福建省廈門市廈門第一中學(xué)2024屆物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題含解析

福建省廈門市廈門第一中學(xué)2024屆物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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)某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí)，它將成為脫離地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”。不計(jì)空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說法正確的是()A．汽車在地面上速度增加時(shí)，它對地面的壓力增大B．當(dāng)汽車速度增加到1．9km/s，將離開地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計(jì)測量物體的重力2、(本題9分)如圖所示，光滑水平面上，甲、乙兩個(gè)球分別以大小為v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后兩球粘在一起以0.5m/s的速度一起向右運(yùn)動(dòng)，則甲、乙兩球的質(zhì)量之比為A．1：1 B．1：2 C．5：1 D．5：33、(本題9分)我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是（）A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過程中，加速度逐漸減小B．航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火加速C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小4、物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”．如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后．將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)．閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同5、蹦極是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動(dòng)深受年輕人的喜愛．如圖所示蹦極者從P點(diǎn)靜止跳下，到達(dá)A處時(shí)彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處，離水面還有數(shù)米距離．若不計(jì)空氣阻力，則蹦極者從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．蹦極者的機(jī)械能守恒B．蹦極者的重力勢能和動(dòng)能之和一直減小C．蹦極者的動(dòng)能是先變小后變大D．蹦極者在B點(diǎn)的速度為零，處于平衡狀態(tài)6、一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（）A．時(shí)物塊的速率為B．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為C．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為D．時(shí)物塊的速度為零7、(本題9分)如圖所示，小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到彈簧壓縮量最短的過程中，下列敘述中正確的是（）A．小球的機(jī)械能守恒B．小球一直做減速運(yùn)動(dòng)C．小球的動(dòng)能先增大后減小D．重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變8、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)等量的正電荷分別置于P、Q兩位置，在P、Q連線的垂直平分線上有M、N兩點(diǎn)，另有一試探電荷q，則()A．M點(diǎn)的場強(qiáng)大于N點(diǎn)的場強(qiáng)B．M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢C．無論q是正電荷，還是負(fù)電荷，q在M、N兩點(diǎn)的電勢能一樣大D．若q是正電荷，q在N點(diǎn)的電勢能比在M點(diǎn)的電勢能大9、已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．該衛(wèi)星距離地面的高度為B．該衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C．該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度D．該衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度10、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的人站在觀光電梯內(nèi)的磅秤上，電梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此過程中（）A．磅秤的示數(shù)等于0.1mgB．人的重力勢能增加了mghC．人的動(dòng)能增加了0.9mghD．人的機(jī)械能增加了1.1mgh11、關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量12、(本題9分)豎直上拋一個(gè)小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度v、機(jī)械能Ep、位移x、加速度a隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖象如圖所示，其中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線）（）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）如圖甲是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．(1)以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有__．A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平，且斜槽軌道必須光滑B．將木板校準(zhǔn)到豎直，并使木板平面與小球運(yùn)動(dòng)的平面平行C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D．每次釋放小球時(shí)的位置越高，實(shí)驗(yàn)效果越好(2)圖乙是柴同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)后，得到小球經(jīng)過的5個(gè)位置，請用筆畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡____．14、（10分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:A．按照圖示的裝置安裝器材;B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;C．用天平測量出重錘的質(zhì)量;D．釋放懸掛重錘的紙帶,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離;F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能。(1)其中沒有必要進(jìn)行的步驟是____,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____。(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)(3)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測量的物理量是________。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小f′=________。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)如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．已知AB=5m，質(zhì)量m=2kg的小物體靜止在A點(diǎn)，對其施加水平向右推力F，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊能通過D點(diǎn)，已知小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，取重力加速度，求：(1)推力F滿足的條件；(2)推力最小時(shí)，物塊進(jìn)入圓軌道對軌道的最大壓力；16、（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)，汽車能達(dá)到的最大速度是多少?（2）若汽車以額定功率啟動(dòng)，當(dāng)汽車速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度是多少?17、（12分）如圖所示，為車輛行駛過程中變道超車的情景。圖中A、B兩車相距L=7m時(shí)，B車正以vB=4m/s速度勻速行駛，A車正以vA=8m/s的速度借道超越同向行駛的B車，此時(shí)A車司機(jī)發(fā)前方不遠(yuǎn)處有一輛汽車C正好迎面駛來，A車司機(jī)不得不放棄超車，而立即駛回到與B車相同的正常行駛車道。不考慮變道過程中車速的變化和位移的側(cè)向變化，則（1）A車至少以多大的加速度剎車勻減速，才能避免與B車相撞。（2）若A車駛回原車道時(shí)，司機(jī)估計(jì)會與B車相碰的危險(xiǎn)，立即以大小為aA=1m/s2的加速度剎車，同時(shí)鳴笛發(fā)出信號提醒B車司機(jī)加速，B車司機(jī)經(jīng)過t0=1s的反應(yīng)時(shí)間后，立即以aB=0.5m/s2的加速度勻加速。（不計(jì)A車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間）。則：①B車加速后經(jīng)過多長時(shí)間A、B兩車速度相等；②A會不會追尾B車（請通過計(jì)算分析）。

