湖北省华中师大附中2023-2024学年物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

湖北省华中师大附中2023-2024学年物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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)做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的量是（）A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力2、如图所示，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则（）A．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B．受到的合力大小为F＝mC．若运动员加速，则一定沿倾斜赛道上滑D．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道下滑3、下列说法中正确的是（）A．牛顿发现行星运动定律B．卡文迪许测定了万有引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的说法4、某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则该恒星位于A．O点 B．B点 C．E点 D．F点5、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为A． B．C． D．6、(本题9分)某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以5g4A．上升过程中水瓶的动能改变量为54B．上升过程中水瓶的机械能减少了54C．水瓶落回地面时动能大小为14D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率7、如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ．A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点．则卫星在轨道Ⅰ上（）A．经过A点的速度小于经过B点的速度B．经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能C．运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D．经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度8、(本题9分)太阳系个行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学成为“行星冲日”据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日，木星冲日，4月9日火星冲日，6月11日土星冲日，8月29日，海王星冲日，10月8日，天王星冲日，已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各点外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半D．地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短9、如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC=RA，若在传动过程中，皮带不打滑．则（）A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．B点与C点的角速度大小之比为2：1D．B点与C点的向心加速度大小之比为1：410、(本题9分)如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是()A．A点的电场强度最大B．A点的电势最高C．把一个点电荷依次放在这三点，它在B点受到的静电力最大D．带负电的点电荷在A点所受静电力的方向与A点的场强方向相反二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学做验证机械能守恒实验，实验装置如图所示：(1)现有的器材为：带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、毫米刻度尺、导线及开关。为完成此实验，还需要下列__________器材（填入正确选项前的字母）；A．秒表B．交流电源C．天平(2)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中纸带上任意两点间的_______；A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量＝___________，动能变化量＝___________；(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。A．利用公式计算重物速度B．利用公式计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验算平均值的方法12、（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)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接，一质量为m2的小球静止在B处，而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动，当地重力加速度为g，当m1与m2发生弹性碰撞后，m2将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当m1与m2发生弹性碰撞后，m2的速度大小是多少？（2）当m1与m2满足，半圆的半径R取何值时，小球m2通过最高点C后，落地点距离B点最远。14、（14分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？15、（13分）(本题9分)如图，质量为m=lkg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B的高度h=0.2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v0=3m/s，长为L=1m．今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．g取l0m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；（已知sin37°=0.6cos37°=0.8）(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ；(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

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、B【解析】

AB．曲线运动的物体，它的速度方向是轨迹的切线方向，肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，但速度大小可以不变，故速率可能不变，A错误B正确；CD．曲线运动的物体可能受恒力作用，如平抛运动，只受重力不变，其加速度为重力加速度，保持不变，CD错误。故选B。2、B【解析】

A.将运动员和自行车看作一个整体，受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是按照力的作用效果命名的力，不是物体受到的力，故A项与题意不相符；B.运动员骑自行车在倾斜赛道上做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供匀速圆周运动需要的向心力，所以F=mC.若运动员加速，由向上运动的趋势，但不一定沿斜面上滑，故C项与题意不相符；D.若运动员减速，有沿斜面向下运动的趋势，但不一定沿斜面下滑，故D项与题意不相符。3、B【解析】

A、牛顿提出了万有引力定律，故A错误。B、卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量，故B正确。C、开普勒提出了行星运动三大定律，故C错误。D、哥白尼提出“日心说”，“地心说”最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来，故D错误。4、C【解析】

AB.根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；CD.根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于E点，故C正确，D错误．5、B【解析】

根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有．故选B。6、AD【解析】

考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。【详解】根据牛顿第二定律可得F=ma=由动能定理可得，W=FS=上升过程中水瓶的动能改变量为54故A符合题意。由f+mg=5可得f=14阻力做负功，机械能减少，W上升过程中水瓶的机械能减少了14C．从最高点到时最低点，由动能定理可得mgH-水瓶落回地面时动能大小为34D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率故D符合题意。【点睛】理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。7、AD【解析】

由B运动到A引力做负功，动能减小的，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故A正确；同在A点，只有加速它的轨道才会变大，所以经过A点的动能小于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，故B错误；轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律，在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故C错误；根据a=，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正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律．要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度，应比较物体实际所受到的力，即万有引力．8、BD【解析】试题分析：根据开普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：，代入数据，有：，解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：；解得：；故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：；土星相邻两次冲日的时间间隔为：；故C错误；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选BD考点：开普勒行星运动定律【名师点睛】本题考查了开普勒行星运动定律的应用问题；解题的关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周，实质上也是圆周运动的追击问题.9、BD【解析】试题分析：A、C两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不等．故A错误，B正确．A、B两点共轴转动，具有相同的角速度．AC两点线速度相等，根据，RA=2RC，得：A与C的角速度之比为1：2，所以B点与C点的角速度大小之比为1：2，故C错误．因为RB=RC，B点与C点的角速度大小之比为1：2，根据a=rω2得：B点与C点的向心加速度大小之比为1：4，故D正确．故选BD考点：角速度；线速度；向心加速度【名师点睛】此题是对角速度、线速度及向心加速度的问题的考查；解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．以及掌握向心加速度的公式．10、BCD【解析】试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小，所以B点的电场强度最大，A点的最小，A错误，沿电场线方向电势降落，所以A点的电势最高，B的电势最低，B正确，B点的电场强度最大，所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大，C正确，电场线上某点的切线方向表示该点的电场线的方向，与放在该点的正电荷的受力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，D正确，故选BCD考点：考查了对电场线的理解点评：顺着电场线电势降低，根据电场线的方向判断电势的高低．由电场线的疏密判断电场强度的大小．二、实验题11、BAmghBC【解析】

(1)[1]本实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺。实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平；本实验不需要测量时间，故不需要秒表，故选B。(2)[2]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故选A。(3)[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量为B点的速度为[4]则动能的增加量为(4)[5]由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误。故选C。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）2m1v0/(m1+m2)（2）R=v02/2g(1+k)2【解析】

（1）以两球组成的系统为研究对象，

由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，

由机械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，

解得：；

（2）小球m2从B点到达C点的过程中，

由动能定理可得：-m2g×2R=m2v2′2-m2v22，

解得：；

小球m2通过最高点C后，做平抛运动，

竖直方向：2R=gt2，

水平方向：s=v2′t，

解得：，

由一元二次函数规律可知，当时小m2落地点距B最远．14、（1）υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）50J【解析】

考查了动量守恒和机械能守恒定律的应用【详解】（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB．由动量守恒定律有：0=mAυA-mBυB此过程机械能守恒有：Ep=mAυA2+mBυB2又：Ep＝108J解得：υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为υ