2024屆湖北省孝感市重點(diǎn)高中協(xié)作體物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2024屆湖北省孝感市重點(diǎn)高中協(xié)作體物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體，在“黑洞”引力范圍內(nèi)，任何物體都不能脫離它的束縛，甚至連光也不能射出．歐洲航天局由衛(wèi)星觀察發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞．假設(shè)銀河系中心僅存此一個(gè)黑洞，已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量為已知)（）A．太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B．太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑2、(本題9分)水平傳送帶在外力F驅(qū)動(dòng)下以恒定速度運(yùn)動(dòng)，將一塊磚放置在傳送帶上，若磚塊所受摩擦力為f，傳送帶所受摩擦力為，磚塊無初速放到傳送帶上至磚塊達(dá)到與傳送帶相同速度的過程中以下正確的是（）A．f′所做的功等于f所做的功的負(fù)值B．F所做的功與所做的功之和等于磚塊所獲得的動(dòng)能C．F所做的功與所做的功之和等于零D．F所做的功等于磚塊所獲得的動(dòng)能3、(本題9分)作簡諧運(yùn)動(dòng)的物體,回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個(gè)圖像中的().A． B． C． D．4、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體，當(dāng)其速率由3m/s變?yōu)?m/s時(shí)，它的動(dòng)量增量的大小不可能是()lkg·m/sB．5kg·m/sC．7kg·m/sD．9kg·m/s5、(本題9分)一個(gè)鐘表的時(shí)針與分針的長度之比為1:2，假設(shè)時(shí)針和分針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則時(shí)針與分針的向心加速度之比為（）A．1:144 B．1:288 C．1:576 D．1:11526、(本題9分)為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國于1011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號(hào)”．假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T1．火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（）A．火星的半徑和“螢火一號(hào)”的質(zhì)量B．火星的質(zhì)量和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力C．火星的密度和火星表面的重力加速度D．火星表面的重力加速度和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力7、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長為L，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長木板上，物塊相對(duì)木板的位移為d，木板相對(duì)地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對(duì)物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對(duì)木板做功為μmgsC．木板動(dòng)能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs8、(本題9分)如圖所示，在長江邊一段平行江道，一輪船的船頭指向始終垂直于江岸方向，輪船在靜水中運(yùn)動(dòng)的速度保持不變，水勻速流動(dòng)（假設(shè)整個(gè)江道水流速度相同），下列說法正確的是A．水流速度越大，輪船行駛位移越大B．水流速度越大，輪船行駛位移不變C．水流速度越大，過江時(shí)間越短D．水流速度越大，過江時(shí)間不變9、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動(dòng)能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH10、(本題9分)地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星加速度的大小為B．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度為C．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度為D．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為11、用油膜法估測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似()A．把在水面上盡可能擴(kuò)散開的油膜視為單分子油膜B．把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子C．將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙D．將油酸分子視為立方體模型12、(本題9分)如圖所示，光滑三角形斜面兩側(cè)各有一滑塊用繩子相連，質(zhì)量m＜M，由靜止開始釋放后（）A．m增加的重力勢能等于M減少的重力勢能B．繩子對(duì)m做的功小于繩子對(duì)M做的功C．m與M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．M增加的動(dòng)能小于m與M共同減少的重力勢能二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖甲所示，在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開始自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個(gè)點(diǎn)A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的______（選填番號(hào)）A．動(dòng)能變化量與重力勢能變化量B．速度變化量和重力勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEP=____J,動(dòng)能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做________________．（填寫字母代號(hào)）A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)（2）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W－v草圖如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系做出的猜想肯定不正確的是____________．（填寫字母代號(hào)）A．WB．WC．Wv2D．Wv3三、計(jì)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)如圖所示，A是長為L的細(xì)線懸掛的以質(zhì)量為m的小球，A的下端離光滑水平面很近，且可以繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為2m的滑塊B沿光滑水平面以速度正對(duì)A運(yùn)動(dòng)，并與A發(fā)送彈性碰撞，已知細(xì)線承受的最大拉力為10mg，現(xiàn)要求小球做圓周運(yùn)動(dòng)能通過圓形軌道最高點(diǎn)為重力加速度，求滑塊B初速度的取值范圍．16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電微粒（重力不計(jì)），在勻強(qiáng)電場中點(diǎn)的速度大小為、方向與電場線垂直，在點(diǎn)的速度大小為，已知兩點(diǎn)在平行電場線方向上的距離為，求：（1）兩點(diǎn)的電壓；（2）電場強(qiáng)度的大小和方向．17、（12分）(本題9分)如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓豎直軌道BC相連接。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撒去力F，小物塊沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過軌道最高點(diǎn)C，小物塊脫離半圓形軌道后剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A。已知物塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.75，重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（1）小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2）A、B間的水平距離；（3）小物塊所受水平恒力F的大小。

