2023年湖北省宜昌市協(xié)作體物理高一第二學期期末調研模擬試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)如圖所示，從A、B、C三個不同的位置向右分別以vA、vB、vC的水平初速度拋出三個小球A、B、C，其中A、B在同一豎直線上，B、C在同一水平線上，三個小球均同時落在地面上的D點，不計空氣阻力．則必須（）A．先同時拋出A、B兩球，且vA＜vB＜vCB．后同時拋出B、C兩球，且vA＜vB＜vCC．后同時拋出A、B兩球，且vA＞vB＞vCD．先同時拋出B、C兩球，且vA＞vB＞vC2、(本題9分)如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸轉動且相對靜止，A、B、C分別是三個輪邊緣的點，且RA=RC=2RB，則三點的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A．4：2：1 B．2：1：2C．1：2：4 D．4：1：43、(本題9分)如圖，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船頭始終垂直河岸從一側岸邊向對岸行駛，船的軌跡是一個彎曲的“S”形，則()A．小船垂直河岸的速度大小恒定不變B．小船垂直河岸的速度大小先增大后減小C．若河水速度增大，小船的過河時間變短D．若船以出發(fā)時的速度勻速過河，過河時間將變短4、(本題9分)如圖所示，半徑分別為R和2R的兩個圓盤A、B處于水平面內，兩者邊緣接觸，靠靜摩擦傳動，均可以繞豎直方向的轉軸O1及O2轉動.一個可視為質點的小滑塊位于轉盤B上的C點，與轉軸O2的距離為R.已知滑塊與轉盤間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.現使轉盤B的轉速逐漸增大，當小滑塊恰好要相對于轉盤B發(fā)生相對運動時，轉盤A的角速度大小為A． B．2 C． D．5、(本題9分)如圖是共享單車的部分結構，單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個點A和B和C，如圖所示．正常騎行時，下列說法正確的是（）A．A點的角速度大于B點的角速度B．A點的線速度與B點的線速度大小相等C．C點的角速度小于B點的角速度D．C點的線速度與B點的線速度大小相等6、(本題9分)若地球繞太陽公轉周期及公轉軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉周期和公轉軌道半徑分別為t和r，則太陽質量與地球質量之比為（）A． B． C． D．7、一質量為m的木塊，由碗邊滑向碗底，碗內表面是半徑為r的球面，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則()A．木塊的加速度為零B．木塊所受合外力為零C．木塊所受合外力的大小一定，方向改變D．木塊的加速度大小不變8、(本題9分)如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側斜面完全相同，現從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側不同的豎直軌道,除去底部一小圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，其高度小于h；B圖中的軌道是一個內徑略大于小球直徑的管道,其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；C圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h。如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側軌道后能到達h高度的是()A． B．C． D．9、(本題9分)如圖所示，水平桌面上的輕質彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標出).現用水平向右的力緩慢地將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W.撤去拉力后讓物塊由靜止向左運動，經O點到達B點時速度為零.已知物塊的質量為m，AB=b，物塊與桌面間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g.則上述過程中A．經O點時，物塊的動能最大B．物塊動能最大時，彈簧的彈性勢能為零C．物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于()D．物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于()10、(本題9分)如右圖所示，下列關于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．a、b均可能是同步衛(wèi)星軌道D．同步衛(wèi)星軌道只可能是b11、(本題9分)如圖所示，兩個完全相同的小球從水平地面上方同一點O分別以初速度水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，是O在地面上的豎直投影，且，若不計空氣阻力，則兩小球()A．初動能之比為1∶3B．重力對兩個小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬間重力的瞬時功率相同12、如圖所示，輕桿一端固定質量為m的小球，另一端固定在轉軸上，輕桿長度為R，可繞水平光滑轉軸O在豎直平面內轉動將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運動過程中受到的空氣阻力大小不變當小球運動到最低點P時，輕桿對小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運動到P點時的速度大小為24gRC．小球能運動到與O點等高的Q點D．小球不能運動到與O點等高的Q點二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在用“落體法驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量為m=100g的重物拖著紙帶豎直下落，打點計時器在紙帶上打下一系列點，如圖所示，相鄰計數點間的時間間隔為0.04s，P為紙帶運動的起點，從P點到打下B點的過程中重力勢能的減少量__________J，在此過程中物體的動能增量__________J，（g=9.8m/s2，答案保留三位有效數字）．用v表示各計數點的速度，h表示各計數點到P點的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是___________．14、（10分）(本題9分)利用如圖所示實驗裝置來驗證機械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中小鐵球經過光電門B時，毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下小鐵球的擋光時間t。實驗前調整光電門位置，使小鐵球下落過程中小鐵球球心垂直細激光束通過光電門，設當地重力加速度為g：(1)為了驗證小鐵球下落過程中機械能是否守恒，還需要測量的物理量是__________。A．A點距地面的高度hB．A、B之間的距離hC．小鐵球從A到B的下落時間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_________（用實驗中測得物理量的符號表示）；(3)改變光電門B的位置，多次釋放小鐵球，測得多組相應的數據，作出圖像，由圖像算出其斜率k，當k近似為____________時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒。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）(本題9分)質量為m的物體在水平恒力F的作用下由靜止開始沿水平面運動，經時間t后撤去外力F，物體又經時間t后停止運動。求：（1）物體所受的阻力Ff；（2）物體發(fā)生的總位移x。16、（12分）(本題9分)如圖，一束電子從靜止開始經加速電場加速后進入偏轉電場，已知電子的電荷量為e，質量為m，加速電場的電壓為U1，偏轉電場兩極板間的距離為d，極板長度為L，忽略電子受到的重力及空氣阻力作用，試求：（1）電子進入偏轉電場時的速度大小？（2）若要使得電子飛出偏轉電場時的側向位移恰好為d/3，則在偏轉電場兩極板間所加電壓應為何值？17、（12分）(本題9分)如圖所示,有一塊木板A靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質量M=4kg，長L=1.2m,木板右端放一小滑塊B并處于靜止,小滑塊質量m=1kg,其尺寸遠小于L小滑塊與木板之間的動摩擦因數為μ=0.4(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2)。(1)現用恒力F始終作用在木板A上,為了讓小滑塊B不從木板A上滑落,求:恒力F大小的范圍；(2)其他條件不變,若恒力F大小為20.8N,且始終作用在木板A上,求:小滑塊B滑離木板A時的速度大?。?3)其他條件不變,若恒力F大小為28N,作用在木板A上一段時間后撒去,最終小滑塊B從木板A上滑落下來,求:恒力F作用的最短時間。

