2023-2024學年湖北省鋼城第四中學物理高一第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2023-2024學年湖北省鋼城第四中學物理高一第二學期期末調(diào)研模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)一種通信衛(wèi)星需要“靜止”在赤道上空的某一點，因此它的運行周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．請你估算：通信衛(wèi)星離地心的距離大約是月球中心離地心的距離的多少倍(月球的公轉(zhuǎn)周期大約為27天）A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起，大圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲不打滑轉(zhuǎn)動．大、小圓盤的半徑之比為3：1，兩圓盤和小物體m1、m2間的動摩擦因數(shù)相同．m1離甲盤圓心O點2r，m2距乙盤圓心O′點r，當甲緩慢轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速慢慢增加時（）A．物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的線速度之比為1：1B．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1與m2同時開始滑動C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D．物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的向心加速度之比為2：93、(本題9分)如圖，把一個帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B．現(xiàn)給B一個沿垂直AB方向的速度v0，下列說法中正確的是()A．若A、B為異性電荷，B球一定做圓周運動B．若A、B為異性電荷，B球可能做勻變速曲線運動C．若A、B為同性電荷，B球一定做遠離A的變加速曲線運動D．若A、B為同性電荷，B球的動能一定會減小4、(本題9分)在下面所介紹的各種情況中,哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象(

)①蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩②汽車過凸形橋③汽車過凹形橋④在繞地球作勻速圓周運動的飛船中的儀器A．①②B．①③C．①④D．③④5、(本題9分)同一恒力按同樣的方式施于物體上，使它分別由靜止開始沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動相同的一段距離，恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2，則兩者的關(guān)系是（）A．W1>W2，P1>P2 B．W1＝W2，P1<P2C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P26、(本題9分)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上放置兩帶電的小物塊甲和乙，所帶電荷量分別為+q1和-q2，質(zhì)量分別為m1和m2。同時由靜止釋放后，甲、乙兩物塊相向運動。則關(guān)于兩物塊的表述正確的是A．碰撞前瞬間動量之比p甲：p乙=m1：m2B．碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m1：m2C．碰撞前瞬間動能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1D．從開始運動到碰撞前過程中，庫侖力對兩物塊做功W甲：W乙=1:17、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連。將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h。若整個過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，則下列說法正確的是()A．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mghB．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，重力的瞬時功率先增大后減小C．彈簧與桿垂直時，小球速度最大D．彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大8、(本題9分)a，b，c三個物體在同一條直線上運動，三個物體的圖象如圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標原點是拋物線的頂點，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度大小相等B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運動，運動方向相反C．在0～5s內(nèi)，當時，a、b兩個物體相距最近D．物體c做加速度逐漸變大的直線運動9、(本題9分)如圖所示，在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，有兩個質(zhì)量相等的小球A、B，它們分別緊貼漏斗，在不同水平面上做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A．小球A的速率大于小球B的速率B．小球A的運行周期等于小球B的運行周期C．小球A漏斗壁的壓力等于小球B對漏斗壁的壓力D．小球A的角速度大于小球B的角速度10、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個小球以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力．則三個小球從拋出到落地過程中：A．運動時間相同B．運動中的加速度相同C．落地時重力的功率相同D．落地時的動能相同11、(本題9分)如圖所示，小球甲從傾角θ=60°的斜面頂端以初速度2v0水平拋出的同時，讓小球乙從斜面頂端以初速v0沿斜面滑下，經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，已知兩小球質(zhì)量相等，斜面光滑，則下列說法正確的是A．t時刻甲的動量大于乙B．0～t時間內(nèi)重力對甲的沖量大于乙C．0～t時間內(nèi)重力對甲做的功大于乙D．t時刻重力對甲做功的功率大于乙12、2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片，為進一步探索太陽系提供了寶貴的資料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它屬于“矮行星”，表面溫度很低，上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)，已知冥王星的質(zhì)量遠小于地球的質(zhì)量，繞太陽的公轉(zhuǎn)的半徑遠大于地球的公轉(zhuǎn)半徑．根據(jù)以上信息可以確定()A．冥王星公轉(zhuǎn)的周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期B．冥王星的公轉(zhuǎn)速度一定小于地球的公轉(zhuǎn)速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)為了驗證動能定理，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，還備有下列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、細砂、刻度尺．他們稱得滑塊的質(zhì)量為M、砂和小桶的總質(zhì)量為m，當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)，要完成該實驗，則：(1)實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是_____實驗時為保證細線的拉力與砂和小桶的總重力大小基本相等，砂和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是_____．(2)在(1)問的基礎(chǔ)上，讓小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，測出該兩點的間距為L、打下該兩點時滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2)，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，寫出實驗要驗證的動能定理表達式：________(用題中所給的字母表示)．14、(本題9分)某同學用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g。（1）該實驗需要直接測量的物理量是______。A、重錘的質(zhì)量B、重錘下落的高度C、重錘底部距水平地面的高度D、與下落高度對應的重錘的瞬時速度（2）選用一條點跡清晰且第一、二點間距離約為2mm的紙帶驗證機械能守恒定律，如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始計時點，點F是第n個點，設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，實驗中計算點F速度vF的表達式是____A、vFB、vFC、vFD、v測得hn-1、hn、hn+1分別為15.40cm、19.00cm、23.00cm，重錘質(zhì)量m=1kg，T=0.02s動能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的實驗結(jié)論是_____________________________________。15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣?，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出，另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點，如圖2所示．經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算重物由O點運動到B點，重力勢能減少了_______J，動能增加了________J（最后結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字）．（2）假設(shè)物體下落做勻加速運動，則物體在下落過程中的實際加速度為____________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖，有一質(zhì)量為M=2kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點），由車上P處開始，A以初速度v1=2m/s向左運動，同時B以v2=4m/s向右運動，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車，兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1，?。?）開始時B離小車右端的距離；（2）從A、B開始運動計時，經(jīng)t=6s小車離原位置的距離。17、（10分）(本題9分)在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右運動，與質(zhì)量為mB=0.1kg的靜止小球B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞過程中沒有機械能損失．碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R的豎直放置的固定光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點N后水平拋出．重力加速度為g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大??；(1)

