2023-2024學(xué)年江蘇省南京市溧水區(qū)三校物理高一下期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省南京市溧水區(qū)三校物理高一下期末監(jiān)測(cè)試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2017年，人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前的某一時(shí)刻，他們相距L，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為G，結(jié)合牛頓力學(xué)知識(shí)可算出這一時(shí)刻兩顆中子星的質(zhì)量之和為（）A．4π2C．G4π2、(本題9分)一只小船渡河，水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于河岸．小船相對(duì)于水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．小船的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，小船在渡河過程中船頭方向始終不變．由此可知（）A．小船沿三條不同軌跡渡河的時(shí)間相同B．沿AB軌跡渡河所用時(shí)間最短C．小船沿AC軌跡渡河，船靠岸時(shí)速度最小D．AD是勻減速運(yùn)動(dòng)的軌跡3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在輕桿的兩端，將其放入光滑的半球形碗中，桿的長(zhǎng)度等于碗的半徑，當(dāng)桿與兩球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，桿對(duì)小球A的作用力為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg4、如圖所示，靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為h，桌面距地面高為H，物體質(zhì)量為m，則以下說法正確的是A．小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最少B．小球沿曲線軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最多C．以桌面為參考面，小球的重力勢(shì)能的減少量為mghD．以地面為參考面，小球的重力勢(shì)能的減少量為5、(本題9分)如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)，水銀面的高度h和空氣柱的長(zhǎng)度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小6、如圖所示，兩極板與電面相通接，電子從負(fù)極板邊沿垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好從正極板邊沿飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉?，而電子仍從原位置射入，且仍從正極邊沿飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腁．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍7、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為3×10B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s8、(本題9分)下列關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(

)A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)在相同的時(shí)間內(nèi)速度大小變化相同C．作平拋運(yùn)動(dòng)的物體，初速度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D．作平拋運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能守恒9、用繩子系一小球，使它在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則（）A．重力對(duì)球不做功，繩的拉力對(duì)球做功B．重力和繩的拉力對(duì)球都不做功C．繩的拉力等于球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力D．小球所受的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長(zhǎng)，與水平方向的夾角為θ．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，距地面高度為h，則下列關(guān)系式中正確的是A．mv0＝(m＋M)vB．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＋(m＋M)v2＝mv02D．mgh＝m(v0sinθ)211、(本題9分)地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．12、(本題9分)如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內(nèi)，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉(zhuǎn)中心，在平行于紙面的平面內(nèi)，讓BC緩慢沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至水平（AB不動(dòng)），設(shè)BC對(duì)球體的作用力大小為F1，AB對(duì)球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩質(zhì)量相同的鋼球，1球放在A槽的邊緣，2球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2:1。（1）鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比_________。（2）鋼球1、2受到的向心力之比為_________。14、（10分）(本題9分)用DIS研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，如表是某同學(xué)某次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)默認(rèn)D、C、B、A各點(diǎn)高度分別為0、0.050、0.100、0.150，A點(diǎn)速度為0。D、C、B三點(diǎn)速度由光電門傳感器測(cè)得。分析如表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)從B到C到D，機(jī)械能逐漸減小，其原因是_______(2)表中A點(diǎn)的機(jī)械能數(shù)據(jù)明顯偏小,其原因是擺錘釋放器釋放點(diǎn)______A點(diǎn)(選填“高于”、“低于”)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）如圖所示，光滑斜面的傾角θ=30°，有一木塊從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，與此同時(shí)小球在距C點(diǎn)的正上方h=20m處自由落下，假設(shè)木塊經(jīng)過斜面|底端B點(diǎn)時(shí)速率不變，然后繼續(xù)在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)恰好與自由下落的小球相遇，若斜面AB段長(zhǎng)L1=2.5m，水平BC段長(zhǎng)L2=4m，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。求：(1)小球下落到地面的時(shí)間；(2)木塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?3)木塊與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)。16、（12分）如圖，ACB是一條足夠長(zhǎng)的絕緣水平軌道，軌道CB處在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量m＝0.25kg、電荷量q=-1.5×10-6C的可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，在距離C點(diǎn)L0＝5.5m的A點(diǎn)處，以初速度v0＝12m/s開始向右運(yùn)動(dòng).已知小物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）小物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)離C點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；（3）小物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.（結(jié)果可以用根式表示）17、（12分）(本題9分)一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛，其運(yùn)動(dòng)過程的v-t圖像如圖所示，求：(1)摩托車在0-20s這段時(shí)間的加速度大小a；(2)摩托車在0-75s這段時(shí)間的平均速度大?。?/p>

