2023年遼寧省北鎮(zhèn)市中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖乙所示，汽車通過半徑為r的拱形橋，在最高點(diǎn)處速度達(dá)到v時(shí)，駕駛員對(duì)座椅的壓力恰好為零；若把地球看成大“拱形橋”，當(dāng)另一輛“汽車”速度達(dá)到某一值時(shí)，“駕駛員”對(duì)座椅的壓力也恰好為零，如圖甲所示．設(shè)地球半徑為R，則圖甲中的“汽車”速度為()A． B．C． D．2、(本題9分)一個(gè)小球a以初速度v0水平拋出，并落于O點(diǎn)；同時(shí)刻另一小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度vA．小球b先到達(dá)O點(diǎn) B．小球a先到達(dá)O點(diǎn)C．兩球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn) D．不能確定哪一個(gè)先到達(dá)O點(diǎn)3、(本題9分)將人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)動(dòng)視為圓周運(yùn)動(dòng)，比較在不同軌道上運(yùn)行的人造衛(wèi)星，軌道半徑越大的衛(wèi)星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越長 D．速度越大，周期越長4、(本題9分)下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)不正確的是()A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)不可能制成D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了5、質(zhì)量為M的木塊位于粗糙的水平面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，使其速度由0增大到v，這一過程合力做功W1,木塊加速度為a1,,然后拉力方向不變，大小變?yōu)楹銥?F，又作用一段時(shí)間，使其速度由v增大到2v，這一過程合力做功W2,加速度為a2,下列關(guān)系正確的是（）A．W2=W1,a2=2a1,B．W2=2W1,a2<2a1C．W2＞3W1,a2=2a1D．W2=3W1,a2＞2a16、(本題9分)2013年12月14日21時(shí)11分，嫦娥三號(hào)成功實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，中國成為世界上第三個(gè)在月球上實(shí)現(xiàn)軟著陸的國家.如圖所示，嫦娥三號(hào)經(jīng)歷漫長的地月旅行后，首次在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)工作，嫦娥三號(hào)開始快速變軌，變軌后在近月點(diǎn)B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運(yùn)行；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，變推力發(fā)動(dòng)機(jī)再次開機(jī)，嫦娥三號(hào)從距月面15km處實(shí)施動(dòng)力下降．關(guān)于嫦娥三號(hào)探月之旅，下列說法正確的是（）A．在A點(diǎn)變軌時(shí)，嫦娥三號(hào)的機(jī)械能增加B．在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反C．在A點(diǎn)變軌后，嫦娥三號(hào)在橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期長D．在A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，嫦娥三號(hào)的加速度逐漸減小7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的足球靜止在地面上1的位置，被運(yùn)動(dòng)員踢出后落到地面上3的位置，足球在空中到達(dá)最高點(diǎn)2時(shí)離地面的高度為h，速率為v，以地面為零勢(shì)能的參考平面，重力加速度為g，則A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功等于1B．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功大于mgh+C．足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2重力做功為mghD．足球運(yùn)動(dòng)到位置3前瞬間的機(jī)械能小于mgh+8、(本題9分)一人從高h(yuǎn)處以初速度v1．水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，以拋出點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是A．人對(duì)小球做的功為mv12B．小球落地時(shí)的機(jī)械能為mv12C．小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mD．小球落地時(shí)的重力勢(shì)能為19、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始以恒定功率P啟動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t汽車的位移大小為s，速度大小為v。此過程中，車所受阻力大小恒為f，則t時(shí)刻A．汽車的牽引力大小為PB．汽車的動(dòng)能為Pt-fsC．汽車的加速度大小為(D．牽引力的功率為fv10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開始時(shí)重物處于A處，此時(shí)彈簧水平且處于原長．現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時(shí)速度最大，到達(dá)C處時(shí)速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A．重物下滑到B處時(shí)，加速度為零B．重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失大于上升過程中機(jī)械能的損失11、(本題9分)輕質(zhì)彈簧一端懸掛于天花板，另一端與一小木塊相連處于靜止?fàn)顟B(tài)，一子彈以水平速度v瞬間射穿木塊，不計(jì)空氣阻力A．子彈射穿木塊的過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B．子彈射穿木塊后，木塊在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．木塊在向右擺動(dòng)過程中，木塊的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和在變小D．木塊在向右擺動(dòng)過程中重力的功率在變小12、(本題9分)如圖所示，已知兩顆人造衛(wèi)星a和b繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別是T1、T2，設(shè)a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為、，則下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力?，F(xiàn)把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖4所示。實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=___________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________。(3)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。14、（10分）(本題9分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A．電火花計(jì)時(shí)器；B．天平；C．秒表；D．交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細(xì)繩、砝碼、滑塊(可騎在氣墊導(dǎo)軌上)；H.氣墊導(dǎo)軌(一端帶定滑輪)；I.毫米刻度尺；J.小型氣泵．(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的器材有________________；實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是________________．(2)本實(shí)驗(yàn)分兩大步驟進(jìn)行：①________________；②________________.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)我國航天事業(yè)的了令世界矚目的成就，其中嫦娥三號(hào)探測(cè)器與2013年12月2日凌晨1點(diǎn)30分在四川省西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，2013年12月6日傍晚17點(diǎn)53分，嫦娥三號(hào)成功實(shí)施近月制動(dòng)順利進(jìn)入環(huán)月軌道，它繞月球運(yùn)行的軌道可近似看作圓周，如圖所示，設(shè)嫦娥三號(hào)運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，月球半徑為R．(1)嫦娥三號(hào)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小(2)月球表面的重力加速度(3)月球的第一宇宙速度多大．16、（12分）蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動(dòng)和比賽動(dòng)作．最初，運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動(dòng)階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動(dòng)作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動(dòng)作階段．把蹦床簡化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力大小F="kx"(x為床面下沉的距離，k為常量)．質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運(yùn)動(dòng)中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員所做的總功W全部用于其機(jī)械能；在比賽動(dòng)作中，把該運(yùn)動(dòng)員視作質(zhì)點(diǎn)，其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的騰空時(shí)間均為△t=2.0s，設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；（2）求在比賽動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員離開床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x1和W的值17、（12分）(本題9分)某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10m/s2）(1)若汽車以額定功率啟動(dòng)，則汽車所能達(dá)到的最大速度是多少？(2)當(dāng)汽車速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度是多少？(3)若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則其勻加速過程能維持多長時(shí)間？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

