北京市顺义区杨镇一中2024届物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析

北京市顺义区杨镇一中2024届物理高一下期末质量跟踪监视试
题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、(本题9分)A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为( )
A．m1:m2B．m2:m1C．1:1 D．m12:m22
2、(本题9分)G20峰会于2016年9月初在杭州奥体博览城召开，某记者从萧山国际机场到博览城打车约23.5km，峰会期间的文艺演出于北京时间9月4日21：15正式上演．则下列说法正确的是（）
A．9 月4 日21：15 指时间间隔，23.5km 指路程
B．9 月4 日21：15 指时刻，23.5km 指路程
C．9 月4 日21：15 指时间间隔，23.5km 指位移大小
D．9 月4 日21：15 指时刻，23.5km 指位移大小
3、(本题9分)宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为( )
A．B．
C．D．
4、(本题9分)如图所示，质量为m，带电量为－q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向上的匀强电场区域时，滑块运动的状态为
A．将加速下滑B．将减速下滑
C．将可能飞离斜面D．继续匀速下滑
5、(本题9分)2017年5月，在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，航天飞机在A
点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6、(本题9分)将地球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．地球运动不需要向心力
B．地球同时受到太阳的万有引力和向心力
C．地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力
D．地球受到太阳的万有引力与它运动所需的向心力不相等
7、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）
A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用
B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压
C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变
8、(本题9分)如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（）．（g取10m/s2）
A ．1.5rad/s
B ．2.5rad/s
C ．3.5rad/s
D ．4.5rad/s
9、 (本题9分)A 、B 、C 为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A 点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B 、C 两点，其运动过程中的v-t 如图所示，下列说法正确的是
A ．电场方向由A 指向C
B ．A 、B 、
C 三点中B 点场强最大
C ．小球由B 至C 过程中平均速度等于5.5m/s
D ．B 、C 两点间电势差大小|U BC |大于A 、B 两点间电势差大小|U AB |
10、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在0t 和02t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ，速度分别是1v 和2v ，合外力从开始至o t 时刻做的功是1W ，从0t 至02t 时刻做的功是2W ,则
A ．215x x =，213v v =
B ．1221,95x x v v ==
C ．2121,58x x W W ==
D ．2121,39v v W W ==
11、如图所示，两个等量的正电荷分别置于P 、Q 两位置，在P 、Q 连线的垂直平分线上有M 、N 两点，另有一试探电荷q ，则( )
A ．M 点的场强大于N 点的场强
B．M点的电势低于N点的电势
C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大
D．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大
12、地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是( )
A．2gR B．1
2
gR C．
1
2
gR D．2gR
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）(本题9分)某学习小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，实验中电火花计时器所用的交流电源的频率为f，得到如图乙所示的纸带，测量出图中的s1、s2及AB距离s，已知重物的质量为m，当地的重力加速度为g.
(1)在进行实验时,与重物相连的是纸带的___端(选填“左”或“右”).
(2)图丙是用刻度尺测量打点AB间的距离，则AB间的距离s为___m.
(3)打下B点时,重物的速度大小表式为v B=___.
(4)取A、B为研究的初、末位置，则验证机械能守恒成立的表达式是___.（用题中字母表示）
14、（10分）(本题9分)在研究平抛物体运动规律的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长都是L = 1.6 cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的A、B、C、D所示，则小球从A到B的运动时间是_______ s，平抛的水平初速度
v0=______m/s．g取10 m/s1．
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）(本题9分)质量为2kg的小球从某高度由静止释放,经过3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2｡则求：
(1)下落过程中重力所做的功的平均功率；
(2) 3s末重力的瞬时功率．
16、（12分）(本题9分)如图所示，空间内有一匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线（方向未知）. 现有一电荷量为q、质量为m的带负电粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，当粒子运动到B点时速度方向与水平方向夹角为60°. 已知OA连线与电场线夹角为60°，OA＝L，带电粒子在电场中受到电场力大小为F. 不计粒子的重力及空气阻力. 求：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）带电粒子从O 到A的运动时间；
（3）匀强电场中OB两点间电势差大小.
17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上固定一由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑轨道，两者在点B处平滑连接。

