2022屆廣東大埔華僑二中物理高一下期末質量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，拖著輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法。某受訓者拖著輪胎在水平直道上勻速跑了一段距離，下列說法正確的是A．地面對輪胎的摩擦力不做功B．重力對輪胎做負功C．繩子的拉力對輪胎不做功D．輪胎所受的合力不做功2、(本題9分)如圖所示是俄羅斯名將伊辛巴耶娃撐桿跳時的情景，若不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．在撐桿的過程中桿對她的彈力大于她對桿的壓力B．在撐桿上升過程中，她始終處于超重狀態(tài)C．在空中下降過程中她處于失重狀態(tài)D．她落到軟墊后一直做減速運動3、(本題9分)如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質就是一種大型拋石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示，橫桿的質量不計，將一質量m=10kg，可視為質點的石塊，裝在橫桿長臂與轉軸O點相距L=5m的末端口袋中，在轉軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點的水平距離s=20m，空氣阻力不計，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時的初速度為20m/sC．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050JD．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J4、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．P與Q的周期之比約為（）A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:15、(本題9分)不同的地球同步衛(wèi)星，下列哪個物理量可能不同A．線速度大小 B．向心力大小 C．軌道半徑 D．加速度大小6、某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運行的過程中，由于軌道所在處的空間存在極其稀薄的空氣，則（）A．如不加干預，衛(wèi)星所受的萬有引力將越來越小B．如不加干預，衛(wèi)星運行一段時間后動能會增加C．衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運行時，由于失重現(xiàn)象衛(wèi)星內的物體不受地球引力作用D．衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運行時，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間7、2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉動12圈，將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體，由這些數據、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）A．質量之積B．質量之和C．速率之和D．各自的自轉角速度8、(本題9分)一個質量為0.3kg的彈性小球,在光滑水平面以6m/s的速度垂直撞到墻上,碰撞后小球沿相反的方向運動,反彈后的速度大小為4m/s,則碰撞前后小球速度的變化量Δv和動能變化量ΔEk的大小為()A．Δv=2m/sB．Δv=10m/sC．ΔEk=0.6JD．ΔEk=3J9、(本題9分)一質量為m的物體，以g的加速度減速上升h高度，g為重力加速度，不計空氣阻力，則()A．物體的機械能守恒B．物體的動能減小mghC．物體的機械能減少mghD．物體的重力勢能減少mgh10、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，不計空氣阻力，以下說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道3上運行的周期大于在軌道2上運行的周期B．衛(wèi)星在軌道2上經過Q點時的加速度大于它在軌道1上經過Q點時的加速度C．衛(wèi)星在軌道3上的機械能大于在軌道1上的機械能D．衛(wèi)星在軌道2上由Q點運動至P點的過程中，速度減小，加速度減小，機械能減小11、(本題9分)關于第一宇宙速度，下面說法正確的是：A．它是使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小速度B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度C．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度12、一新型賽車在水平專用測試道上進行測試，該車總質量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測試道運動，用傳感設備記錄其運動的v-t圖象如圖所示。該車運動中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動機達到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內的總位移為150m二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某興趣小組利用自由落體運動來驗證機械能守恒定律.打出了一條如圖所示的紙帶，O點為紙帶上第一點，紙帶上的點為計時點。若重物的質量為0.5kg，從開始下落到打D點的過程中重物的重力勢能減少量為__________J，動能增加量為______________J。（重力加速度g=9.8m/s2，結果保留三位有效數字）14、（10分）某同學利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設計了如下實驗．A、B是質量均為m的小物塊，C是質量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當壓力傳感器示數為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當壓力傳感器示數為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質量不變，改變C的質量M，多次重復第(1)步．①該實驗中，M和m大小關系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質量M的關系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應______（選填“相同”或“不同”）③根據所測數據，為得到線性關系圖線，應作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數為______（用題給的已知量表示）．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，質量m＝10kg的物體放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數μ＝0.4.今用F＝50N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運動，g取10m/s2，求：（1）物體的加速度大小；（2）力F在8s內所做的功；（3）用動能定理求8s末物體的動能.16、（12分）(本題9分)如圖所示，將一小球從傾角θ=60°斜面頂端，以初速度v0水平拋出，小球落在斜面上的某點P，過P點放置一垂直于斜面的直桿(P點和直桿均未畫出)。已知重力加速度大小為g，斜面、直桿處在小球運動的同一豎直平面內，求：(1)斜面頂端與P點間的距離；(2)若將小球以另一初速度v從斜面頂端水平拋出，小球正好垂直打在直桿上，求v的大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質量M=3kg的滑塊套在水平固定的軌道上并可在軌道上無摩擦地滑動．質量m=2kg的小球（可視為質點）通過長L=0.75m的輕桿與滑塊上的光滑軸O相連，開始時滑塊靜止，且輕桿處于水平狀態(tài)．現(xiàn)給小球一個v0=3m/s的豎直向下的初速度，取g=10m/s2求：(1)在以后的運動過程中，小球相對于初位置可以上升的最大高度h，(2)小球從初位置到第一次到達最大高度的過程中，滑塊在水平軌道上移動的位移s

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

A.由題知輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為，則地面對輪胎的摩擦力做負功，故選項A錯誤；B.由于重力方向豎直向下，與輪胎的位移方向相互垂直，故重力不做功，故選項B錯誤；C.設拉力與水平方向的夾角為，由于是銳角，所以繩子的拉力對輪胎做正功，故選項C錯誤；D.根據動能定理可知輪胎所受的合力不做功，故選項D正確。2、C【解析】