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，設(shè)太陽系的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、“黑洞”質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，從上式可以看出，要計(jì)算“黑洞”質(zhì)量，要知道周期T與軌道半徑r，或者線速度v與軌道半徑r，或者軌道半徑r與角速度ω，由于太陽系質(zhì)量m在等式左右可以約去，故太陽系質(zhì)量對(duì)求銀河系中心“黑洞”的質(zhì)量無用處；故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D【點(diǎn)睛】太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的質(zhì)量．2、C【解析】

A.因?yàn)榇u塊由靜止被傳送帶帶動(dòng)并達(dá)到與傳送帶相同速度的過程中發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，磚塊的位移與傳送帶的位移不等，則所做的功不等于f所做的功的負(fù)值。故A錯(cuò)誤。BC.對(duì)傳送帶研究，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理知，F(xiàn)所做的功與所做的功之和等于零。故B錯(cuò)誤，C正確。D.根據(jù)能量守恒得，F(xiàn)所做的功等于磚塊動(dòng)能的增加量與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和。故D錯(cuò)誤。3、D【解析】

回復(fù)力和位移的關(guān)系式F=-kx，圖象為一次函數(shù)，且F與x方向相反，故選D。4、D【解析】物體初動(dòng)量大小為，物體的末動(dòng)量為，故動(dòng)量改變量為：，當(dāng)初末動(dòng)量反向時(shí)，動(dòng)量改變量最大，為7kg?m/s；當(dāng)初末動(dòng)量同向時(shí)，動(dòng)量改變量最小，為1kg?m/s，所以，故D不可能．5、B【解析】

分針、時(shí)針的周期分別為1h、12h，則周期比為1：12.根據(jù)：得出角速度之比為：又根據(jù)向心加速度公式：得：A．1:144與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．1:288與分析相符，故B正確.C．1:576與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．1:1152與分析不符，故D錯(cuò)誤.6、C【解析】根據(jù)萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有：GMmR+h12=m2πT12R+h1【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，列出等式．根據(jù)密度公式求出密度．運(yùn)用萬有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度．7、AB【解析】

A.物塊相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的位移為x1=s+d，則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對(duì)木板，根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤.8、AD【解析】

C、D、因?yàn)榇怪庇诤影斗较虻乃俣炔蛔儯鞣较蚴谴怪庇谶@個(gè)方向的，在這個(gè)方向上沒有分速度，；設(shè)河寬為d，船垂直于河岸的速度為v，，所以不論水速多大時(shí)間不變；故C錯(cuò)誤，D正確．A、B、如果水速越大，相同時(shí)間內(nèi)沿水速方向的位移越大，船在水中運(yùn)動(dòng)的總位移就越大，故B錯(cuò)誤，A正確．故選AD．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是將運(yùn)動(dòng)分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，然后分別作答即可解決此類問題．9、CD【解析】

AD.這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯(cuò)誤，D正確；B.物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯(cuò)誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負(fù)功，故動(dòng)能減小量等于克服合力做的功，故動(dòng)能減少故C正確。10、BD【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，A錯(cuò)誤；由，得，B正確；由，得，C錯(cuò)誤；由，得衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T=，D正確．11、AB【解析】試題分析：在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙，故選AB考點(diǎn)：考查了用油膜法估測分子直徑的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)：在用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們做了些理想化處理，認(rèn)為油酸分子之間無間隙，油酸膜為單層分子．12、CD【解析】

A、由于光滑三角形斜面所以系統(tǒng)只有重力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m增加的重力勢能小于M減少的重力勢能，有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)；C對(duì)；B、由于系統(tǒng)內(nèi)只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以繩子對(duì)m做的正功等于M克服繩子做的功，故B錯(cuò)；D、根據(jù)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)內(nèi)減少的重力勢能等于系統(tǒng)內(nèi)增加的動(dòng)能，而M和m的動(dòng)能都增加了，所以M增加的動(dòng)能小于m與M共同減少的重力勢能，故D對(duì)；綜上所述本題答案是：CD二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的重力勢能的減少量與動(dòng)能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯(cuò)誤。第二空：重物在下落過程中，速度在增大，故相鄰點(diǎn)間的距離應(yīng)該是增大的，由圖可知，紙帶的左端與重物相連；

第三空：從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量為；第四空：打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為，由初速度為零，則此過程中，重物動(dòng)能的增加量為。14、CDAB【解析】

(1)[1]使木板傾斜，使小車受到的摩擦力與小車所受重力沿板向下的分力大小相等，在不施加拉力時(shí)，小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力為零，小車可以在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功，使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤，CD正確；(2)[2]若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖2所示，根據(jù)圖線形狀可知，該函數(shù)是冪函數(shù)，可以寫成由于函數(shù)的曲線向上彎曲，所