AB弧的半径为R,BC弧的半径为。

一质量为m的小球以大小为v0的速度从A点沿该点的切线方向进入圆弧轨道。

求：
(1)小球从A 点运动到B 点的时间；
(2)小球在A 、C 两点所受轨道的弹力大小之比。

参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、B
【解题分析】
当水平恒力F 拉A 时对整体分析有：
12
F a m m =+ 隔离对B 分析，根据牛顿第二定律得：
21212
m F f m a m m ==+. 当水平恒力拉B 时对整体分析有：
12
F a m m '=+ 隔离对A 分析，根据牛顿第二定律得：
12112
m F f m a m m ==
+. 则： 1221::f f m m =
A ．描述与分析不符，故A 错误.
B．描述与分析相符，故B正确.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析不符，故D错误.
2、B
【解题分析】
时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．位移的大小等于物体初末位置间的距离，路程是运动轨迹的长度．
【题目详解】
杭州G20峰会期间的文艺演出于北京时间9月4日21：15正式上演，9月4日21：15对应的是时间轴上的一个点，是时刻；23.5km是运动的轨迹的长度，是路程。

所以B 正确，ACD错误。

【题目点拨】
该题考查对时间与时刻、路程与位移的理解，时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间。

3、B
【解题分析】
物体自由落体运动，设月球表面重力加速度为g，根据自由落体公式有
解得星球表面的加速度为，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力
解得，又在月球表面，万有引力等于重力，则有
联立解得，故B正确，ACD错误。

故选B
4、D
【解题分析】
设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得，，又，得，即，当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为，沿斜面向
上的力为，由于，所以，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动。

A. 将加速下滑与分析不符，故A 错误；
B. 将减速下滑与分析不符，故B 错误；
C. 将可能飞离斜面与分析不符，故C 错误；
D. 继续匀速下滑与分析相符，故D 正确。

5、C
【解题分析】
根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的A 速度小于在近地点B 的速度，
A 错误。

航天飞机在轨道Ⅱ上A 点加速才能变轨到Ⅰ上，所以在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于在
轨道Ⅰ上经过A 的速度，B 错误；由开普勒第三定律3
2a k T
=，知在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C 正确。

由2Mm G ma r =，得2
GM a r =，同一点A ，离地心的距离相等，则在轨道Ⅱ上经过A 的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度，D 错误。

6、C
【解题分析】
A. 地球做圆周运动，地球受到太阳的万有引力运动充当向心力，故A 错误；
B. 地球在转动中只受万有引力，而向心力是万有引力提供的效果力，故B 错误；
C. 球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，受到的万有引力等于向心力，故C 正确；
D. 地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力，故D 错误． 故选C.
7、CD
【解题分析】
A. 火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。

A 错误；
BC. 当火车在弯道处以规定的速度v 转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v 时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v 时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B 错误C 正确。

D. 对火车受力分析如图
根据几何关系可知：2
tan v F mg m R
θ== ，所以tan v gR θ ，与质量无关，D 正确。

8、AB
【解题分析】
当物体M 在此平面绕中心轴线以ω角速度转动时，当A 恰好要向里滑动时，ω取得最小值为min ω，此时A 所受的静摩擦力达到最大为max F ，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：
2max min mg F M r ω-=，代入数据解得：1/min rad s ω=，当A 恰好要向外滑动时，ω取
得最大值为max ω，此时A 所受的静摩擦力达到最大为max F ，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：
2max max mg F M r ω+=，代入数据解得：3/max rad s ω=，所以角速度范围是：
1/3/rad s rad s ω≤≤，故AB 正确，CD 错误；故选AB ．
【题目点拨】
本题是圆周运动中临界问题，抓住当A 恰好相对此平面滑动时静摩擦力达到最大，可能有向外滑的运动趋势，也有可能向里滑的趋势，最后由牛顿第二定律求解角速度的取值范围．
9、BD
【解题分析】
A.根据图线可知，带电小球从A 点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A 指向C ，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A 错误；
B.由图知，小球在B 处加速度最大，由qE=ma 知，A 、B 、C 三点中B 点场强最大，故B 正确；
C.如果小球从B 到C 做匀加速直线运动，则小球的平均速度为47 m/s 5.5m/s 2
v +==，但小球由B 至C 过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s ，故C 错误；
D.根据动能定理得：2211622AB B A qU mv mv m =-=，221116.522
BC C B qU mv mv m =-=，可得U AB 小于U BC ．故D 正确。

