期中模擬測試卷(二)(解析版)高一物理同步備課系列

PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁期中模擬測試卷（二）（解析版）學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題（第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分，共40分）1．從圓周運(yùn)動(dòng)的角度分析機(jī)械鐘表，下列說法正確的是（）A．秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的周期最短B．分針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小C．秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小D．分針的角速度為【答案】A【詳解】A．依題意，秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為60s，分針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為60min，時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為12h。秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的周期最短。故A正確；BCD．根據(jù)公式可知，周期與角速度成反比，所以時(shí)針的角速度最小，秒針的角速度最大。并且分針的角速度為故BCD錯(cuò)誤。故選A。2．下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)可以是變速運(yùn)動(dòng)也可以是勻速運(yùn)動(dòng)B．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力大小不變D．曲線運(yùn)動(dòng)受到的合外力可以為零【答案】BC【詳解】AB．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力大小不變，方向改變，故C正確；D．曲線運(yùn)動(dòng)的速度在不斷發(fā)生變化，所以受到的合外力一定不為零，故D錯(cuò)誤。故選BC。3．如圖所示是北京冬奧會(huì)中的四個(gè)項(xiàng)目，有關(guān)說法正確的是（）A．速度滑冰運(yùn)動(dòng)員在彎道轉(zhuǎn)彎時(shí)加速度為零B．冰壺在冰面上滑行不受到任何力的作用C．研究單板滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中轉(zhuǎn)體時(shí)可以將她看成質(zhì)點(diǎn)D．桿對(duì)冰球的力與冰球?qū)U的力同時(shí)產(chǎn)生、變化和消失【答案】D【詳解】A．速度滑冰運(yùn)動(dòng)員在彎道轉(zhuǎn)彎時(shí)有向心加速度，即加速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．冰壺在冰面上滑行時(shí)受重力、冰面的支持力和摩擦力的作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．研究單板滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中轉(zhuǎn)體時(shí)，不可以將她看成質(zhì)點(diǎn)，否則就沒動(dòng)作可言了，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．桿對(duì)冰球的力與冰球?qū)U的力是一對(duì)相互作用力，同時(shí)產(chǎn)生、變化和消失，選項(xiàng)D正確。故選D。4．火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5【答案】B【詳解】設(shè)物體質(zhì)量為m，則在火星表面有在地球表面有由題意知有故聯(lián)立以上公式可得故選B。5．如圖所示，在長約1.0m的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟燭，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，并迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底，將此玻璃管倒置安裝在小車上，并將小車置于水平導(dǎo)軌上。若小車一端連接細(xì)線繞過定滑輪懸掛小物體，小車從A位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)紅蠟塊沿玻璃管勻速上升、經(jīng)過一段時(shí)間后，小車運(yùn)動(dòng)到虛線表示的位置，如圖所示、按照如圖建立坐標(biāo)系，在這一過程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是選項(xiàng)中的（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】由題意知，紅蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故合運(yùn)動(dòng)軌跡為類平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，又知其所受合外力方向水平向右，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6．抗震救災(zāi)國之大事，消防隊(duì)員沖鋒在前。為保障災(zāi)民生命財(cái)產(chǎn)安全，消防隊(duì)員利用無人機(jī)為災(zāi)民配送物資，某次在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，無人機(jī)從地面起飛，所配送物資的質(zhì)量為（含包裝材料），飛行過程中，通過速度傳感器測出無人機(jī)水平方向和豎直方向的分速度和隨飛行時(shí)間的關(guān)系圖像如圖甲、乙所示，無人機(jī)到達(dá)最大高度后釋放物資，物資落在預(yù)定地點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取，以下說法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng) B．時(shí)無人機(jī)速度為C．時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)位移約為 D．從物資釋放到落地的時(shí)間為【答案】C【詳解】A．0~10s時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)在水平方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)為初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．25s時(shí)刻無人機(jī)水平方向速度豎直方向上速度此時(shí)速度故B錯(cuò)誤；C．0~40s時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)水平位移無人機(jī)豎直方向高度其位移故C正確；D．從物資釋放到落地，對(duì)物資豎直方向上代入可解得s故D錯(cuò)誤。故選C。7．如圖甲所示是“探究向心力大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)的照片，圖乙是傳動(dòng)部分示意圖，左側(cè)自上而下三輪的半徑分別為1.5r、2.4r、3r，右側(cè)自上而下三輪的半徑分別為1.5r，1.2r，r，現(xiàn)皮帶安裝在兩側(cè)第二個(gè)輪上，A、B是左側(cè)第二個(gè)輪邊緣上的兩點(diǎn)，C是右側(cè)最上面輪邊緣上的點(diǎn)（）A．