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、B【解題分析】試題分析：汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度減小時(shí)，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當(dāng)速度增大時(shí)支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1h．在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計(jì)測量物體的重力．汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力．設(shè)汽車的質(zhì)量為m，支持力為F，速度為v，地球半徑為R，則由牛頓第二定律得，，當(dāng)汽車速度v減小時(shí)，支持力F增大，則汽車對對地面的壓力增大，故A錯(cuò)誤；1.9km/s是第一宇宙速度，當(dāng)汽車速度時(shí)，汽車將離開地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，成為近地衛(wèi)星，故B正確；“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑越小，周期越小，則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期最小．

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1.4h，故C錯(cuò)誤；在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計(jì)測量物體的重力，故D錯(cuò)誤．2、C【解題分析】

設(shè)碰撞前甲球的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：m甲：m乙=5：1，故C正確，ABD錯(cuò)誤．3、C【解題分析】

A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：，由于r逐漸變小，所以加速度逐漸變大。故A錯(cuò)誤；B．橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道，航天飛機(jī)不可能自主改變軌道，只有在減速變軌后，才能進(jìn)入空間站軌道。故B錯(cuò)誤；C．對空間站，根據(jù)萬有引力提供向心力解得根據(jù)空間站的軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G就能計(jì)算出月球的質(zhì)量M，故C正確；D．由于空間站的質(zhì)量不知，根據(jù)萬有引力定律知，不能求出空間站受到月球引力的大小，故D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解題分析】金屬套環(huán)跳起來的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的，線圈接在直流電源上時(shí)，金屬套環(huán)也會跳起．電壓越高線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈．若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會跳起，故A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．5、B【解題分析】

AB.蹦極者從A到B的過程中，彈性繩對蹦極者做了負(fù)功，蹦極者的機(jī)械能減少，蹦極者的重力勢能和動(dòng)能之和一直減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C.蹦極者從A到B的過程中，剛開始重力大于彈性繩的彈力，蹦極者向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重力等于彈性繩的彈力時(shí)，速度最大，之后彈性繩彈力繼續(xù)增大，重力小于彈性繩的拉力，蹦極者向下做加速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0，所以蹦極者的速度是先變大后變小，蹦極者的動(dòng)能是先變大后變小，故C錯(cuò)誤；D.由C分析可知，盡管蹦極者在B點(diǎn)的速度為零，但此時(shí)彈性繩的彈力大于重力，處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。6、A【解題分析】

A、前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律，，則的速度規(guī)律為：，則時(shí)，速率為，故A正確；

B、時(shí)，速率為，則動(dòng)量為，故B錯(cuò)誤；

C、，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，，所以時(shí)的速度為，動(dòng)量為，時(shí)速度為，故CD錯(cuò)誤。7、CD【解題分析】

小球壓縮彈簧的過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球開始受到的重力大于彈力，加速度方向向下，做加速運(yùn)動(dòng)，然后重力小于彈力，加速度方向向上，做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球的動(dòng)能先增大后減小。故B錯(cuò)誤，C正確。對小球和彈簧的系統(tǒng)，因?yàn)橹挥兄亓蛷椓ψ龉?，則小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和不變，即系統(tǒng)的機(jī)械能的總和不變。故D正確。故選CD?！绢}目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的，但是小球的機(jī)械能不守恒，知道小球壓縮彈簧的過程中加速度和速度的變化規(guī)律．8、BD【解題分析】

A.根據(jù)電場的疊加原理可知N、M兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同（豎直向上），但電場線疏密關(guān)系不能確定，所以場強(qiáng)大小不能判斷，故A錯(cuò)誤；B.等量同種正點(diǎn)電荷，兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向，由N指向M，M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢，故B正確；CD.若q是正電荷，根據(jù)可知，N點(diǎn)的電勢高于M點(diǎn)，那么N點(diǎn)的電勢能比在M點(diǎn)的電勢能大，故C錯(cuò)誤，D正確；9、BCD【解題分析】

A.萬有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A錯(cuò)誤；B.第一宇宙速度為，r＞R，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由v=ωr可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度，選項(xiàng)C正確；D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度，地表重力加速度為，衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確；10、BD【解題分析】

A．根據(jù)牛頓第二定律得解得即磅秤的示數(shù)等于1.1mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；BD．人上升h，則重力做功為可知重力勢能增大mgh，動(dòng)能增加0.1mgh，則機(jī)械能增大了1.1mgh，選項(xiàng)BD正確。故選BD。11、BD【解題分析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯(cuò)誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理，用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.物體克服重力做功就是重力做負(fù)功.假設(shè)上升高度為H，則重力做負(fù)功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。12、ABC【解題分析】

A．以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，則將一物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，方向向下，則有，V是t的線性函數(shù)，故A正確；B．以拋出點(diǎn)為零勢能，重力勢能恒為正，，與t成二次函數(shù)關(guān)系，故B正確；C．位移的大小為：，所以x隨時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系，故C正確；D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，向下為正，所以，故D錯(cuò)誤。故選ABC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC過O點(diǎn)的光滑曲線，如圖所示：【解題分析】

（1）[1]A.為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽的末端需保持水平。斜槽不一定需要光滑。故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.因?yàn)樾∏蛳侣涞钠矫尕Q直，所以記錄小球平拋軌跡位置的木板平面必須豎直，故B項(xiàng)正確；C.為了保證小球初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一高度由靜止釋放，故C項(xiàng)正確；D.每次釋放小球的位置不是越高，實(shí)驗(yàn)效果越好，高度適當(dāng)即可，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。（2）[2]過O點(diǎn)的用光滑曲線畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：14、CBDx3+x【解題分析】（1）C、因?yàn)槲覀兪潜容^