圓軌道半徑R的大小．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】衛(wèi)星和月球繞地球公轉(zhuǎn)做圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律，可得：，所以，，故ABC錯誤，D正確；

點睛：星體上的物體運動則一般根據(jù)物體隨星體一起運動，由星體的運動來求解物體的運動，要注重把握各量直接的共同點來列式求解．2、D【解析】

甲、乙兩輪子邊緣上的各點線速度大小相等，有：ω甲?3r=ω乙?r，可得ω甲：ω乙=1：3，根據(jù)v=ωr所以物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的線速度之比為2：3，故A錯誤；據(jù)題可得兩個物體所受的最大靜摩擦力分別為：f甲=μm1g，f乙=μm2g，最大靜摩擦力之比為：f1：f2=m1：m2；轉(zhuǎn)動中所受的靜摩擦力之比為：F1=m1a甲：m2a乙=2m1：9m2=m1：4.5m2。所以隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，乙的靜摩擦力先達到最大，就先開始滑動，故BC錯誤；物塊相對盤開始滑動前，根據(jù)a=ω2r得m1與m2的向心加速度之比為a1：a2=ω甲2?2r：ω乙2r=2：9，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。3、C【解析】試題分析：若A、B為異種電荷，A、B之間的庫侖力為吸引力，當A、B之間的庫侖力恰好等于向心力的時候，B球就繞著A球做勻速圓周運動，當A、B之間的庫侖力不等于向心力的時候，B球就做曲線運動，它們之間的庫侖力會變化，所以做的是變加速曲線運動，故A和B錯誤；若A、B為同種電荷，A、B之間的庫侖力為排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一條直線上，所以B球一定做曲線運動，由于A、B之間的距離越來越大，它們之間的庫侖力也就越來越小，所以B球的加速度在減小，而速度在增大，它做的是變加速曲線運動，C正確，D錯誤，本題選C．考點：力和電結(jié)合下的曲線運動．【名師點睛】本題分A、B為同種電荷和異種電荷兩種情況來討論，當為同種電荷時，B球要遠離A球，當為異種電荷的時候，根據(jù)庫侖力和向心力的大小關(guān)系來分別討論可能的運動情況．當A、B為異種電荷的時候，當庫侖力恰好等于向心力的時候，B球就繞著A球做勻速圓周運動；當庫侖力大于向心力的時候，B球做向心運動；當庫侖力小于向心力的時候，B球做離心運動．4、B【解析】試題分析：①蕩秋千經(jīng)過最低點的小球，此時有向上的加速度，處于超重狀態(tài)．②汽車過凸形橋最高點，加速度向下，處于失重狀態(tài)；③汽車過凹形橋最低點，此時有向上的加速度，處于超重狀態(tài)．④在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的儀器，處于完全失重狀態(tài)．故選B．考點：失重與超重【名師點睛】本題考查了學生對超重與失重現(xiàn)象的理解，要知道當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度；如果沒有壓力了，那么就是處于完全失重狀態(tài)，此時向下加速度的大小為重力加速度g；掌握住超重與失重的判斷依據(jù)，本題就可以解決了．5、B【解析】試題分析：因為用同樣大小的力，移動相同的距離S，即F相等、s相等，所以；設(shè)在粗糙水平面上運動的加速度為，運動的時間為，在光滑水平面上運動的加速度為，運動的時間為．根據(jù)牛頓第二定律得知，．位移相等，根據(jù)，知．平均功率，恒力功相等，則．故B正確，考點：功，功率的計算點評：解決本題的關(guān)鍵掌握平均功率，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通過比較時間可以比較出平均功率．6、C【解析】

