广东省广州市增城区第一中学2023年物理高一第二学期期中质量跟踪监视试题含解析

广东省广州市增城区第一中学2023年物理高一第二学期期中质量跟踪监视注意事项1．考试结束后，请将本和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在X星球面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F－v2图象如图乙所示，已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（　　）A．X星球表面的重力加速度g＝bB．X星球的密度ρ＝C．X星球的质量M＝D．环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期T＝4π2、一条河宽200米，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是5m/s，则A．该船能垂直河岸横渡到正对岸B．当船头垂直河岸横渡时，过河的实际航线长度为200mC．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时，水流速度突然增加，则渡河时间将不变D．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时，水流速度突然增加，则渡河时间将变大3、一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功-6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（）A．2JB．14JC．10JD．无法计算4、科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上．从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说它是“隐居”着的，它是地球的“孪生兄弟”，由以上信息我们可以推知A．这颗行星的质量等于地球的质量B．这颗行星的自转周期与地球相等C．这颗行星的公转周期与地球相等D．这颗行星的密度等于地球的密度5、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期6、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）A．卫星的运行速度不变B．卫星不受万有引力的作用C．卫星中的物体处于失重状态D．卫星中物体的质量可以用天平测量7、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，实验的装置如图所示．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____．\A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线8、如图所示，跳跳球多由橡胶等弹性材料制成。游戏者用脚夹住球，让球和人一起上下跳动。在某次人保持直立和球一起下落过程中，下列说法正确的是（）A．当球刚碰到地面时，球与人一起立即做减速运动B．当球与人速度最大时，球与人的加速度为零C．当球刚碰地到最低点过程中，地面给球的作用力一直增大D．从球刚碰地到最低点过程中，球的弹性势能一直增大9、2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用10、如图所示，物体A在水平力F作用下，沿水平面向右运动，物体B匀速上升，以下说法正确的是（　　）A．物体A向右减速运动B．物体A向右加速运动C．绳与水平方向夹角α=30°时vA：vB=2：D．绳与水平方向夹角α=30°时，vA：vB=：211、火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度决定。若在某转弯处规定行使速度为v，则下列说法正确的是A．当火车以速度v通过弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B．当火车以速度v通过弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C．当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨D．当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨12、如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点由静止自由滑下，通过最低点时，下列说法正确的是（）A．小球对轨道底端的压力是相同的B．小球对轨道底端的压力是不同的，半径小的压力大C．通过最低点的速度不同，半径大的速度大D．通过最低点时向心加速度是相同的二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况．①操作实验步骤以下：A．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，应先接通电源,再释放纸带．B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路．C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．D．断开电源,取下纸带E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．将以上步骤按合理的顺序填写在横线上_____________．②下图为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是1．1s．根据纸带请判断该滑块的运动属于_______（填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）直线运动．③从刻度尺中得到两个数据得出小车的加速度大小a=______m/s2，打点计时器打B点时小车的速度v=________m/s14、（10分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理．遮光板的宽度为d，A、B处分别为光电门，可测得滑块通过A、B处所用的时间；挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验．（1）某同学用天平称量滑块和遮光板的总质量M，钩码质量为m，实验时为了保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，钩码质量m满足的实验条件_________________，实验时首先要做的步骤是______________．（2）在（1）的基础上，让钩码带动滑块加速运动，测出这A、B两点的间距L，遮光板的宽度为d和滑块通过A、B光电门的时间分别为t1、t2，则本实验最终要验证的数学表达式为_______________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．三、要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g＇；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之比M星∶M地．16、（12分）汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求：（1）汽车在路面上能达到的最大速度；（2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间；（3）当汽车速度为10m/s时的加速度？17、（12分）如图，水平地面上有三个静止的小物块A、B、C，质量均为m＝2kg，相距均为l＝5m，物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1．现对A施加一水平向右的恒力F＝10N，此后每次碰撞后物体都粘在一起运动．设碰撞时间极短，重力加速度为g＝10m/s2．求：(1)物体A与B碰撞后瞬间的速度；(2)物体AB与C碰撞后摩擦产生的热量．