河南省郑州二中2023-2024学年物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析

河南省郑州二中2023-2024学年物理高一下期末质量跟踪监视试题考生请注意：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)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以地面为参考平面，则小球落到地面前的瞬间的机械能为（）A．0B．C．D．2、(本题9分)如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的．当皮带不动时，滑块从斜面顶端静止由开始下滑，从B端飞出时速度为v1；若皮带沿逆时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，从B端飞出时的速度为v2，则A．v1>v2B．v2<v1C．v1＝v2D．无法确定3、(本题9分)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为θ的斜坡顶端P处，以初速度v0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变．关于L、t与①L与v0②L与v0③t与v0④t与v0A．①② B．②③ C．③④ D．①④4、关于曲线运动，以下说法中正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动C．平抛运动是一种匀变速运动D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动5、(本题9分)下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是A．实验探究匀速圆周运动向心力与物体运动的角速度、半径、质量的关系时，采用了比值定义法B．在研究运动的合成与分解时，采用了控制变量法C．人们为了研究物体做功的快慢引入了功率，功率的定义采用了等效替代的方法D．卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球间的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法6、(本题9分)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比M/m可能为（

）A．1 B．3C．4 D．57、(本题9分)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，以天花板为零势能面，当小球到达最低位置时A．两球运动的线速度大小相等 B．两球运动的角速度相等C．两球的机械能相等 D．细绳对两球的拉力相等8、(本题9分)如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C．此时手转动塑料管的角速度D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动9、中国月球探测工程首任首席科学家欧阳白远院十称:“嫦娥五号已经获批今年先发,嫦娥四号计划明年发。”嫦娥五号先于嫦娥四号发射.将首次“快递”月壤。若质量为m的嫦娥五号在距离月面为的高度以大小为的速度做匀速圆周运动,月面附近的重力加速度为g,则A．嫦娥五号的动能可表示为B．嫦娥五号的动能可表示为C．嫦娥五号绕月球运动一周,其动能的变化可表示为D．嫦娥五号绕月球运动一周,其动能的变化为零10、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量二、实验题11、（4分）(本题9分)用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验（1）若实验中所用重物的质量m=1kg，打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示，0、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,査出当地的重力加速度g=9.8m/s2，则重物在B点时的动能=____J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是__________．(计算结果保留两位有效数字）（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出出下落的距离以v2/2力纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的________．就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是_______．A．B．C．D．12、（10分）(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：(1)用铅笔描下结点位置，记为O；(2)记录两个弹簧测力计的示数F1、F2，___________；(3)只用一个弹簧测力计，___________，记录测力计的示数F′，沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；(4)图乙是某同学在白纸上根据实验结果画出的图，图中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次实验时，一同学得到力F1的方向沿图丙中OP方向，力F2的方向沿图中OM方向，两个分力的大小分别为F1=2.0N、F2=2.4N，请根据图中标示的单位长度作出F1、F2的合力F；____________(6)根据作图可得F1、F2的合力大小为F=___________N(结果保留2位有效数字)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1所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零）。A板电势变化的规律如图2所示。将一个质量m=2.0×10－27kg，电量q=＋1.6×10－19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。求：(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；(2)若A板电势变化周期T=1.0×10－5s，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时速度的大小；(3)A板电势变化周期多大时，在t=T/4时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰能到达A板。14、（14分）(本题9分)为了探测月球的详细情况，我国发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星．假设卫星绕月球做圆周运动，月球绕地球也做圆周运动．已知卫星绕月球运行的周期为T0，地球表面重力加速度为g，地球半径为R0，月心到地心间的距离为r0，引力常量为G，求：（1）月球的平均密度；（2）月球绕地球运行的周期．15、（13分）(本题9分)如图甲所示，一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高。（1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长)，mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma<mb。（2）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接，如图乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m。mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动，当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10m/s2)

