2024屆浙江省杭二中物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2024屆浙江省杭二中物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)兩顆行星的質(zhì)量分別是、，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半長軸分別是、，如果，，則它們的運(yùn)行周期之比等于()A．B．C．D．2、如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩子帶動(dòng)小車m沿斜面升高。則當(dāng)滑輪右側(cè)的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度為v時(shí)，小車的速度為A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ3、(本題9分)如圖，一薄圓盤可繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置一小木塊．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對圓盤靜止．關(guān)于木塊的受力情況，下列說法正確的是()A．木塊受到圓盤對它的靜摩擦力，方向指向圓盤中心B．由于木塊相對圓盤靜止，所以不受摩擦力C．由于木塊運(yùn)動(dòng)，所以受到滑動(dòng)摩擦力D．木塊受到重力、支持力、摩擦力、向心力4、如圖所示，以9.8m/s的水平速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時(shí)間是（）A． B． C． D．2s5、(本題9分)讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同的初速度運(yùn)動(dòng)，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法正確的是A．磁鐵放在位置A時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中c所示B．磁鐵放在位置B時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中b所示C．通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以研究曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向D．通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件6、(本題9分)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA：mB=3：2，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面光滑．當(dāng)彈簧突然釋放后，則有（）A．A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B．A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．小車向左運(yùn)動(dòng) D．小車向右運(yùn)動(dòng)7、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧開始壓縮到最短的整個(gè)過程中（不計(jì)空氣阻力及碰撞過程能量損失），下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是（）A．重力勢能和動(dòng)能之和一直減少B．重力勢能和彈性勢能之和總保持不變C．動(dòng)能和彈性勢能之和保持不變D．重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變8、兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s9、(本題9分)如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是()A．b和a同時(shí)相對圓盤滑動(dòng)B．當(dāng)a、b相對圓盤靜止時(shí)，a、b所受的摩擦力之比為1：2C．b開始相對圓盤滑動(dòng)的臨界角速度為ω=D．當(dāng)ω=時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg10、如圖所示，質(zhì)量m=0.2kg的物塊在斜面頂端由靜止開始沿傾角為30°的粗糙斜面勻加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距離為4m．下列判斷正確的是（取g=10m/s2）A．物塊的重力勢能減少8J B．物塊的動(dòng)能增加4JC．物塊的機(jī)械能減少2.4J D．物塊的合外力做功為1.6J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．①實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過測量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測量平拋射程OM、ON，并多次重復(fù)．③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________(用②中測量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為__________(用②中測量的量表示)．④經(jīng)測定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．相當(dāng)于碰撞前的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為________g.cm，碰撞后的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為_______g.cm。在誤差范圍內(nèi)碰撞前后動(dòng)量是守恒的。⑤有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件都不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大，請你用④中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為________cm.12、（10分）(本題9分)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車的運(yùn)動(dòng)情況．某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3……。測得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30mm，1與2兩點(diǎn)間距離x2=39mm，2與3兩點(diǎn)間距離x3=48mm，3與4兩點(diǎn)間距離x4=57mm，則小車的加速度a=___m/s2，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下點(diǎn)1時(shí)小車的瞬時(shí)速度為v1=__m/s。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領(lǐng)先水平的神州X號(hào)宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時(shí)間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號(hào)宇宙飛船繞火星運(yùn)動(dòng)的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。14、（14分）(本題9分)請用“牛頓第二定律”推導(dǎo)“動(dòng)能定理”。（要說明推導(dǎo)過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義）15、（13分）(本題9分)如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形軌道相切于B點(diǎn)，半圓軌道的最高點(diǎn)為C，半徑為R。輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn)，沿AB方向放置，質(zhì)量為m的小球與被壓縮的彈簧緊挨著、不拴接?，F(xiàn)釋放小球，離開彈簧后到達(dá)B點(diǎn)，滑向圓軌道，恰好能通過最高點(diǎn)C后水平飛出，落在水平軌道上的D點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，不計(jì)球與軌道間的摩擦、空氣阻力，重力加速度為g，求:(1)小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度大小(2)B、D兩點(diǎn)間距離(3)小球釋放前彈簧的彈性勢能

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

根據(jù)開普勒第三定律：得：解得：故選D．【點(diǎn)睛】根據(jù)開普勒第三定律：，運(yùn)用比例法求解兩行星運(yùn)行的周期之比．2、A【解析】

物體M以速度v沿豎直桿勻速下滑，繩子的速率等于小車m的速率，將M物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于繩速，由幾何知識(shí)求解m的速率，從而即可求解.【詳解】將M物體的速度按圖示兩個(gè)方向分解，如圖所示：得繩子速率為，而繩子速率等于小車m的速率，則有小車m的速率為；故A正確【點(diǎn)睛】本題通常稱為繩端物體速度分解問題，容易得出的結(jié)果是將繩的速度分解，一定注意合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng),是把合速度分解成兩等效的分速度.3、A【解析】