當物體的加速度豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)，當當物體的加速度豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)；對支撐物的壓力或對懸掛物的拉力小于物體的重力時物體處于失重狀態(tài)；對支撐物的壓力或對懸掛物的拉力大于物體的重力時物體處于超重狀態(tài)．【詳解】在撐桿的過程中桿對她的彈力與她對桿的壓力是作用力與反作用力，大小相等．故A錯誤；在撐桿上升開始階段加速度的方向向上，她處于超重狀態(tài)；在上升的最后階段加速度的方向向下，她處于失重狀態(tài)．故B錯誤；在空中下降過程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她處于失重狀態(tài)．故C正確；她落到軟墊后開始時，軟墊的作用力小于重力，她仍然要做一段加速運動后才會減速．故D錯誤．故選C．3、C【解析】

AB．石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為可得水平方向勻速直線運動可得平拋的初速度為故AB錯誤；CD．石塊從A點到最高點的過程，由動能定理解得長臂對石塊做的功為故C正確，D錯誤。故選C。4、C【解析】

本題考查衛(wèi)星的運動、開普勒定律及其相關的知識點．設地球半徑為R，根據題述，地球衛(wèi)星P的軌道半徑為RP=16R，地球衛(wèi)星Q的軌道半徑為RQ=4R，根據開普勒定律，==64，所以P與Q的周期之比為TP∶TQ=8∶1，選項C正確．5、B【解析】

AC.同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，則有，同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相同，所以各個同步衛(wèi)星軌道半徑相同，線速度，所以所有地球同步衛(wèi)星線速度大小相同，故AC不符合題意；BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但質量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合題意，B符合題意；6、B【解析】試題分析：衛(wèi)星本來滿足萬有引力提供向心力，即，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，提供的引力大于衛(wèi)星所需要的向心力，故衛(wèi)星將做近心運動，即軌道半徑將減小，則萬有引力會增大．故A錯誤；根據萬有引力提供向心力有：解得：，軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動能將增大．故B正確；失重現(xiàn)象衛(wèi)星內的物體受地球的萬有引力提供其做勻速圓周運動的向心力，故C錯誤；第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度，故以D錯誤．故選B.考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】解決衛(wèi)星運行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關系，知道第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度．7、BC【解析】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關的知識點．雙中子星做勻速圓周運動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉的角速度，選項D錯誤．【點睛】此題以最新科學發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運動、萬有引力定律等．8、BD【解析】A、規(guī)定初速度方向為正方向，初速度v1=6m/s，碰撞后速度則△v=v2-C、對碰撞過程，對小球由動能定理得：W=ΔE點睛：對于矢量的加減，我們要考慮方向，動能定理是一個標量等式，對于動能定理的研究，則無需考慮方向。9、BCD【解析】物體的加速度為g/3≠g，除重力做功外，還有其它力做功，物體機械能不守恒，故A錯誤；對物體受力分析，設物體受的拉力的大小為F，則由牛頓第二定律可得，mg-F=m×g，解得：F=mg，對全過程由動能定理可得，△EK=Fh-mgh=?mgh

，物體的動能減少了mgh，故B正確；除重力外其它力做的功等于物體機械能的變化量，則機械能的增量△E=Fh=mgh，故C正確；物體高度增加，重力勢能增加，增加的重力勢能為mgh，故D正確；故選BCD．點睛：物體的加速度為g/3，這是本題的關鍵所在，由此可以說明物體還要受到向上的拉力的作用．同時要明確功能關系：重力做功等于重力勢能的變化；合力功等于動能的變化；除重力以外的其它力的功等于機械能的變化.10、AC【解析】

A．由圖可知軌道3的軌道半徑大于軌道2的半長軸，根據開普勒第三定律，衛(wèi)星在軌道3上運行的周期大于在軌道2上運行的周期，故A正確；B．衛(wèi)星在軌道2上經過Q點時與它在軌道1上經過Q點時，所受萬有引力一樣，根據牛頓第二定律可知，衛(wèi)星在軌道2上經過Q點時的加速度等于它在軌道1上經過Q點時的加速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星由軌道1要經兩次點火加速度才可以變軌到軌道3，每一次點火加速，外力均對衛(wèi)星做功，根據功能關系可知，衛(wèi)星的機械能均增大，故衛(wèi)星在軌道3上的機械能大于在軌道1上的機械能，故C正確；D．P點是軌道2的遠地點，此時速度最小，Q點軌道2的近地點，此時速度最大，所以衛(wèi)星在軌道2上由Q點運動至P點的過程中，速度減小，此過程中衛(wèi)星離地球的距離在增大，根據萬有引力定律與牛頓第二定律得加速度，則可知加速度減小，由于只有萬有引力做功，故機械能守恒，故D錯誤。11、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，根據可得：，近地衛(wèi)星軌道半徑最小，環(huán)繞速度最大，AB正確C錯誤．D.在近地軌道進入橢圓軌道，需要點火加速離心，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度可能大于第一宇宙速度，D錯誤．12、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運動，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時達到額定功率為D．前5秒內位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運動時有：Pv二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.9510.934【解析】

第一空.從開始下落到打D點的過程中重物的重力勢能減少量為△Ep=mgh=0.5×9.8×19.41×10-2J≈0.951J；第二空.打D點時重物的瞬時速度為：，動能的增加量為：△Ek=mvD2=×0.5×1.93252J≈0.934

J；14、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據題意，確保壓力傳感器的示數為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質M要大于A的質量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質量如何，要使壓力傳感器示數為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關系圖線，因此應作出圖線．④由上表達式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據圖象要求，對表達式的變形的技巧．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）1m/s