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、D【解析】

B、C的高度相同，大于A的高度，根據：知B、C的時間相等，大于A的時間，可知B、C兩球同時拋出，A后拋出；A、B的水平位移相等，則A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，則B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC.A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.2、A【解析】輪A和B同軸轉動且相對靜止，則，又RA=2RB，據可得；輪B和C是皮帶傳動，則，又RC=2RB，據可得；綜上．故A項正確，BCD三項錯誤．點睛：同軸傳動：被動輪和主動輪的中心在同一根轉軸上，主動輪轉動使軸轉動進而帶動從動輪轉動，兩輪等轉速及角速度．皮帶傳動：兩轉輪在同一平面上，皮帶繃緊與兩輪相切，主動輪轉動使皮帶動進而使從動輪轉動，兩輪邊緣線速度相等．3、B【解析】

AB．船在沿河岸的方向上是勻速直線運動，即在相同的時間間隔內，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，在相等的時間間隔內（參照船在沿河岸方向上的時間），開始時位移較小，后逐漸增大再逐漸減小，所以速度是先增大后減小，即小船垂直河岸的速度大小是先增大后減小，選項A錯誤，B正確；C．船過河的時間與河水的速度無關，即若河水速度增大，小船的過河時間不變，選項C錯誤；D．船剛出發(fā)時船速較小，則若船以出發(fā)時的速度勻速過河，過河時間將變長，選項D錯誤。4、B【解析】

對小滑塊向心力等于最大靜摩擦力，μmg=mRω2，所以大圓盤轉動的角速度為，B點的角速度為，所以A點的線速度大小為，則A點的角速度為.A.與計算結果不相符；故A錯誤.B.與計算結果相符；故B正確.C.與計算結果不相符；故C錯誤.D.與計算結果不相符；故D錯誤.5、B【解析】

大齒輪與小齒輪是同緣傳動，邊緣點線速度相等；小齒輪與后輪是同軸傳動，角速度相等；結合線速度與角速度關系公式v=ωr列式求解．【詳解】AB.AB兩點在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點，所以兩點的線速度相等，根據v=ωr，角速度與半徑成反比，A點的角速度小于B點的角速度，故A錯誤，B正確；CD.BC兩點屬于同軸轉動，故角速度相等，根據v=ωr，線速度與半徑成正比，C點的線速度大于B點的線速度，故CD錯誤；故選B．6、B【解析】