汽車通過拱形橋，在最高點(diǎn)駕駛員對(duì)座椅的壓力恰好為零時(shí)，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形橋”，“駕駛員”對(duì)座椅的壓力也恰好為零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.與計(jì)算結(jié)果不相符，故A不符合題意；B.與計(jì)算結(jié)果不相符，故B不符合題意；C.與計(jì)算結(jié)果相符，故C符合題意；D.與計(jì)算結(jié)果不相符，故D不符合題意．2、C【解析】

小球a做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度運(yùn)v0運(yùn)動(dòng)，所以兩球同時(shí)到達(dá)OA.小球b先到達(dá)O點(diǎn)，與上分析兩球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)不一致，，故選項(xiàng)A不合題意；B.小球a先到達(dá)O點(diǎn)，與上分析兩球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)不一致，故選項(xiàng)B不合題意；C.兩球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)，與上分析一致，故選項(xiàng)C符合題意；D.不能確定哪一個(gè)先到達(dá)O點(diǎn)，與上分析兩球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)不一致，故選項(xiàng)D不合題意。3、C【解析】

人造地球衛(wèi)星在繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)地球?qū)πl(wèi)星的引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有,解得，，顯然軌道半徑越大，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期越大；軌道半徑越大，線速度越小，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。4、D【解析】A項(xiàng)：根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其它形式的能一定增大，故A正確；B項(xiàng)：某個(gè)物體的總能量減少，根據(jù)能量守恒定律得知，必然有其它物體的能量增加，故B正確；C項(xiàng)：不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器--永動(dòng)機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成的，故C正確；D項(xiàng)：石子在運(yùn)動(dòng)和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了物體及周圍物體的內(nèi)能，能量并沒有消失；故D錯(cuò)誤．點(diǎn)晴：能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是指能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中總量保持不變；但能量會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．5、D【解析】

