2022-2023學年湖南省長沙市重點中學物理高一第二學期期中經典模擬試題含解析

2022-2023學年湖南省長沙市重點中學物理高一第二學期期中經典模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、關于以下4幅圖的說法中，正確的是（）A．甲圖所示為可變電容器，動片旋出時可以使其與定片的距離增大，從而改變電容B．乙圖所示裝置可以用來儲存電荷C．丙圖中電容器只要與電源相連，電流表的示數始終不為零D．丁圖所示是電解電容器，電容器表面所標電壓80V為擊穿電壓2、下面有關萬有引力的說法中，不正確的是（）A．中的G是比例常數，其值是牛頓通過扭秤實驗測得的B．地面上自由下落的蘋果和天空中運行的月亮，受到的都是地球引力C．蘋果落到地面上，說明地球對蘋果有引力，蘋果對地球也有引力D．萬有引力定律是牛頓在總結前人研究的基礎上發(fā)現(xiàn)的3、如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉動，木板從水平位置OA緩慢轉到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2J。用FN表示物塊受到的支持力，用f表示物塊受到的摩擦力。在此過程中，以下判斷正確的是()A．FN和f對物塊都不做功B．FN對物塊做功為2J，f對物塊不做功C．FN對物塊不做功，f對物塊做功為2JD．FN和f對物塊所做功的代數和為04、在光滑的水平面上，質量為m的小滑塊停放在質量為M、長度為L的靜止的長木板的最右端，滑塊和木板之間的動摩擦因數為μ.現(xiàn)用一個大小為F的恒力作用在M上，當小滑塊滑到木板的最左端時，滑塊和木板的速度大小分別為v1、v2，滑塊和木板相對于地面的位移大小分別為s1、s2，下列關系式錯誤的是()A．μmgs1＝mv12 B．Fs2－μmgs2＝Mv22C．μmgL＝mv12 D．Fs2－μmgs2＋μmgs1＝Mv22＋mv125、下面說法中正確的是（）A．加速度恒定的運動不可能是曲線運動B．速度變化的運動必定是曲線運動C．做曲線運動的物體速度方向必定變化D．加速度變化的運動必定是曲線運動6、曲線運動是自然界普遍的運動形式，下面關于曲線運動的說法中，正確的是（）A．物體只要受到變力的作用，就會做曲線運動B．物體在恒定的合外力作用下一定會做直線運動C．物體做曲線運動時，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變D．物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運動7、物體在運動過程中，克服重力做功50J，則()A．重力做功為50JB．物體的重力勢能一定增加50JC．物體的重力勢能一定減小50JD．重力做功為﹣50J8、一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內做半徑為R的圓周運動，如圖所示，則下列說法錯誤的是（）A．小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零B．小球過最高點的最小速度是零C．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小9、兩個質量分別為2m和m的小木塊a和b（可視為質點）放在水平圓盤上，a與轉軸OO’的距離為L，b與轉軸的距離為2L，a、b之間用強度足夠大的輕繩相連，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動，開始時輕繩剛好伸直但無張力，用表示圓盤轉動的角速度，下列說法正確的是（）A．a、b所受的摩擦力始終相等B．b比a先達到最大靜摩擦力C．當時，a剛要開始滑動D．當時，b所受摩擦力的大小為10、設金星繞太陽的運動為勻速圓周運動，若測得金星到太陽的距離為R，金星繞太陽運動的周期是T，萬有引力常量為G，根據上述數據能夠求出的物理量是（）A．金星的線速度的大小 B．金星的加速度的大小C．太陽的質量 D．金星的質量11、關于做圓周運動的物體，下列說法正確的是A．做圓周運動物體的合力必定指向圓心B．做勻速圓周運動物體的合力必定指向圓心C．做變速圓周運動物體的向心力必定指向圓心D．做勻速圓周運動物體的加速度一定等于向心加速度12、一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、10V、22V．下列說法正確的是（）A．坐標原點處的電勢為-2VB．a、b連線中點的電勢為16VC．電子在a點的電勢能比在c點的低12eVD．電場強度的大小為500N/C二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實驗小組用圖甲實驗裝置探究合力做功與動能變化的關系．鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上，長木板一端放置在水平桌面邊緣P處，另一端放置在鐵架臺豎直鐵桿上，使長木板傾斜放置，長木板P處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時的擋光時間．實驗步驟是：①用游標卡尺測出滑塊的擋光寬度L，用天平測量滑塊的質量m．②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調節(jié)長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動．在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測出Q1到水平面的高度H．③保持P位置不變，長木板一端放置在鐵架臺豎直桿Q2上．用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門計時器讀出滑塊的擋光時間t1．④保持P位置不變，重新調節(jié)長木板一端在鐵架臺上的放置位置，重復步驟③數次．Ⅰ.滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中，用測量的物理量回答下列問題(重力加速度已知為g)：(1)滑塊通過光電門時的動能Ek＝____________．(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf＝______________．（3）合外力對滑塊做的功W合=_____________．Ⅱ.某學生以鐵架臺豎起桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標，以滑塊通過光電門的擋光時間平方倒數為縱坐標，根據測量數據在坐標中描點畫出如圖乙所示直線，直線延長線沒有過坐標原點，其原因主要是______________________________．14、（10分）隨著航天技術的發(fā)展，許多實驗可以搬到太空中進行。飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質量。假設某宇航員在這種環(huán)境下設計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設飛船中具有基本測量工具：(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是___________________；(2)實驗時測得的物理量有彈簧秤示數F、圓周運動的周期T和圓周運動的半徑R，則待測物體質量的表達式為M=_____。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）長度為L=1.0m的繩，系一小球在豎直面內做圓周運動，小球的質量為m=10kg，小球半徑不計，小球在通過最低點的速度大小為v=10m/s,（g取10m/s2）．(1)小球在最低的向心加速度大小；(2)小球在最低點所受繩的拉力大?。?6、（12分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道,半徑為R，AC沿豎直方向,CD為水平粗糙軌道，一質量為m的小滑塊(可視為質點)從圓軌道中點B由靜止釋放，滑至D點恰好靜止,CD間距為4R.已知重力加速度為g.(1)求小滑塊與水平面間的動摩擦因數；(2)現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能，使它向左運動沖上圓軌道，恰好能通過最高點A,求小滑塊在D點獲得的初動能.17、（12分）圖甲是某游樂場的一種“雙環(huán)過山車”設施的一部分，其運行原理可以簡化成圖乙的“小球軌道”模型。其中AB段和圓軌道不計阻力，BC、CD、DE、EF段平直軌道與小球的動摩擦因數為μ=0.2，DE段的傾角α=53°，B、C為兩豎直圓軌道1、2的最低點，LBC=LCD=6m，LDE=1m，LEF=10m，半徑R1=2m。質量為m=1kg的小球（視為質點），從軌道的右側A點由靜止開始下滑，設小球不脫離所有軌道，且不考慮D、E點的能量損失，（已知cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2）試求：（1）如果小球恰能通過第一個圓軌道，A點的高度h應是多少；（2）要使小球不脫離第二個圓軌道，半徑R2應滿足的條件；（3）要使小球最終停在EF段，A點的高度h應該設計為多少。