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和靜摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，靜摩擦力提供向心力，指向圓心；A．木塊受到圓盤對它的靜摩擦力，方向指向圓盤中心，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．由于木塊相對圓盤靜止，所以不受摩擦力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于木塊運(yùn)動(dòng)，所以受到滑動(dòng)摩擦力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．木塊受到重力、支持力、摩擦力、向心力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A．4、C【解析】試題分析：小球垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，知小球的速度方向與斜面垂直，將該速度進(jìn)行分解，根據(jù)水平方向上的速度求出豎直方向上的分速度，根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)求出物體飛行的時(shí)間．解：小球撞在斜面上的速度與斜面垂直，將該速度分解，如圖．則tan60°=，則．所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．5、D【解析】

A、磁體對小鋼珠有相互吸引力，當(dāng)磁鐵放在位置時(shí)，即在鋼珠的正前方，所以鋼珠所受的合力與運(yùn)動(dòng)的方向在一條直線上，所以其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，故應(yīng)是，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、當(dāng)磁鐵放在位置時(shí)，小鋼珠運(yùn)動(dòng)過程中有受到磁體的吸引，小鋼珠逐漸接近磁體，其軌跡在曲線的切線方向與受力的方向之間，所以其的運(yùn)動(dòng)軌跡是，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD、實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)物體所受合外力的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，即通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。6、BC【解析】

A.因?yàn)锳、B所受摩擦力大小不同，所以A、B系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤B.地面光滑，所以A、B、C整體不受外力，動(dòng)量守恒，故B正確C.A對小車向左的滑動(dòng)摩擦力大于B對小車向右的滑動(dòng)摩擦力，在A、B相對小車停止運(yùn)動(dòng)之前，小車的合力所受的合外力向左，會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，故C正確D.根據(jù)選項(xiàng)C的分析，故D錯(cuò)誤故選BC7、AD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，重力勢能和動(dòng)能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，所以重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加。故B錯(cuò)誤。小球下降，重力勢能一直減小，所以動(dòng)能和彈性勢能之和一直增大。故C錯(cuò)誤。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。故D正確。故選AD。【點(diǎn)睛】根據(jù)能量守恒小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．其中一個(gè)能量的變化可以反映出其余兩個(gè)能量之和的變化．8、AD【解析】

由動(dòng)量守恒，可驗(yàn)證四個(gè)選項(xiàng)都滿足要求。再看動(dòng)能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動(dòng)能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項(xiàng)B；選項(xiàng)C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實(shí)際的，因此C錯(cuò)誤；驗(yàn)證選項(xiàng)A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項(xiàng)A(完全非彈性碰撞)和選項(xiàng)D(彈性碰撞)。9、BC【解析】

A、兩個(gè)木塊的最大靜摩擦力相等.木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得:木塊所受的靜摩擦力,m、相等,所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力,當(dāng)圓盤的角速度增大時(shí)b的靜摩擦力先達(dá)到最大值,所以b一定比a先開始滑動(dòng),故A錯(cuò);B對；C、當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí),有,計(jì)算得出ω=，故C對；

D、當(dāng)ω=時(shí)，a所受摩擦力的大小為，故D錯(cuò)；綜上所述本題答案是：BC【點(diǎn)睛】木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物體的質(zhì)量、半徑和角速度決定.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),提供的靜摩擦力隨之而增大.當(dāng)需要的向心力大于最大靜摩擦力時(shí),物體開始滑動(dòng).因此是否滑動(dòng)與質(zhì)量無關(guān),是由半徑大小決定10、CD【解析】

A．物塊重力勢能的減少等于重力對物塊做的功，則．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．BD．物塊所受的合外力，物塊的合外力做功．據(jù)動(dòng)能定理可得，物塊的動(dòng)能增加等于合外力做功，則物塊的動(dòng)能增加1.6J．故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．C．物塊的重力勢能減少4J，物塊的動(dòng)能增加1.6J，則物塊的機(jī)械能減少2.4J．故C項(xiàng)正確．二、實(shí)驗(yàn)題11、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C．③[2]要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m1v2+m2v3小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t得：m1OP=m1OM+m2ON實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2ON；[3]若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能是守恒的，則有：1即m1④[4]于碰撞前的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為m1OM=2016g.cm[5]碰撞后的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為m1OM+m2ON=2001.6g.cm⑤[6]彈性碰撞時(shí)，被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)的初速度最大，水平運(yùn)動(dòng)射程最遠(yuǎn)m1v1=m1v2+m2v31解得v3被碰小球m2平