由牛頓第二定律得：F-Ff=ma1；2F-Ff=ma2，由于物體所受的摩擦力Ff=μFN=μmg，即Ff不變，所以；由動(dòng)能定理：；，故選D.6、B【解析】試題分析：嫦娥三號(hào)在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，萬有引力大于向心力做近心運(yùn)動(dòng)，使其進(jìn)入橢圓軌道，故在A點(diǎn)變軌時(shí)，機(jī)械能要減小，故A錯(cuò)誤、B正確．由開普勒第三定律，橢圓軌道的半長軸比圓軌道的半徑小，則橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期短;選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由牛頓第二定律可知，A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減小，則加速度逐漸增大;選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選B.考點(diǎn)：本題考查了開普勒第三定律、萬有引力定律及其應(yīng)用、衛(wèi)星的變軌.7、BD【解析】

AB、由軌跡分析知，足球運(yùn)動(dòng)的過程中必定受到空氣阻力，從踢球到2位置的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：W-mgh-WfC、從1位置到2位置，可知重力做功為WGD、由于有空氣阻力做負(fù)功，所以足球的機(jī)械能不斷減少，所以足球在3位置時(shí)的機(jī)械能小于其在2位置時(shí)的動(dòng)能，即小于mgh+故選BD。【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是要注意足球要受到空氣阻力，其機(jī)械能不守恒，要分段運(yùn)用動(dòng)能定理研究各個(gè)位置的動(dòng)能。8、AB【解析】

A.人對(duì)小球做的功等于小球得到的動(dòng)能，為，選項(xiàng)A正確；B.小球拋出時(shí)的機(jī)械能為mv12，落地過程中機(jī)械能守恒，則小球落地時(shí)的機(jī)械能也為mv12，選項(xiàng)B正確；C.小球落地時(shí)的豎直速度,則落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.小球落地時(shí)的重力勢(shì)能為-mgh，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB.9、BC【解析】

A．汽車所受的牽引大小為F＝B．根據(jù)動(dòng)能定理可得t時(shí)刻的動(dòng)能為Ek=Pt-fs，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得此時(shí)的加速度大小為a＝D．由已知可知，牽引力的功率為P，由于不知在t時(shí)刻是否已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，故不一定等于fv，故D錯(cuò)誤。10、AC【解析】

根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢(shì)能．【詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；B．設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯(cuò)誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動(dòng)能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動(dòng)能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量為，C正確；D．下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時(shí)圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個(gè)過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失等于上升過程中機(jī)械能的損失，D錯(cuò)誤．11、AC【解析】子彈射穿木塊的過程中，將會(huì)有熱量產(chǎn)生，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A正確；子彈射穿木塊后，木塊將會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，彈簧將被拉長，勢(shì)能增加，所以木塊在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；把木塊和彈簧看成一個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈性勢(shì)能、動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持不變，木塊在向右擺動(dòng)過程中，重力勢(shì)能增加，所以木塊的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和在變小，故C正確；當(dāng)木塊在最低點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為零，物塊到達(dá)最高處時(shí)重力的瞬時(shí)功率也為零，所以重力的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．12、AB【解析】

AC．據(jù)開普勒第三定律可得：解得：故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．BD．人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有：解得：所以：故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、圖3mgx2外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車，小車應(yīng)該在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；第二空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=mgx2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)小車的速度等于AC之間的平均速度，則；第四空.由圖像可知，W與v2成正比，即外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比.14、A、B、D、F、G、H、I、J騎在氣墊導(dǎo)軌上的滑塊研究a與F的關(guān)系(m一定)研究a與m的關(guān)系(F一定)【解析】（1）因?qū)嶒?yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以記錄時(shí)間，故不用秒表；電源應(yīng)采用交流電流，故電池組不需要；需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故需要天平，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的位移，因此缺少刻度尺．研究小車在氣墊導(dǎo)軌上受細(xì)線的拉力運(yùn)動(dòng)，所以需要?dú)鈮|導(dǎo)軌(一端帶定滑輪)和小型氣泵，細(xì)繩、砝碼、滑塊(可騎在氣墊導(dǎo)軌