山西省忻州市石塘中學2023年高一物理模擬試卷含解析

山西省忻州市石塘中學2023年高一物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）關于電場力做功和電勢差的說法中，正確的是（）A.電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷量決定B.電場力在電場中兩點間移動電荷做功的多少由這兩點間的電勢差和電荷量決定C.電勢差是矢量，電場力做的功是標量D.在勻強電場中，與電場線垂直的某個方向上任意兩點間的電勢差均為零參考答案：考點：勻強電場中電勢差和電場強度的關系．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：電勢差的定義公式：UAB=，是用比值法定義的，電勢差與試探電荷無關，電勢差是標量；在勻強電場中，與電場線垂直的某個方向上為等勢面．解答：解：A、電場中兩點間的電勢差與試探電荷無關，由電場本身和兩點的位置共同決定，故A錯誤；B、根據(jù)公式WAB=qUAB，電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電荷量決定，故B正確；C、公式：UAB=，是用比值法定義的，可知電勢差是標量，電場力做的功是標量．故C錯誤；D、由于等勢面與電場線垂直，所以在勻強電場中，與電場線垂直的某個方向上任意兩點間的電勢差均為零，故D正確；故選：BD．點評：該題考查電場力做功和電勢差的關系，解決本題的關鍵要深刻理解電勢差的物理意義和定義式U=，注意運用這個公式時各個量要代入符號．2.（單選）質量為m的金屬盒獲得大小為v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距離，如果在盒中填滿油泥，使它的總質量變?yōu)?m，再使其以v0初速度沿同一水平面滑行，則它滑行的最大距離為()A. B．2sC.

D．s參考答案：D3.如圖，在勻速轉動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著個物體與圓筒一起運動，物體相對桶壁靜止．則(

)A．物體受到4個力的作用．B．物體所受向心力是物體所受的重力提供的．C．物體所受向心力是物體所受的彈力提供的．D.物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的參考答案：C4.（單選）一石塊從樓房陽臺邊緣處向下做自由落體運動，到達地面。把它在空中運動的時間分為相等的三段，如果它在第一段時間內(nèi)的位移是1.2m，那么它在第三段時間內(nèi)的位移是(

)A．1.2m

B．3.6m

C．6.0m

D．10.8m參考答案：C5.中央電視臺《今日說法》欄目曾報道了一起發(fā)在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故．家住公路彎處的李先生家在三個月內(nèi)連續(xù)遭遇七次大卡車側翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖進李先生家，造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案．經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖

所示．交警據(jù)圖示作出以下判斷，你認為正確的是（

）

A．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側翻是因為車做向心運動B．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側翻是因為車做離心運動C．公路在設計上可能內(nèi)（東）高外（西）低D．公路在設計上可能外（西）高內(nèi)（東）低參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.右圖為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm．如果重力加速度g取10m/s2，那么閃光時間間隔是

s，小球運動中水平分速度的大小是

m/s．小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s．參考答案：0.1

1.5

2.57.豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時，彈簧長度為12cm；掛重為6N的物體時，彈簧長度為13cm，則彈簧原長為

cm，勁度系數(shù)為

N/m．參考答案：10；200．【考點】胡克定律；共點力平衡的條件及其應用．【分析】物體靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛物體的重力，彈簧伸長的長度等于彈簧的長度減去原長．根據(jù)胡克定律對兩種情況分別列方程求解勁度系數(shù)k．【解答】解：設彈簧的勁度系數(shù)k，原長為l0．根據(jù)胡克定律得

當掛重為4N的物體時，G1=k（l1﹣l0）

①

當掛重為6N的物體時，G2=k（l2﹣l0）

②聯(lián)立得

l0=10cm代入①得

k==200N/m故答案為：10；200．8.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：9..為了探究功與物體速度變化的關系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請思考探究思路并回答下列問題。（打點計時器交流電頻率為50Hz）(1)為了消除摩擦力的影響應采取什么措施？

。（2）當我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條......并起來進行第1次、第2次、第3次......實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致，我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做的功記為W。（3）由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出，如圖所示是其中四次實驗打出的部分紙帶。

（4）試根據(jù)第（2）、（3）項中的信息，填寫下表。次數(shù)1234橡皮筋對小車做功W

小車速度V(m/s)

V2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結論：

。參考答案：（1）將木板固定有打點計時器的一端墊起適當?shù)母叨?，使小車緩慢勻速下滑?/p>

（4）次數(shù)1234橡皮筋對小車做功

2W3W4W小車速度V(m/s)1.001.421.732.00V2(m2/s2)1.002.022.994.00

結論：在誤差允許的范圍內(nèi)橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成正比。10.（6分）自然界中任何兩個物體都__________,引力的大小與這兩個物體的____________成正比,與它們之間__________的二次方成反比。參考答案：相互吸引，質量的乘積，距離11.長度為1m的輕質細桿OA，A端有一質量為4kg的木球，以O點為圓心，在豎直面內(nèi)作圓周運動，如圖所示，小球通過最高點的速度為3m/s，取g=10m/s2，則此時球對輕桿的力大小是