10、AC
【解题分析】
根据F -t 图像面积意义和动量定理有m 1v =F 0t 0，m 2v = F 0t 0+2F 0t 0，则213v v =；应用位移公式可知1x ＝12v 0t 、2x ＝122v v +0t ＋12
v 0t ，则215x x =，B 错、A 对；在第一个o t 内对物体应用动能定理有1W ＝212
mv 、在第二个o t 内对物体应用动能定理有2W ＝222122
mv mv -，则218W W =，D 错、C 对 11、BD
【解题分析】
A.根据电场的叠加原理可知N 、M 两点的场强方向相同（竖直向上），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，故A 错误；
B.等量同种正点电荷，两点的电场强度的方向，由N 指向M ，M 点的电势低于N 点的电势，故B 正确；
CD.若q 是正电荷，根据p E q ϕ= 可知，N 点的电势高于M 点，那么N 点的电势能比在M 点的电势能大，故C 错误，D 正确；
12、BC
【解题分析】
第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在
近地轨道上卫星的半径为R ，所受万有引力与重力相等，则有：2
v mg m R
＝可得第一宇
宙速度大小为v =
A ．，与结论不相符，选项A 错误；
B B 正确；
C ．C 正确；
D ．2gR ，与结论不相符，选项D 错误；
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、左0.4545
【解题分析】
根据相同时间内位移逐渐增大确定重物与纸带的哪一端相连．
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B 点的速度，根据重力势能的减小量等于动能的增加量列出机械能守恒的表达式．
【题目详解】
（1）因为相等时间内位移逐渐增大，可知重物与纸带的左端相连．
（2）AB 间的距离为：
． （3）B 点的瞬时速度为：
． （4）重物重力势能的减小量为：
， A 点的瞬时速度为： 可知机械能守恒成立的表达式为：
综上所述本题答案是; (1). 左 (2). 0.4545 (3). (4).
【题目点拨】
本题考查了机械能守恒的验证，抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，会通过纸带得出下降的高度，从而得出重力势能的减小量，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量．
14、0.04 0.80
【解题分析】
竖直方向是匀加速运动(T 为计时单位)2y S gT L ＝＝ 解得:0.04L T s g == 水平方向是匀速运动02L v T ＝ 解得0220.80/L v gL m s T L g
====
故本题答案是: (1). 0.04 (1). 0.80
点睛:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上匀加速运动来求解.
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）300W （2）600W
【解题分析】
（1）物体只受重力，做自由落体运动，则3s 内物体下落的高度为：
h =12gt 2=12
×10×32m=45m 下落过程中重力所做的功
W=mgh =2×10×45J=900J
所以3s 内重力的功率为
900 3003
W P W W t ===． （2）3s 末速度为：
v=gt=10×3=30m/s
所以落地时重力的瞬时功率
P=mgv =20×30W=600W ；
【题目点拨】
本题关键是根据自由落体的速度时间公式求出瞬时速度和下落的高度，然后根据公式P=Fv 求瞬时功率，由公式P=W/t 来求平均功率．
16、 (1)F E q =，竖直向下⑵t =98FL U q = 【解题分析】
（1）根据F E q =可知，电场强度的大小为F E q
= 粒子向上偏转，故电场力向上，因粒子带负电，故说明电场强度向下；
（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，设水平方向的位移为x ，竖直方向的位移为y ，由题意知：
x =L sin60°
y =L cos60°
根据分运动的规律有：
x =v 0t
y =12
at 2 粒子的加速度为：F a m =
联立解得：t =0v =； (3)设粒子到达B 点的速度为v ，粒子从O 点到B 点过程中电场力做功为W ，则由合运
动与分运动的关系有：v =060v cos ︒=2v 0 由动能定理有： W =
12mv 2-12
mv 02 联立解得：203928FL W mv == 由W=Uq 可得：98W FL U q q
== 17、 (1) (2)
【解题分析】
(1)由于水平面和轨道都光滑，故小球沿轨道运动时的速度大小不变。

小球从A 点运动到B 点的时间
解得：
(2)在A 、C 两点均由轨道的弹力提供向心力，由牛顿第二定律可知
解得：
【题目点拨】
本题要分析清楚小球的运动过程和性质，把握小球向心力的来源。