2023-2024学年广东惠州市物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2023-2024学年广东惠州市物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角．则下列说法正确的是()A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系统的加速度为a＝gsinαD．F＝mgtanα2、(本题9分)有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（）A． B． C． D．3、某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为5m。忽略空气阻力，g取10m/s2，则石块落地时间和抛出点的高度分别是（）A．1s5m B．1s10mC．2s5m D．2s5m4、一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小（）A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大5、(本题9分)关于物理学史，下列说法中正确的是（）A．开普勒发现了行星运动的规律B．自然界存在两种电荷，库仑命名其为正电荷和负电荷C．库仑首先引入了“场”的观点来解释电荷之间的相互作用D．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论，并测定了引力常量6、(本题9分)公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看作圆周运动,质量为的汽车在拱形桥上以速度前进,设桥面的圆弧半径为,司机的质量为.汽车通过桥的最高点时司机对座椅的压力大小为（）A．B．C．D．7、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（）A．物体在空中运动的时间是B．物体在空中运动的时间是C．物体抛出时的竖直高度是D．物体抛出时的竖直高度是8、(本题9分)图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是()A．图乙中x＝4B．小球从B到C损失了0.125J的机械能C．小球从A到C合力做的功为-1.05JD．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m9、(本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为10、关于平抛运动，下列说法中正确的是A．是加速度不变的匀变速曲线运动B．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动C．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动的合运动D．是速度大小不变的曲线运动11、(本题9分)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)12、(本题9分)2010年10月1日我国成功发射“嫦娥二号”绕月卫星,绕月运行高度为100公里.2007年10月24日发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里,如图所示．“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比,下列判断正确的是()A．周期小，线速度大B．周期大，加速度小C．线速度大，加速度小D．角速度大，线速度大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示．B．第二步保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示：试回答下列问题：（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度=_______，打点计时器打B点时滑块速度=____________．（2）已知重锤质量m，当地的重力加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功，还必须测出这一过程滑块________________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式=____________．（3）测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及．以v2为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出v2–W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=____________．14、(本题9分)在“用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动”的实验中，某同学打出了一条纸带．已知计时器打点时间间隔为0.02s，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个点取作一个计数点，分别标明O、A、B、C、D等几个计数点，如图3所示，则：B、C两计数点间的时间间隔为_________s，B、C两计数点间的距离是_____m；在B、C之间的平均速度大小为________m/s，打C点时的瞬时速度大小为________m/s．（后面三个空结果保留三位小数）15、(本题9分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)．A.先松开纸带后接通电源B.用电火花计时器替代电磁打点计时器C.在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。(3)在图乙所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以v2为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为___________，则可验证机械能守恒定律。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)在游乐场上，我们经常会看到“套圈圈”游戏,如图所示,某同学从距水平地面高处点水平抛出铁丝圈,刚好套中距抛出点正下方点处目标.若忽略空气阻力及铁丝圈的大小,,求:(1)铁丝圈水平抛出时初速度；(2)铁丝圈落地前瞬间速度大小及速度与水平方向夹角的正切值.17、（10分）2019年1月3日10时26分我国月球探测车“玉兔二号”成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。“玉兔二号”成功着陆前要先进入环月轨道（距月球表面高度远小于月球半径的轨道）做匀速圆周运动。已知月球质量M，月球半径R，万有引力常量G。求：（1）“玉兔二号”绕月球运动周期T（2）“玉兔二号”在月球背面着陆区的重力加速度（不考虑月球自转）

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、B【解析】

小铁球和凹槽整体在水平方向上只受推力F作用，故系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右；受力分析如图所示；故A错误．根据几何关系可知小铁球所受的合外力为mgtanα，由牛顿第二定律可知加速度为gtanα，推力F=（m+M）gtanα，故B正确，CD错误．故选B．【点睛】本题主要考查牛顿第二定律的应用，要注意整体法和隔离法的正确应用，明确两物体的加速度相同；则根据小球的受力情况可明确加速度大小．2、D【解析】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相等，有：所以：AB组成的系统机械能守恒，有：所以：绳长．故D正确，A、B、C错误．点睛：绳（杆）连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等．3、A【解析】

平抛运动水平方向做匀速运动，则x=v0t，则；竖直方向做自由落体运动，则；故选A.4、D【解析】

由机机械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地时的速度大小相等。A.上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；B.下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；C.平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；D.三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。5、A【解析】

A．开普勒发现了行星的运行规律，故A正确；B．自然界的电荷只有两种，美国科学家富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，故B错误；C．库仑发现了点电荷间相互作用规律，法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C错误；D．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论，但是卡文迪许测定万有引力常量，故D错误。故选A。6、D【解析】以司机为研究对象，在桥的最高点，由牛顿第二定律得：m0g-N=m0得：N=m0g-m0；由牛顿第三定律得司机对座椅的压力为：N′=N=m0g-m0，故选D.7、BD【解析】

AB．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故A错误，B正确；CD．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故C错误，D正确。故选BD。8、ACD【解析】

A.当h＝0.8m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故，所以＝gr＝10×0.4m2·s-2＝4m2·s-2，故选项A正确；B.从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；C.小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8m，故选项D正确。9、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。10、AB【解析】

A.平抛运动只受重力，所以平抛运动为加速度不变的匀变速曲线运动，故A正确；BC.平抛运动在水平方向上不受力，做匀速直线运动，在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动，故B正确，C错误；D.平抛运动的速度大小和方向都发生改变，故D错误。11、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：GM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。12、AD【解析】

卫星绕地球做匀速圈周运动，根据万有引力提供向心力得：解得：可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而线速度、加速度和角速度均越小，所以“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，周期小，线速度大，加速度大，角速度大，故AD正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1），（2）下滑的位移，（3）【解析】

(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度；(2)根据平衡列出第一步实验中平衡的表达式，从而得出在第二步中滑块的合力，结合功的公式求出合力功，从而确定需要测量的物理量；(3)根据动能定理得出v2-W的表达式，结合图线的斜率求出滑块的质量．【详解】(1)点的瞬时速度等于OB段的平均速度，则B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则；(2)在第一步实验中，有：Mgsinθ=f+mg，在第二步实验中，滑块的合力为F合=Mgsinθ-f=mg，则合力做功W合=F合x=mgx，由此可知，要测滑块的位移x；(3)根据动能定理有：，则，可知图线的斜率，则滑块质量．【点睛】本题主要考查了打点计时器中求瞬时速度的方法，能根据做功公式求出W与v2的关系式，根据图象的斜率求解质量．14、0.1、0.036、0.360、0.420【解析】

[1]．每五个点取作一个计数点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.1s；[2]．由图可知，B、C两计数点间的距离：xBC=7.20-3.60=3.60cm=0.036m；[3]．则B、C之间的平均速度大小为＝0.36m/s；[4]．xBD=12.00-3.60=8