，方向向

．參考答案：4N，豎直向下【考點】向心力．【分析】小球運動到最高點時受到重力與輕桿的彈力，根據(jù)合力提供向心力列出牛頓第二定律解得結果．【解答】解：小球運動到最高點時受到重力與輕桿的彈力，假設桿子對球的彈力方向向上為FN，根據(jù)合力提供向心力為：mg﹣FN=m代入數(shù)據(jù)解得：FN=4N根據(jù)牛頓第三定律可知，球對桿的作用力也是4N，方向豎直向下故答案為：4N，豎直向下12.在做驗證牛頓第二定律的實驗中，得到的紙帶如圖所示.已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，由此可以算出小車的加速度=_________.打下計數(shù)點3時，小車的速度=_________m/s.(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：13.如圖7所示，球固定在水平面上，球的半徑為的R，從球上水平拋出一個物體，使物體不沿球面下落的速度至少是

，物體落地點到A點的距離是

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）在“探究自由落體運動規(guī)律”的實驗中，除了鐵架臺、低壓交流電源、紙帶等實驗器材外，還必需的器材應包括

A．秒表

B．重物

C．打點計時器

D．彈簧秤參考答案：BC15.在研究勻變速直線運動的實驗中，打點計時器打點的間隔不斷增大，則物體做勻____________直線運動（填“加速”或“減速”），下圖是打下的紙帶的一小段，圖中相鄰兩點間的時間間隔為T，由圖上的數(shù)據(jù)可知，B點對應的速度表達式為：vB=___________________，物體的加速度的表達式為：a=________________。參考答案：___加速_____；

（2分）_________；

（2分）_____四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物體A、B用繞過光滑定滑輪的細線連接，離滑輪足夠遠的物體A置于光滑的平臺上，物體C中央有小孔，C放在物體B上，細線穿過C的小孔．“U”形物D固定在地板上，物體B可以穿過D的開口進入其內(nèi)部而物體C又恰好能被擋住，物體A、B、C的質量分別為mA=8kg、mB=10kg、mC=2kg．現(xiàn)由靜止釋放三物體A、B、C，當B、C一起從靜止開始下降H1=3m后，C與D發(fā)生碰撞并靜止，B繼續(xù)下降H2=1.17m后與D發(fā)生碰撞并靜止，取g=10m/s2，求：（1）C與D碰撞前瞬間，物體C的速度大小．（2）從靜止釋放到C與D碰撞的過程中，細線的拉力對B所做的功．（3）C與D碰撞后，B物體下降高度H2的過程中，細線的拉力對A所做功的功率．參考答案：解：（1）由于平臺是光滑的，物體A、B、C在滑動過程中機械能守恒，則有：（mB+mC）gH1=（mA+mB+mC）代入數(shù)據(jù)得：vC=6m/s．（2）取BC整體研究，由動能定理可得：（mB+mC）gH1+W=（mB+mC）v12代入數(shù)據(jù)解得：W=﹣144J（3）物體C與D碰撞后，物體A、B繼續(xù)運動，滿足機械能守恒，則有：mBgH2=（mA+mB）（v22﹣v12）代入數(shù)據(jù)解得：v2=7m/s；取A為研究對象，由動能定理得：W2=mAv22﹣mAv12又因H2=t做功的功率為：P=聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：P=288.9W．答：（1）C與D碰撞前瞬間，物體C的速度大小為6m/s；（2）從靜止釋放到C與D碰撞的過程中，細線的拉力對B所做的功為﹣144J；（3）C與D碰撞后，B物體下降高度H2的過程中，細線的拉力對A所做功的功率為288.9W．17.（10分）兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面繞地球作勻速圓周運動，地球半徑為R，a衛(wèi)星離地面的高度為R，b衛(wèi)星離地面的高度為3R，則（1）a、b兩衛(wèi)星周期之比Ta∶Tb是多少？（2）若某時刻兩衛(wèi)星正好同時通過地面同一點的正上方，則a至少經(jīng)過多少個周期才使兩衛(wèi)星相距最遠。參考答案：解析：設a、b衛(wèi)星質量分別為、，角速度、（1）由萬有引力定律和牛頓第二定律有：對a衛(wèi)星：

①

（1分）對b衛(wèi)星：

②

（1分）解以上兩式得：

③

（2分）（2）設經(jīng)過t時間兩衛(wèi)星第一次相距最遠，且此時a衛(wèi)星已轉動n個周期。有

④

（1分）在t時間內(nèi)b衛(wèi)星轉動角：

⑤

（1分）在t時間內(nèi)a衛(wèi)星轉動角：

⑥（2分）由③④⑤⑥可求得

（2分）所以，a衛(wèi)星至少要經(jīng)過0.77個周期，兩衛(wèi)星才相距最遠。注：如果根據(jù)兩衛(wèi)星運動運動方向相反來進行分析計算，只要正確即可得分。18.某同學為研究平拋運動的規(guī)律而進行了一項小測試，如圖所示。薄壁圓筒半徑為R，a、b是圓筒某水平直徑上的兩個端點(圖中OO′為圓筒軸線)。圓筒以速度v豎直勻速下落，若某時刻子彈沿圖示平面正好水平射入a點，且恰能經(jīng)b點穿出。(1)求子彈射入a點時的速度大小；(2)若圓筒勻速下落的同時繞OO′勻速轉動，求圓筒轉動的角速度。參考答案：解：(1)子彈做平拋運動的同時圓筒以速度v豎直勻速下落，設子彈射入a點時速度大小為v0水平方向

2R＝v0t

①

2分豎直方向

vt＝gt2/2