江苏省常州中学2024届物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题含解析

江苏省常州中学2024届物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。

如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）
A．卫星在α轨道上运行的线速度小
B．卫星在α轨道上运行的周期大
C．卫星在α轨道上运行的角速度小
D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大
2、(本题9分)“套圈游戏”深受大家的喜爱，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”．某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边，如图．为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)
A．P点正上方，以原速度水平抛出
B．P点正前方，以原速度水平抛出
C．P点位置不变，增大速度水平抛出
D．P点正下方，减小速度水平抛出
3、(本题9分)一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（）
A．物体做匀变速曲线运动
B．物体做变加速曲线运动
C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动
D．物体做直线运动
4、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（）
A．电梯匀速下降
B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C．物体沿着斜面匀速下滑
D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升
5、(本题9分)如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出( )
A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向
B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向
C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向
D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向
6、如图所示,质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动.细线长为,与竖直方向的夹角为,细线的拉力大小为,小球作圆周运动的周期为,则在时间内小球所受合力的冲量大小为
A．零B．C．D．
7、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是
A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
D．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒
8、(本题9分)如图所示，a、b、c、d是竖直平面内圆上的四个点，连线ab、cd均过圆心O且相互垂直，在圆心处固定一点电荷。

现施加一方向与ab平行的匀强电场（图中未画出），则下列说法正确的是（）
A．a、b两点的电势相同
B．c、d两点的电势相同
C．a、b两点的电场强度等大
D．c、d两点的电场强度等大
9、如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。

撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。

小球在A点时弹簧具有的弹性势能为E P，则小球从A到D运动的过程中（）
A．弹力对小球所做的功为-E P
B．弹力对小球所做的功为E P
C．AD的距离为
D．AD的距离为
10、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()
A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大
11、如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）
A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大
B．沿直线由A到B,各点的电势升高
C．沿中垂线由M到O，电场强度增大
D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功
12、关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是（）
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做匀变速运动的物体机械能可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
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)在验证碰撞中的动量守恒实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，为了减少实验误差，下列说法正确的是（________）
A．m1=m2B．m1＞m2
C．降低碰撞实验器材的高度D．入射小球释放点要适当高一些
14、（10分）在测量一节干电池的电动势和内电阻实验中所用的电路图如图甲所示，器材和连接如图乙所示，在图乙中还差一根导线没有连接好。

（1）请你在图乙中用实线表示导线按照原理图将这根导线连接好______。

（2）实验小组用测得的实验数据在方格纸上画出了图丙所示的U﹣I图线，利用图线可求出电源电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω。

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)如图所示，半径R＝lm的光滑半圆轨道AC与高h＝8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，BD部分水平长度为x＝6R．两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两物体挤压（不连接），处于静止状态．同时释放a、b，小球a恰好能通过半圆轨道最高点A，滑块b恰好能到达斜面轨道的最高点B．己知小球a的质量m1＝1kg，滑
块b的质量m1＝lkg，b与斜面间动摩擦因数为μ＝1
3
，重力加速度g＝l0m/s1．求：
（1）a球经过C点时对轨道作用力的大小和方向；（1）释放a、b前弹簧的弹性势能E P？
16、（12分）(本题9分)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为f=mg（g为重力加速度）．在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为L．现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物体与滑块粘在一起立刻向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到发生碰撞位置时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力．求：
（1）物体与滑块碰后瞬间的速度大小；
（2）物体与滑块相碰过程中损失的机械能；
（3）碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹弹性势能的变化量．
17、（12分）(本题9分)如图，半径为R的圆板匀速转动，B为圆板边缘上的一点，当半径OB转动到某一方向时，在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球，要使小球刚好能落在圆板上的B点（此后球不反弹），求：
（1）小球的初速度的大小；
（2）圆板转动的角速度．
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、D
【解题分析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，根据万有引力提供向心力，有：
22222()GMm v F m m r m r r r T
πω====
解得：v = ①
22r T v π==②
ω=
③ 2
GM a r = ④
A ．由v =
α轨道上运行的线速度大，故A 错误；
B ．由22r T v π==α轨道上运行的周期小。