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、B【解析】

A．甲圖所示為可變電容器，動片旋出時與定片的距離不變，通過減小極板間的正對面積，從而改變電容，A錯誤；B．乙圖構成一個簡易的電容器，能夠儲存電荷，B正確；C．丙圖中，電容器充電過程中，電流表的讀數不為零，電路穩(wěn)定時電流表的示數為零，C錯誤；D．丁圖所示是電解電容器，額定電壓為80V，小于擊穿電壓，D錯誤。故選B。2、A【解析】

A．G是比例常數，其值是卡文迪許通過扭秤實驗測得的，故A錯誤；B．由萬有引力定律可知，地面上自由下落的蘋果和天空中運行的月亮，受到的都是地球引力，故B正確；C．地球吸引蘋果的力與蘋果吸引地球的力是相互作用力，因此地球對蘋果有引力，蘋果對地球也有引力，故C正確；D．萬有引力定律是牛頓在總結前人研究的基礎上發(fā)現(xiàn)的，故D正確．3、B【解析】

由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對物塊做功。由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力f方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。物塊的重力勢能增加了2J，即：由動能定理知：故支持力FN做功為：故B正確，ACD錯誤。故選B。4、C【解析】對滑塊，滑塊受到重力、支持力、拉力和摩擦力，根據動能定理，有μmgs1=mv12，故A正確；對木板，由動能定理得：Fs2-μmgs2=Mv22，故B正確．由上兩式相加可得：Fs2-μmgs2+μmgs1=Mv22+mv12，又s2-s1=L，則得：Fs2-μmgL=Mv22+mv12，故C錯誤，D正確．本題選錯誤的，故選C．點睛：本題關鍵是靈活地選擇研究對象進行受力分析，再根據動能定理列式后分析求解．要注意對單個物體運用動能定理位移是對地的位移．5、C【解析】