地球繞太陽公轉，由太陽的萬有引力提供地球的向心力，則得：解得太陽的質量為：月球繞地球公轉，由地球的萬有引力提供月球的向心力，則得：解得地球的質量為：所以太陽質量與地球質量之比，故B正確。7、CD【解析】木塊做勻速圓周運動，合力指圓心，加速度不為零，所以A錯；B錯；合力就是向心力，時刻指向圓心，方向時刻改變，C正確，加速度的大小不變，方向時刻改變，D正確，故答案選CD．思路分析：解決本題應當掌握勻速圓周運動受力特點：做勻速圓周運動的物體合外力提供向心力，其向心力大小不變，方向始終指向圓心試題點評：本題很簡單，考察了勻速圓周運動向心力特點，注意向心力是根據效果命名的，只能由其它力充當8、BC【解析】

A、小球離開軌道后做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，運動到最高點時在水平方向上有速度，即在最高點的速度不為零，根據機械能守恒定律得，，則h′＜h；故A錯誤.B、小球離開軌道做豎直上拋運動，運動到最高點速度為零，根據機械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故B正確.C、小球到達右側斜面上最高點時的速度為零，根據機械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故C正確.D、小球在內軌道運動，通過最高點最小的速度為，故在最高點的速度不為零，根據機械能守恒定律得，則h′＜h；即不能過最高點；故D錯誤.9、CD【解析】

AB、物體從A到O的過程中，彈簧的彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，物體先加速后減速，在彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢能不為零，該位置應在O點的右側，故A、B錯誤．C、如果沒有摩擦力，則O點應該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機械能損失，故無法到達沒有摩擦力情況下的B點，也即O點靠近B點．故，此過程物體克服摩擦力做功大于，所以物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于，故C正確．D、由A分析得物塊從開始運動到最終停在B點，路程大于，故整個過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于，故D正確．故選CD．【點睛】到達B點時速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數μ很小，則動能為最大時時彈簧伸長量較?。ù藭r彈力等于摩擦力μmg），而彈簧振幅變化將很小，B點彈簧伸長大于動能最大點；如果μ較大，則動能最大時，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，μ較大，摩擦力也較大，同一個彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時B點伸長量可能小于動能最大時伸長量，B點勢能可能小于動能最大處勢能．至于物塊在A點或B點時彈簧的彈性勢能，由功能關系和動能定理分析討論即可．10、BD【解析】A、地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯誤，B正確；

C、同步衛(wèi)星的軌道必定在赤道平面內，所以同步衛(wèi)星軌道只可能是b，故D正確，C錯誤．點睛：凡是人造地球衛(wèi)星，軌道平面必定經過地球中心，即萬有引力方向指向軌道面的圓心．同步衛(wèi)星軌道必須與赤道平面共面．由此分析即可．11、CD【解析】

A.由于平拋運動的高度相同，則運動的時間相同，因為兩物體的水平位移之比為1：3，根據知，初速度之比為1：3，則初動能之比是，故A錯誤；B.根據可知，重力對兩個小球做功相同，故B錯誤；C.由于重力的功和時間相同，則根據可知，重力做功的平均功率相同，故C正確；D.豎直方向為自由落體運動，則小球落地的豎直速度為，則落地瞬間重力的瞬時功率，即兩球落地瞬間重力的瞬時功率相同，選項D正確。12、AC【解析】

AB.小球運動到P點時，根據牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點的速度大小為v=根據動能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設小球能運動到與O點等高的Q點，則阻力大小為f'，根據動能定理可得：mg?解得f'=故小球能運動到與O點等高的Q點，且達到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.28J2.26J重力加速度【解析】

根據重力勢能的定義式得出：從點P到打下計數點B的過程中，重錘重力勢能減小量，利用勻變速直線運動的推論可得B點的速度為：，，利用圖線處理數據，物體自由下落過程中機械能守恒，，即，所以以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線．那么圖線的斜率就等于當地重力加速度g14、BDg【解析】

(1)[1]需要測量減少的勢能和增加的動能，也就是測量下落的高度和運動速度，而運動速度可以通過小球直徑來測量，因此選BD。(2)[2]根據小球直徑和小球穿過光電門的時間，求極短時間內的平均速度約等于瞬時速度(3)[3]機械能守恒的表達式為因此當斜率當k近似為當地重力加速度g時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）Ff=【解析】（1）有F作用時，物體做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1t時刻速度為v＝a1t撤去F后，物體做勻減速直線運動，有：Ff＝ma2根據運動學公式有：0＝v－