2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湖南師大附中博才實(shí)驗(yàn)中學(xué)湘江校區(qū)物理高一下期末檢測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湖南師大附中博才實(shí)驗(yàn)中學(xué)湘江校區(qū)物理高一下期末檢測模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。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(jié)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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機(jī)械能保持不變C．乘客的動(dòng)量保持不變D．乘客重力的瞬時(shí)功率在變化2、(本題9分)某同學(xué)將一籃球斜向上投向?qū)γ尕Q直墻上，球正好垂直于墻面砸到墻上的P點(diǎn)，然后以等大的速度被彈回。已知球被彈回后落回拋出點(diǎn)，拋出點(diǎn)到P點(diǎn)的豎直高度和水平距離均為1.25m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則球砸到墻面上時(shí)的速度大小為A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s3、(本題9分)太空——110軌道康復(fù)者”可以對衛(wèi)星在太空中補(bǔ)充能源，使衛(wèi)星的壽命延長10年或更長。假設(shè)“軌道康復(fù)者”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)動(dòng)，且軌道半徑為地球同步衛(wèi)星的，且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。下列說法正確的是A．“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度B．“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的5倍C．站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)D．“軌道康復(fù)者”可以從高軌道加速從而對低軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行拯救4、(本題9分)如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)電勢不相等B．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不相等C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場電場強(qiáng)度EA＞EBD．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)5、(本題9分)一艘漁船欲渡過寬為420m的大河，若漁船在靜水中的航速為4m/s，河水的流速是3m/s，則該船過河的最短時(shí)間為A．140s B．105s C．84s D．100s6、(本題9分)如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，AB兩點(diǎn)高度差h，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則球剛要落到球拍上時(shí)速度大小為()A． B． C． D．27、(本題9分)如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2，則此時(shí)小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細(xì)管最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球通過該點(diǎn)時(shí)與管道間無相互作用力8、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是（）A．所有行星圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B．對于任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積C．行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率D．行星在近日點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率9、(本題9分)如圖所示,將物塊置于沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上,并隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)(物塊與轉(zhuǎn)盤間無相對滑動(dòng)).圖中方向指向圓心,方向與方向垂直下列說法正確的是A．若物塊所受摩擦力方向?yàn)榉较?轉(zhuǎn)盤一定是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．若物塊所受摩擦力方向?yàn)榉较?轉(zhuǎn)盤一定是加速轉(zhuǎn)動(dòng)C．若物塊所受摩擦力方向?yàn)榉较?轉(zhuǎn)盤一定是加速轉(zhuǎn)動(dòng)

D．若物塊所受摩擦力方向?yàn)榉较?轉(zhuǎn)盤一定是減速轉(zhuǎn)動(dòng)10、(本題9分)一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在0?5s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同直線上，時(shí)間t的變化圖線如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)在（）A．第2s末速度方向改變B．第2s未加速度不為零C．第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零D．第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)11、(本題9分)北京時(shí)間2012年10月，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們運(yùn)行周期的可能不同B．它們的運(yùn)行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等12、下列關(guān)于機(jī)械能守恒的判斷正確的是（）A．拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升時(shí)，物體的機(jī)械能守恒B．如果忽略空氣阻力作用，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒C．一個(gè)物理過程中，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時(shí)，機(jī)械能不再守恒D．合外力對物體做功為零時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)（下圖紙帶上的所有點(diǎn)均為計(jì)時(shí)點(diǎn)，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）實(shí)驗(yàn)中下列物理量中需要直接測量的量有_____，（填字母序號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）（3）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：_____．14、(本題9分)在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：a．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定．b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。甤．往淺盤里倒入約1cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．d．將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的操作順序是__________．（填寫步驟前面的字母）（1）將1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；測得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜面積是0.16m1．由此估算出油酸分子的直徑為_________m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）15、(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶，在紙帶上選取個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。（1）紙帶的_____（填“左”或“右”）端與重物相連；（2）設(shè)重物質(zhì)量為m，在打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量大小為_____，動(dòng)能變化量大小為_____。（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備，如圖所示，為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的拋石機(jī)模型，其長臂的長度L=2m，開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平面間的夾角α=37°；將質(zhì)量為m=10.0㎏的石塊裝在長臂末端的口袋中，對短臂施力，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊被水平拋出，其落地位置與拋出位置間的水平距離x=12m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，取水平地面為重力勢能零參考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）石塊在最高點(diǎn)的重力勢能EP（2）石塊水平拋出的速度大小v0；（3）拋石機(jī)對石塊所做的功W。17、（10分）如圖，水平光滑的地面上有A、B、C三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊，質(zhì)量分別為1kg、6kg、6kg.木塊A的左側(cè)有一半徑R=0.2m的固定的光滑半圓弧軌道，一開始B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)，B、C之間的彈簧處于原長．給木塊A一個(gè)水平向右的初速度，大小為v1=8m/s，與木塊B碰撞后，A被反彈，速度大小變?yōu)関2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A過圓弧軌道的最高點(diǎn)時(shí)受到軌道的壓力；（2）彈簧具有的最大彈性勢能．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】