故B 错误；
C ．由ω=
则卫星在α轨道上运行的角速度大。

故C 错误；
D ．同2
GMm F r =可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D 正确。

2、D
【解题分析】
圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小．根据平抛运动的规律，推导出水平位移与初速度、下落高度的关系式，根据关系式进行分析．
【题目详解】
设圆圈平抛运动下落的高度为h ，水平位移为x ，初速度为0v ，则有：212h gt =
；解
得下落时间为：t =水平位移为：0x v t v ==明圆圈的水平位移偏小．若从P 点正上方，以原速度水平抛出，h 增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故A 正确；若P 点正前方，以原速度水平抛出，则水平位移不变，落地点右移，可能套住物体，故B 正确；若P 点位置不变，增大速度水平抛出，0v 增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故C 正确；若P 点正下方，减小速度水平抛出，h 和0v 都减小，由上式知，水平位移减小，圆圈还落到物体左边，故D 错误．本题选一定套不中的，故选D ．
【题目点拨】
本题考查了平抛运动，要知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键是能够推导出水平位移的计算公式．
3、A
【解题分析】
物体在相互垂直的恒力F1、F2作用下，其合力恒定不变，且物体由静止开始运动，故物体做初速度为零的匀加速直线运动，速度方向与合力方向相同.突然撤去F2后，剩下的F1与速度方向成一锐角，物体做匀变速曲线运动，故A 选项正确.
4、B
【解题分析】
解：A 、电梯匀速下降，说明电梯处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以A 错误．
B 、物体在光滑斜面上，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，所以B 正确．
C 、物体沿着粗糙斜面匀速下滑，物体受力平衡状态，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以C 错误．
D 、拉着物体沿光滑斜面匀速上升，物体受力平衡状态，拉力力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以D 错误．
故选B．
【点评】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．
5、C
【解题分析】
以乙为参考系，甲是相对静止的，相当于并排坐在汽车里的两个人．甲要将球传给乙，只要沿3方向抛出就行了．以地面为参考系时，不但要考虑乙向前的速度v，还要考虑甲抛出球时，由于惯性，球有一个向前的速度分量v，所以当甲向3方向抛出球时，正好可以到达乙的手中．
6、C
【解题分析】
冲量的定义式只能用于计算恒力的冲量，变力冲量可用动量定理来求解即可。

【题目详解】
小球做匀速圆周运动，在时间内，由动量定理知：，
对小球受力分析，知：，
联立得：。

A．零，与分析结果不符，故A错误；
B．，与分析结果不符，故B错误；
C．，与分析结果相符，故C正确；
D．，与分析结果不符，故D错误。

【题目点拨】
本题主要考查了动量定理的应用，属于一般题型。

7、BC
【解题分析】
第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q 点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道
Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.
【题目点拨】
解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．8、BD
【解题分析】
对于圆心O处的点电荷，a、b两点的电势相等，对于匀强电场a、b电势不相等，所以叠加后的电势不相等，A错误；对于圆心O处的点电荷，c、d两点的电势相等，对于匀强电场c、d电势相等，所以叠加后的电势相等，故B正确；对于圆心O处点电荷形成的电场，a、b两点的电场强度等大反向，对于匀强电场a、b两点电场强度等大同向，故叠加后电场强度不相等，C错误；对于圆心O处点电荷形成的电场，c、d两点的电场强度等大反向，对于匀强电场c、d两点电场强度等大同向，方向水平，故叠加后电场强度大小相等，方向不同，D正确；
9、BD
【解题分析】
AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少E P，则弹力做正功，大小为E P;故A项不合题意，B项符合题意.
CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：
而，
解得：
故C项不合题意，D项符合题意.
10、BD
【解题分析】
两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时
动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由
2
mv
T mg
l
-=，可知A球受到的拉
力比B 球大．故D 正确
11、ABC
【解题分析】
由电场线的分布可知，沿直线由A 到B ，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。