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、A【解析】

設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G82、D【解析】A、船相對(duì)于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，因運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不同，則渡河時(shí)間也不同，故A錯(cuò)誤；B、沿AC軌跡，船是勻加速運(yùn)動(dòng)，則船到達(dá)對(duì)岸的速度最大，所以使用的時(shí)間最短．故B錯(cuò)誤；C、沿AB軌跡，合速度不變，說明船相對(duì)于水的速度不變；沿AC和AD軌跡小船相對(duì)于水分別做勻加速、勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以沿AC和AD軌跡小船都是做勻變速運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤；D、沿AD的軌跡的運(yùn)動(dòng)彎曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做減速運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用，注意船運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不同，是解題的關(guān)鍵，并注意曲線運(yùn)動(dòng)的條件．3、B【解析】

輕桿的長(zhǎng)度等于碗的半徑，由幾何關(guān)系知，OAB為等邊三角形。對(duì)小球A進(jìn)行受力分析可知，小球A受到桿的作用力為F=mgtan30°=mg，B正確。4、C【解析】

AB.靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB錯(cuò)誤。CD.重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能平面的選取無關(guān)，重力做的正功等于重力勢(shì)能的減小量，重力做功為mgh，則重力勢(shì)能的減小量為mgh。故C正確，D錯(cuò)誤。5、A【解析】

先判斷玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內(nèi)液面如何變化．【詳解】當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)，假設(shè)管內(nèi)水銀不動(dòng)，則管內(nèi)水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律知?dú)怏w的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時(shí)氣體的壓強(qiáng)減小，所以根據(jù)知，管內(nèi)液面升高，所以h增大，A正確．【點(diǎn)睛】在玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度的過程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強(qiáng)如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．6、A【解析】

設(shè)電子的質(zhì)量為m，初速度為v，極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩極板間的距離為d，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電子做類平拋運(yùn)動(dòng)；水平方向有：L=vt；豎直方向有：解得：；若使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼模砸闺娮訌恼龢O板邊沿飛出，由上可知，兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍。A.4倍，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.2倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達(dá)到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車達(dá)最大速度，則最大速度vm8、AD【解析】

AD.物體受恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)中只有重力做功，因此物體的機(jī)械能守恒，故AD正確；B.平拋運(yùn)動(dòng)在相同的時(shí)間內(nèi)速度變化相同（加速度均為g），但速度大小變化不同，故B錯(cuò)誤；C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，即，則，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間與下落的高度有關(guān)，與初速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤。9、BD【解析】

AB.重力和拉力都與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以重力和繩的拉力對(duì)球都不做功，故A錯(cuò)誤，B正確．CD.重力和拉力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故C錯(cuò)誤，D正確．10、BC【解析】

小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度與楔形物體的速度相同，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，全過程機(jī)械能也守恒．以向右為正方向，在小物塊上升過程中，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A錯(cuò)誤，B正確；系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh+（m+M）v2=mv02；故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，知道小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，水平方向動(dòng)量守恒，難度適中．11、BC【解析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地軌道上圓周運(yùn)動(dòng)的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁菄@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，故在高空運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；12、AC【解析】

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2的反向延長(zhǎng)線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答，本題是采用圖象法進(jìn)行解答的。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：1，共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則ωA=ωB，鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比1：1；[2]．根據(jù)題意可知，r1：r2=2：1，根據(jù)F=mrω2得向心力之比為：FA：FB=2：1．14、克服空氣阻力做功，機(jī)械能減小高于【解析】

（1）[1]從B到C到D，機(jī)械能逐漸減小，原因是由于克服空氣阻力做功，使得一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致機(jī)械能減；（2）[2]表中A點(diǎn)的機(jī)械能數(shù)據(jù)明顯偏小，原因是擺錘釋放器釋放點(diǎn)高于A點(diǎn)，A點(diǎn)的機(jī)械能按A點(diǎn)的高度計(jì)算。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、(1)2s；(2)5m/s；(3)0.2。【解析】

(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的時(shí)間為t，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式，有：解得：t=2s；(2)設(shè)木塊的質(zhì)量為m1，木塊在斜面上做物速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，對(duì)木塊受力分析，由牛頓第二定律得：解得：則木塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?；(3)木塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間：則木塊在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為由題意知，木塊在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，由位移公式得：解得：由牛頓第二定律得：解得：。16、（1）vC=10m/s(2)【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律，小物塊的