A.甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，初始時系統(tǒng)的總動量為零，可知，碰撞前瞬間兩個物塊的動量大小相等，方向相反，則動量之比p甲：p乙=1：1故A項與題意不相符；B.由p=mv，兩個物塊的動量大小相等，則得碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m2：m1．故B項與題意不相符；C.根據(jù)EkP相等，則得碰撞前瞬間動能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1故C項與題意相符；D.根據(jù)動能定理得：對甲有W甲=Ek甲對乙有W乙=Ek乙故W甲：W乙=m2：m1故D項與題意不相符。7、ABD【解析】

A.小球下滑至最低點的過程中，系統(tǒng)機械能守恒，初末位置動能都為零，所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量，即為mgh，故A正確。B.小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，速度先增加后減小，可知豎直分速度先增加后減小，則由P=mgvy可知重力的瞬時功率先增大后減小，選項B正確；C.彈簧與桿垂直時，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有達到最大值。故C錯誤；D.小球運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，此時彈簧伸長量最短，彈性勢能最小，故動能與重力勢能之和最大，故D正確；8、AB【解析】A、B項：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，則知a、b兩物體都做勻速直線運動．由圖看出斜率看出，a、b兩圖線的斜率大小相等、正負相反，說明兩物體的速度大小相等、方向相反，故A正確，B正確；C項：a物體沿正方向運動，b物體沿負方向運動，則當t=5s時，a、b兩個物體相距最遠，故C錯誤；D項：對于勻加速運動位移公式可見，x-t圖象是拋物線，所以物體c一定做勻加速運動，故D錯誤．點晴：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，圖象的斜率大小等于速度大小，斜率的正負表示速度方向．分析在0～5s內(nèi)a、b兩物體之間距離的變化．圖象c是一條拋物線表示勻加速運動．9、AC【解析】

A、對A、B兩球進行受力分析，兩球均只受重力和漏斗給的支持力FN．設(shè)內(nèi)壁與水平面的夾角為θ。根據(jù)牛頓第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的軌道半徑較大，則小球A的速率較大，故A正確；B、根據(jù)牛頓第二定律有：mgtanθ=m，解得：T=，A球的軌道半徑較大，則小球A的周期大于小于B的周期，故B錯誤；C、支持力為：FN=，兩小球的質(zhì)量相等，則支持力相等，對漏斗壁的壓力相等，故C正確；D、根據(jù)ω==知，A的軌道半徑大，則A的角速度較小，故D錯誤。10、BD【解析】試題分析：小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機械能守恒，故可得到落地時動能相等，但方向不同；根據(jù)瞬時功率表達式P=Fvcosθ判斷瞬時功率的大?。猓篈、落地的時間不同，豎直上拋時間最長，豎直下拋時間最短，故A錯誤；BD、小球運動過程中，機械能守恒，初動能相等，根據(jù)機械能守恒定律知，落地的動能相等，但是速度方向不同，故B正確，D錯誤．C、落地時速度相等，但方向不同，根據(jù)P=Gvcosθ可知，重力的瞬時功率不等，故C錯誤．故選：B．11、AD【解析】

A.經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，根據(jù)平拋規(guī)律，解得：，所以t時刻，豎直速度：，所以速度；對乙球：加速度，末速度，因為甲的速度大，質(zhì)量相等，所以t時刻甲的動量大于乙的動量，A正確。B.重力沖量，因為兩小球質(zhì)量相等，所以沖量大小相等，B錯誤。C.甲下落的豎直高度，乙下落高度，因為下落高度相同，，重力做功相同，C錯誤。D.甲的豎直速度，乙的豎直速度，重力功率，所以重力對甲的功率大于乙，D正確。12、AB【解析】試題分析：根據(jù)得，，軌道半徑越大，周期越大，可知冥王星的公轉(zhuǎn)周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A正確；根據(jù)，可以得到：則半徑越大，則速度越小，故選項B正確；根據(jù)得，，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較表面的重力加速度，故C錯誤；根據(jù)公式：，則第一宇宙速度為：，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較第一宇宙速度大小，故選項D錯誤．考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較大?。鶕?jù)萬有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表達式，從而分析比較．二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意本實驗需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．（2）在該實驗中，為了保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要將木板一端抬高，以平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：，對砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知當時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，即．（3）運動過程中外力做功為：；動能的增加量為：；根據(jù)動能定理實驗要驗證的表達式為為：，即．考點：探究功與速度變化的關(guān)系【名師點睛】明確實驗原理是解決實驗問題的關(guān)鍵，本實驗的關(guān)鍵是兩個問題，一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力．14、BC1.861.81在誤差允許范圍內(nèi)，物體減小的機械能等于物體動能的增加，物體機械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：（1）重錘的質(zhì)量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測量的物理量是：重錘下落的高度，故選項B正確。（2）求速度時我們是利用勻