A．加速度恒定的運動也可能是曲線運動，例如平拋運動，選項A錯誤；B．速度變化的運動不一定是曲線運動，例如自由落體運動，選項B錯誤；C．做曲線運動的物體速度方向必定變化，選項C正確；D．加速度變化的運動不一定是曲線運動，例如非勻變速直線運動，選項D錯誤。故選C。6、C【解析】

A．如果力的大小變化，方向不變且與物體的速度方向在同一直線上，則物體做直線運動，故A錯誤；B．物體在恒定的合外力作用下不一定會做直線運動，如平拋運動，故B錯誤；C．物體做曲線運動時，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變，如勻速圓周運動的合力方向發(fā)生變化，平拋運動的合力方向不變，故C正確；D．物體在大小不變的合外力作用下不一定做勻變速曲線運動，如勻速圓周運動，故D錯誤。故選C。7、BD【解析】物體在運動過程中，克服重力做功50J，說明重力做了-50J的功，重力做負功，重力勢能增加了50J，A錯誤BD正確；重力做功過程中，重力大小不變，C錯誤．【點睛】本題應明確：物體做負功可以說成克服物體做功；重力做正功重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加．8、CD【解析】

A、當小球在最高點恰好只有重力提供它的向心力時，此時球與桿沒有作用力，故選項A正確；B、小球在最高點，由重力和桿對球的作用力提供向心力，若桿對球的支持力，根據可知小球的速度為零，所以小球過最高點的最小速度是零，故選項B正確；CD、小球在最高點，若，由重力和桿的支持力提供向心力，則有，桿對球的作用力隨著速度的增大而減?。蝗簦芍亓蜅U的拉力提供向心力，則有，桿對球的作用力隨著速度增大而增大，故選項C、D錯誤；說法錯誤的故選CD。9、BD【解析】

AB．木塊隨圓盤一起轉動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可知，木塊受到的靜摩擦力f=mω2r，則當圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動時，木塊b的最大靜摩擦力先達到最大值；在木塊b的摩擦力沒有達到最大值前，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可知，f=mω2r，a和b的質量分別是2m和m，而a與轉軸OO′為L，b與轉軸OO′為2L，所以結果a和b受到的摩擦力是相等的；當b受到的靜摩擦力達到最大后，b受到的摩擦力與繩子的拉力合力提供向心力，即kmg+F=mω2?2L①而a受力為f′-F=2mω2L②聯(lián)立①②得f′=4mω2L-kmg綜合得出，a、b受到的摩擦力不是始終相等，故A錯誤，B正確；C．當a剛要滑動時，有2kmg+kmg=2mω2L+mω2?2L解得選項C錯誤；D.當b恰好達到最大靜摩擦時解得因為，則時，b所受摩擦力達到最大值，大小為，選項D正確。故選BD。10、ABC【解析】A項：由公式可求出金星的線速度的大小，故A正確；B項：由公式可求出金星的加速度的大小，故B正確；C、D項：由萬有引力提供向心力即可求出太陽的質量，故C正確，D錯誤．點晴：解決本題關鍵知道處理萬有引力的兩個中心思想：1、萬有引力提供向心力即，2、星球表面物體重力近似等于萬有引力即．11、BCD【解析】

AC.做變速圓周運動的物體，合力的一個分力提供向心力指向圓心，另一個分力沿切線方向改變速度大小，所以變速圓周運動合力不指向圓心，A錯誤C正確。BD.做勻速圓周運動的物體合力全部提供向心力，一定指向圓心，根據牛頓第二定律可知，加速度一定等于向心加速度，BD正確。12、AD【解析】根據題意可知a、b兩點的電勢相等，并且c點電勢高于ab兩點的電勢，則連接ab，作ab的垂線，根據沿電場線方向電勢降低可知電場方向垂直ab指向左下方，如圖所示，過O、c點作ab的垂線，交于d和e點，則Od和ce平行于電場線，根據幾何知識可得，，電場強度，D正確；ab線上所有點的電勢為10V，因為，所以，A正確B錯誤；電子在a點的電勢能為，在c點的電勢能為，故，且，C錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mmgHmgh1平衡摩擦力傾角過大【解析】（1）滑塊經過光電門的速度：，動能m；（2）設P點到鐵架臺的水平距離為d，PQ1與水平面的夾角為α．由題意知，從Q1到P做勻速運動，可得：，；設PQ2與水平面的夾角為β，PQ2的長度為S，則從Q2到P克服摩擦力做功：；合力做功：；（4）乙圖：，平衡摩擦傾角過大．14、在太空中物體與桌面間幾乎沒有壓力，物體與接觸面間摩擦力幾乎為零【解析】

[1]彈力是產生摩擦力的前提條