AC.因?yàn)樗俣仁鞘噶浚鰣A周運(yùn)動(dòng)的乘客其速度方向時(shí)刻變化，所以乘客的速度時(shí)刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動(dòng)量大小不變，而動(dòng)量的方向和速度方向相同，所以動(dòng)量時(shí)刻變化，故AC項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)機(jī)械能等于重力勢能和動(dòng)能之和，知摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，其重力勢能變化，所以機(jī)械能在變化，故B項(xiàng)與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時(shí)功率在變化，故D項(xiàng)與題意相符。2、A【解析】

從P點(diǎn)開始分析，籃球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的時(shí)間為，球砸到墻面上時(shí)的速度大小為平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，即為.A．2.5m/s與計(jì)算結(jié)果相符；故A項(xiàng)正確.B．1.25m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故B項(xiàng)錯(cuò)誤.C．1m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)錯(cuò)誤.D．0.8m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)錯(cuò)誤.3、A【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度，故選項(xiàng)A符合題意；B.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的倍，故選項(xiàng)B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，由于同步衛(wèi)星與地面上的人角速度相等，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C不符合題意；D.“軌道康復(fù)者”可以從高軌道減速從而對低軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行拯救，故選項(xiàng)D不符合題意。4、C【解析】

導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零；即外部電場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度等大反向.【詳解】A．導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零．A、B兩點(diǎn)電勢相等，A錯(cuò)誤；B．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零，B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與正電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從低電勢（大地）沿導(dǎo)線向高電勢點(diǎn)（導(dǎo)體）移動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C．5、B【解析】當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，，故選B.6、D【解析】

速度分解如圖所示：根據(jù)得，，豎直分速度：vy=gt=，根據(jù)平行四邊形定則知，剛要落到球拍上時(shí)速度大小v==2，故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D.7、AC【解析】

AB.小球在最高點(diǎn)，由于細(xì)管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.小球在最低點(diǎn)，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧?，故C正確，D錯(cuò)誤．8、ABC【解析】

A．第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A正確；B．第二定律內(nèi)容為：所有行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，故B正確；CD．由“對每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等”可知行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率，故C正確，D錯(cuò)誤．故選ABC．點(diǎn)晴：熟記理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上第二定律：對每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．9、BD【解析】圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，故摩擦力方向指向圓心O點(diǎn)，即co方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P做加速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有指向a方向的切向力，使線速度大小增大，兩方向的合力即摩擦力可能指向b，故b正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P做減速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有指向a相反方向的切向力，使線速度大小減小，兩方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：分析圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和徑向方向分解，平行速度方向的合力，即切向力，產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大?。淮怪彼俣确较虻暮狭?，指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小．10、BC【解析】

解決本題的關(guān)鍵根據(jù)F-t圖象作出v-t圖，即可得出t=1s時(shí)，t=3s時(shí)物體的速度相等．t=0時(shí)，t=2s時(shí)，t=4s時(shí)物體的速度相同．即物體在0-1s內(nèi)加速，在1-2s內(nèi)減速，如此反復(fù)．但整個(gè)過程當(dāng)中物體運(yùn)動(dòng)的方向不變．【詳解】根據(jù)題意可知合力隨時(shí)間周期性變化，故根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得：物體的加速度為，故在0-1s內(nèi)物體做加速度為a勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在1-2s內(nèi)物體做加速度為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，作出v-t圖象如圖．由v-t圖象可以看出物體一直向同一方向運(yùn)動(dòng)，速度方向始終沒有發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤；2s末合力不為零，故加速度不為零，故B正確；由v-t圖象可以看出4s末速度為零，故C正確；由于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)一直向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，不可能回到原出發(fā)點(diǎn)．故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】將F-t圖象轉(zhuǎn)化成a-t圖象，然后利用a-t圖象與時(shí)間軸圍成的面積等于物體速度的改變量求解物體的運(yùn)動(dòng)情況，是我們應(yīng)該掌握的一種技巧，應(yīng)注意積累和掌握．11、BD【解析】A項(xiàng)：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mC項(xiàng)：根據(jù)向心加速度a=4D項(xiàng)：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止，故D正確。點(diǎn)晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。12、BC【解析】

A．拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升時(shí)，動(dòng)能不變，勢能增大，故機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B．物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故B正確；C．機(jī)械能守恒的條件是除重力和彈力以外的力做功的代數(shù)和為0，或者不做功，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時(shí)，物體的機(jī)械能不守恒，故C正確；D．合外力對物體做功為零時(shí)，如在拉力作用下豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)，物體機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤.二．填空題(每小題6分，共18分)13、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機(jī)械能守恒【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢能的減小量，通過計(jì)算得到的物理量是與下落高度相應(yīng)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，故選項(xiàng)CD正確，AB錯(cuò)誤；

（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度則動(dòng)能的增加量；

（3）可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．14、c、a、d、b6×10-10【解析】

(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：準(zhǔn)備淺水盤（c）→形成油膜（a）→描繪油膜邊