故A 正确。

电场线方向由B 到A ，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A 到B ，各点的电势一直升高。

故B 正确。

沿中垂线由M 到O ，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C 正确。

MN 是一条等势线。

将一正电荷从M 点移到O 点，电场力不做功，故D 错误。

12、BCD
【解题分析】
A. 做匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，例如向上做匀速直线运动的物体，选项A 错误；
B. 做匀变速运动的物体机械能可能守恒，例如平抛运动，选项B 正确；
C. 做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能一定守恒，选项C 正确；
D. 只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，选项D 正确.
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、BD
【解题分析】
AB 、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有：m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2， 在碰撞前后动能相等故有：12m 1v 02= 12m 1v 12+ 12
m 2v 22， 解得：v 1= 12012
m m v m m -+，要碰后入射小球的速度v 1＞0，即不被反弹，要求m 1-m 2＞0，即m 1＞m 2，故A 错误，B 正确；
CD 、为了减小误差，使碰撞过程物理量便于测量，应该适当增大入射小球的速度，即入射小球释放点要适当高一些，因此C 错误，D 正确．
故选BD ．
14、（1）电路连线见解析； （2）1.46V 0.71Ω
【解题分析】
第一空.根据原理图即可确定实物图如图所示；
第二空.根据U=E-Ir 可知，在U-I 图象中，图象与纵坐标的截距代表是的电动势的大小，所以电池的电动势的大小为：E =1.46V ；
第三空.图象的斜率绝对值的大小代表是内电阻的大小，所以： 1.47 1.00.710.65
U r I -===Ω。

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) 110N a 球对轨道的作用力方向向下 (1) 150J
【解题分析】
(1)以a 球为研究对象恰好通过最高点时
v A 10m/s Rg
由动能定理
2211222
A C mv mv mg R -=-； C 点时受力分析：
F C －mg ＝m 2C v R
解得
F C ＝6m 1g ＝110N
a 球对轨道的作用力方向向下
(1)b 球从D 点恰好到达最高点B 过程中
由动能定理
2222108cos 2
D BD m v m g R m g L μθ-=-- 觯得：
222110100J 2
D m v m gR == 21150J 2
C m v = 弹簧弹性势能
E P ＝150J
【题目点拨】
解决本题的关键：一要明确小球到达圆轨道最高点的临界条件：重力充当向心力．二要明确有摩擦时往往运用动能定理求解速度．
16、（1）122gL （2）12mgL (3)54
mgL 【解题分析】
试题分析：（1）设物体下落至与薄滑块碰撞前的速度为v 0，在此过程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有
解得 设碰撞后共同速度为v ，依据动量守恒定律有mv 0＝2mv
解得5分
（2）物体与薄滑块相碰过程中损失的机械能
220112222
mgl E mv mv ∆=-=4分 （3）设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为x ，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到返回初始位置的过程，有：
设在滑块向下运动的过程中，弹簧的弹力所做的功为W ，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到最低点的过程，有
解得：，所以弹性势能增加 考点：本题考查动能定理的应用
17、（1）2g R h （2）2g n h
π 【解题分析】
试题分析：（1）平抛的小球要和B 相碰，则小球的下落时间为：
平抛的小球要和B 相碰，则小球的水平飞行距离S =" R" = vt ．
所以小球抛出时的速度为： （2）设圆盘转动的角速度为ω，周期为T ，小球转动n 转后与圆盘只撞一次，且落点为B ，则小球下落的时间应和圆盘转动的时间相同，
即：nT = t ．
由ω = 2π/T
得：ω=2πn/t
即（n = 1、2、3…）
考点：圆周运动；平抛运动
【名师点睛】本题考查了匀速圆周运动和平抛运动的基本运动规律，要注意等时性和周期性，不难．。