本實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的科學(xué)方法B．圖甲中兩球質(zhì)量相同，此時(shí)可探究“向心力大小與運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系”C．圖乙中B、C兩點(diǎn)的線速度相同D．圖乙中A、C兩點(diǎn)角速度之比為1：2【答案】D【詳解】A．本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，故A錯(cuò)誤；B．甲圖中兩小球半徑相同，質(zhì)量相同，此時(shí)可探究“向心力大小與角速度的關(guān)系”，故B錯(cuò)誤；CD．圖乙中皮帶連接的左右兩輪邊緣的線速度大小相等，右側(cè)三個(gè)輪的角速度相等，由兩輪的角速度之比為所以A、C兩點(diǎn)角速度之比也為1:2；則B、C兩點(diǎn)的線速度大小之比為圖乙中B、C兩點(diǎn)的線速度不相同，故C錯(cuò)誤，D正確。故D正確。8．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在地面上，圓錐筒的軸線豎直。一個(gè)小球貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，由于微弱的空氣阻力作用，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡由A軌道緩慢下降到B軌道，則在此過程中（）A．小球運(yùn)動(dòng)的線速度逐漸減小 B．小球運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速逐漸減小C．小球的向心加速度逐漸減小 D．小球運(yùn)動(dòng)的角速度逐漸減小【答案】A【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球受力分析。由牛頓第二定律得解得A．根據(jù)可知由于半徑減小，線速度減小，故A正確；BD．根據(jù)可知由于半徑減小，則角速度變大，根據(jù)知轉(zhuǎn)速變大，故BD錯(cuò)誤。C．根據(jù)可知，在A、B軌道的向心力大小相等，向心加速度不變，故C錯(cuò)誤。故選A。9．一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道可看作圓軌道，地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道也看作圓軌道。已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是該衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的a倍，太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的b倍。則在相等的時(shí)間內(nèi)，地球與太陽的連線掃過的面積和衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積的比值為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力，有則連線掃過的面積為聯(lián)立可得式中M為中心天體質(zhì)量，r為環(huán)繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，依題意，則可得在相等的時(shí)間內(nèi)，地球與太陽的連線掃過的面積和衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積的比值為故選B。10．如圖所示，將一小球從固定斜面頂端A以某一速度水平向右拋出，恰好落到斜面底端B。若以不變初速度仍從A點(diǎn)拋出，同時(shí)對(duì)小球施加水平向左的恒力F，小球落到AB連線之間的某點(diǎn)C。不計(jì)空氣阻力，則（）A．C點(diǎn)的位置與F大小無關(guān)B．小球落到B點(diǎn)與落到C點(diǎn)的速度方向一定相同C．小球落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向可能豎直向下D．若力F變大，小球落到斜面的時(shí)間可能會(huì)變長【答案】C【詳解】AD．對(duì)小球施加不為零的水平向左的恒力時(shí)，小球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)不變，仍做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為小球落在斜面上，斜面與水平面的夾角為，則位移關(guān)系有解得可知力越大，小球落到斜面的時(shí)間越短，即下落的時(shí)間不同，C點(diǎn)的位置不同，故AD錯(cuò)誤；BC．小球在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，若到達(dá)點(diǎn)時(shí)水平速度恰好減為零，則落到點(diǎn)的速度方向豎直向下；而落到點(diǎn)的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)的速度方向不可能豎直向下，故B錯(cuò)誤C正確；故選C。11．如圖，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿長0.5m，小球質(zhì)量為3.0kg，現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為va=4m/s，通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb=2m/s。取g=10m/s2，則在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)桿對(duì)小球作用力的情況是（）A．a(chǎn)處為拉力，方向豎直向上，大小為126NB．a(chǎn)處為拉力，方向豎直向上，大小為96NC．b處為支持力，方向豎直向上，大小為6ND．b處為拉力，方向豎直向下，大小為6N【答案】AC【詳解】AB．在a處時(shí)，根據(jù)受力分析有解得方向豎直向上，該力為拉力。則A正確，B錯(cuò)誤；CD．在b處時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律故有代入數(shù)據(jù)可得方向豎直向上，該力為支持力，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。12．如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的圓盤，面與水平面的夾角為，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離L處有小物體與圓盤保持相對(duì)靜止，繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），星球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．這個(gè)行星的質(zhì)量B．這個(gè)行星的第一宇宙速度C．這個(gè)行星的密度是D．離行星表面距離為R的地方的重力加速度為【答案】AD【詳解】A．由分析知，小物塊剛要滑動(dòng)時(shí)，處于最低點(diǎn)位置，則根據(jù)牛頓第二定律得解得在天體表面滿足解得故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律得解得故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)解得故C錯(cuò)誤；D．離行星表面距離為R的地方的重力加速度為解得故D正確。故選AD。二、填空題（每空2分，共20分）13．人造地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是___________（填“確定”或“不確定”）的，它環(huán)繞地球的速度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）第一宇宙速度?！敬鸢浮?/p>