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【解析】A．由图乙可知，当杆的弹力为0时，，小球在最高点重力提供向心力为X星球表面的重力加速度为故A错误；B．根据X星球表面物体重力等于万有引力，有X星球的质量为X星球的密度为故BC错误；D．星的轨道半径r=2R0，周期为故D正确。故选D。2、C【解析】试题：一条河宽200米，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是5m/s，由于水速大于船速，船不可能垂直过河，A错。根据运动独立性，当船头垂直河岸横渡时，过河时间为t=200/4=50s，即使水速增加，时间不会改变，即C对。考点：小船过河点评：本题考查了运动独立性和等时性的理解和应用，在研究曲线运动时往往需要利用独立性与等时性求解。3、A【解析】功是标量，所以合力做的功等于各个力做功的代数和，所以F1和F2的合力做功为，故A正确；故选A4、C【解析】试题分析：这颗行星的质量与地球的质量相比无法确定，故A错误．这颗行星的自转周期与地球周期相比无法确定，故B错误．研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：得出：．表达式里M为太阳的质量，R为运动的轨道半径．已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，故A正确．这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故D错误．故选C．考点：万有引力定律的应用5、D【解析】设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，根据万有引力提供向心力，有：=ma=可得：v=，a=，，则知：A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；C．c加速，要保持在该轨道上运动，所需要的向心力增大，万有引力小于所需要的向心力，c将做离心运动，无法追上同一轨道上的b，故C错误；D．由于b、c的质量不一定相等，b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期，故D正确．6、C【解析】A．卫星的运行速度大小不变，但方向时刻改变，因此速度发生变化，A错误；B．卫星受到万有引力作用才会绕地球做匀速圆周运动，万有引力是卫星绕地球做圆周运动的向心力，B错误；C．由于万有引力全部用来提供向心力，因此卫星中的物体处于完全失重状态，C正确；D．由于物体处于完全失重状态，无法用天平测量出物体的质量，D错误。故选C。7、ACD【解析】通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故D正确，E错误．8、BCD【解析】A.当球刚碰地面时，球对人的弹力小于人的重力，人的合力方向向下，继续向下加速运动，A错误B.当球与人所受的合力为零时，加速度为零，速度达到最大，B正确C.从球刚碰地到最低点过程中，球的形变量越来越大，球对地面的弹力在增大，根据牛顿第三定律可知：地面给球的作用力一直增大，C正确D.从球刚碰地到最低点过程中，球的形变量越来越大，弹性势能越来越大，D正确9、BC【解析】A、又第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；B、根据万有引力提供向心力有：，解得：得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，故B正确；C、卫星本来满足万有引力提供向心力即，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故C正确；D、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故D错误。故选BC。10、AC【解析】AB．将A的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度，如图所示：根据平行四边形定则有vB=vAcosα所以α减小，所以A的速度减小，但不是匀减速，故A正确，B错误；CD．根据vAcosα=vB斜绳与水平成30°时，可得故C正确，D错误．故选AC．11、AC【解析】当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力。故A正确，B错误。若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨。故C正确。若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨。故D错误。12、ACD【解析】小球释放后运动到最低点的过程中，只有重力做功有，解得，故故C正确；在最低点小球的向心加速度为，故D正确；在半圆轨道的最低点对小球，有，可得：FN=3mg，故A正确，B错误．故选ACD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BECAD匀减速1.511.15（或1.145）【解析】①本实验应把打点计时器固定在平板上，挂好重的钩码后，先接通电源,再释放纸带，所以，合理的步骤顺序为BECAD．②因为相邻计数点的间距逐渐减小，且位移差相等，所以小车做匀减速运动．③根据得：；【点睛】使用打点计时器必须等打点稳定后才能进行实验，所以一定要先接通电源,再释放纸带，小车应紧靠打点计时器，这样可以打更多的点．运用匀变速运动的推论，利用打出的纸带求加速度和某点的瞬时速度，是常考的实验，学生一定要掌握．14、m远小于M平衡摩擦力【解析】（1）设绳的拉力为T，对M：，对m：，联立解得：，为了保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，即，即m远小于M，实验时为了减小摩擦力带来的误差，所以先进行平衡摩擦力操作（2）通过A的速度，通过B的速度，根据动能定理得要验证的表达式为：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）2m/s2（2）1:80【解析】试题分析：运用运动学公式求出时间t与初速度之间的关系，求出地球表面重力加速度g与星球表面附近的重力加速度g′间的关系．根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比．（1）根据匀变速直线运动规律t=得：从竖直上抛到最高点，上升的时间是=，上升和下降的时间相等，所以从上抛到落回原处t=①由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．根据匀变速直线运动规律得：5t=②由①②得星球表面附近的重力加速度g′=g=2m/s2，（2）根据万有引力等于重力得：：=mgM=所以==16、(1)15m/s；(2)7.5s；(3)0.5m/s2【解析】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得则得最大速度为（2）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有又根据牛顿第二定律有则有匀加速直线运动的时间为（3）当速度v=10m/s时，则牵引力为加速度为17、(1)(2)【解析】物体A与B碰撞前做匀加速运动，由牛顿第二定律求得加速度，由速度位移公式求出物体A与B碰撞前瞬间的速度．A、B碰撞过程，由于时间极短，外力冲量不计，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求碰后共同速度；A、B碰后一起做匀速运动，由动量守恒定律求出AB与C碰撞后的共同速度，再由能量守恒定律求物体AB与C碰撞后摩擦产生的热量．（1）物体A与B碰撞前作匀加速运动的加速度为：A碰B前的速度为A、B碰撞时，取向右为正方向，由动量守恒定律，有，解得（2）A、B碰后，加速度为：所以AB碰后一起做匀速直线运动．A、B与C碰撞动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律，得碰后三个物体匀减速运动，加速度为：匀减速向右运动位移为：摩擦生热为：【点睛】本题的解题关键是分析三个物体的运动过程，抓住碰撞的基本规律：动量守恒定律．对于碰撞前的速度，也可以根据动能定理求解．