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、C【解析】以地面为参考平面，小球在最高点时机械能为：，小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能等于它在最高点时的机械能，即，故C正确，A、B、D错误．故选C．【点睛】小球自由下落过程中，只受重力作用，机械能守恒，即小球落到地面前瞬间的机械能等于它在最高点时的机械能．2、C【解析】

在两种情况下，滑块下降的高度相同，所以滑块到达A点的初速度相等，到达传送带上后，两种情况滑块都是相对传送带向前运动，即都是受到向后的摩擦力，都做匀减速直线运动，加速度a=μmg相等，根据速度位移公式v2-vv1A．v1B．v1CD．v1【点睛】187734738403、B【解析】

滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：x=Lcosθ=v0t，竖直方向上：y=Lsinθ=12gt2，联立可得：A.①②与分析不符，A错误B.②③与分析相符，B正确C.③④与分析不符，C错误D.①④与分析不符，D错误【点睛】对于平抛运动，通常有两种分解方法：一种是沿水平方向和竖直方向分解，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．另一种是沿斜面向下方向和垂直于斜面方向，沿斜面向下方向做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做匀减速直线运动．这两种方法都要学会运用．4、C【解析】

做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，故A错误；曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，加速度恒定，故平抛运动为匀变速运动，故BD错误，C正确．5、D【解析】

A.实验探究匀速圆周运动向心力与物体运动的角速度、半径、质量的关系时，采用了控制变量法，故A错误。B.在研究运动的合成与分解时，采用了等效替代法，故B错误。C.人们为了研究物体做功的快慢引入了功率，功率的定义采用了比值定义法，故C错误。D.卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球间的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法，故D正确。6、AB【解析】设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：P2=2mEK，碰撞过程动能不增加，有：(2P)22M⩾故选CD。【点睛】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系。7、CD【解析】

根据动能定理:mgl=mv2，解得v=，知右边小球线速度大，故A错误；根据，知两球的角速度不等，故B错误；开始时两球等高，机械能相同，下落过程中机械能守恒，则小球到达最低位置时两球的机械能相等，故C正确；向心加速度a==2g，与l无关．所以两球的向心加速度相等，根据F-mg=ma，解得：F=mg+ma=3mg，所以细绳对两球拉力大小相等，故D正确．故选CD．点睛：解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据a=，ω=分析向心加速度和角速度．8、AC【解析】

A．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A正确。B．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B错误。C．根据牛顿第二定律得：又因为：联立得到：故C正确。D．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故D错误。故选AC。9、AD【解析】A、嫦娥五号的质量为m，速度大小为v，故动能可表示为，故A正确；

B、为嫦娥五号有月球表面的重力，不等于其动能，故B错误；

C、嫦娥五号以速度v做匀速圆周运动，绕月球一周，其动能的变化为零，故C错误，D正确。点睛：已知质量和速度，根据动能的定义求解动能；嫦娥五号以速度v做匀速圆周运动，动能不变，由此分析即可。10、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。二、实验题11、0.072；0.074；在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；C；重力加速度；【解析】

（1）明确了实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．由AC间的平均速度求出B点的速度，再求重物在B点时的动能．OB距离等于重物从开始下落到B点的高度h，由求出重力势能的减小量，并得出结论．（2）根据需要验证的方程，根据数学式选择图象，并分析斜率的意义．【详解】（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，面积打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为，重物在B点时的动能，从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量，在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；（2）本实验需要验证的方程是，约去质量m，即为，所以图象是过原点的直线，故选C，根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．【点睛】验原理是实验的核心，根据原理作图象、分析误差、选择器材、安排实验步骤等等．图象往往从数学角度理解物理意义．12、沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线将细绳(套)的结点拉到O点F′见解析3.8N【解析】

第一空.记录两个弹簧测力计的示数F1、F2，沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；第二空.只用一个弹簧测力计，将细绳(套)的结点拉到O点；第三空.图中的F与F′两力中，F是根据平行四边形法则画出的合力的理论值，F′是实际值，则方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如图；第五空.根据作图可得F1、F2的合力大小为F=3.8N.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）4.0×109m/s【解析】

由图可知