。【点睛】解决本题的关键会熟练运用机械能守恒定律处理平抛运动，并要掌握平抛运动的研究方法：运动的分解。5、D【解析】A、功是标量，只有大小无方向，而其正负表示力和位移的夹角体现正功或负功，故A错误．B、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，故B错误．C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故C错误．D、电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义，体现与两个物理量无关，反映场本身的性质，故D正确．故选D．【点睛】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．6、A【解析】

根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为；而当小球C和A接触移走后，两者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为；可知；故B、C、D错误，A正确.7、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即mg=mv2R，所以v=gR，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以t=2R8、BC【解析】

根据动能定理得：则．根据动量定理得知故BC正确，AD错误．故选BC.点睛：根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用．9、CD【解析】试题分析：根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故C正确，AB错误．当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，．故D正确．故选CD．考点：牛顿第二定律；功率【名师点睛】解决本题的关键会根据P=Fv判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动．10、CD【解析】A：知道地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r，借助，算不出地球质量，可计算出太阳的质量．BD：知道月球绕地球运行的周期T和月球绕地球的轨道半径r，借助，可计算出地球的质量．利用月球绕地球运行的周期T和地球的半径R算不出地球的质量．C：知道月球绕地球运动的角速度和轨道半径r，借助可计算出地球的质量．综上，能算出地球质量的是CD两项．点睛：知道环绕天体的相关物理量可计算出中心天体的质量．11、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。12、AC【解析】

AB.下落过程只有重力做功，，所以重力势能减小了3.6J，下落过程中机械能守恒，所以动能增加了3.6J，故A正确B错误。CD.据运动学公式，解得：，所以着地前瞬间重力的功率为；下落过程中重物的平均速度为，所以下落过程中重力的平均功率为，C正确D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）见图；9.7～10.3（2）等于【解析】

（1）[1][2]．由题意可知，小球的重力为8N，当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，根据平行四边形定则作图，即其对角线的长度表示合力的大小，箭头的指向表示合力的方向，合力的大小为；（2）[3]．由题可知，小球的重力不变，重力与水平向右的拉力的合力方向不变，所以对小球施加一水平向右的拉力F不变，所以从理论上来说，F2等于F1；14、AC左7.887.59【解析】

第一空.A.为了减小阻力的影