確定

小于【詳解】[1]因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期為由得，人造地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為即人造地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是確定的；[2]由得人造地球同步衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度為又因?yàn)榈厍虻谝挥钪嫠俣葹槠渲兴酝叫l(wèi)星環(huán)繞地球的速度小于地球的第一宇宙速度。14．如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，小球隨桿在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，圖示位置桿對(duì)球的作用力恰好與桿垂直，則此時(shí)桿對(duì)球的作用力為___________。（桿與水平面的夾角θ未知，重力加速度為g）【答案】【詳解】如圖所示小球所受重力和桿子的作用力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得15．如圖所示，火車轉(zhuǎn)彎的彎道半徑為R，斜面的傾角為。若火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力完全由重力和支持力的合力提供，則轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定速度______。（用字母g、R、表示）當(dāng)火車行駛速度時(shí)，火車輪緣擠壓______軌道，當(dāng)火車行駛速度時(shí)，火車輪緣擠壓______軌道。（填“內(nèi)”或“外”）【答案】

外

內(nèi)【詳解】[1]當(dāng)輪緣與鐵軌間沒有彈力時(shí)，火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即解得則轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定速度為；[2]當(dāng)火車行駛速度時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力不足，此時(shí)外側(cè)軌道對(duì)輪緣有向里的側(cè)向壓力；[3]當(dāng)火車行駛速度時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力過大，此時(shí)內(nèi)側(cè)軌道對(duì)輪緣有向外的側(cè)向壓力。16．某段江面寬，水流速度，有一木船在A點(diǎn)要過江，如圖所示。（1）若木船相對(duì)靜水速度，則木船最短渡江時(shí)間為_________s；（2）若A處下游的B處是一片與河岸垂直的險(xiǎn)灘，木船以相對(duì)靜水的速度航行，則木船______（選填“能”或“不能”）安全渡河。【答案】

20

不能【詳解】（1）[1]當(dāng)船頭垂直河對(duì)岸行駛時(shí)，渡河時(shí)間最短，為（2）[2]當(dāng)船恰好能安全到達(dá)對(duì)岸時(shí)，如圖所示由幾何關(guān)系知此時(shí)船速最小滿足解得最小船速為所以木船以相對(duì)靜水的速度航行時(shí)，不能安全渡河。17．打彈珠、玩彈球是民間喜聞樂見的游戲，其游戲規(guī)則更是豐富多彩。如圖所示是一種游戲場地，用邊長L的正方形木板搭建成底角為30°的斜面（不計(jì)彈珠與木板間的摩擦），一彈珠從木板右上角A點(diǎn)以的速度水平彈出，剛好落到木板底邊的中點(diǎn)（未畫出），重力加速度為g，則彈珠在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為______，彈珠落到底邊中點(diǎn)時(shí)的速度與水平方向的夾角為α，滿足______?！敬鸢浮?/p>

4【詳解】[1]彈珠在斜面上沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，加速度為彈珠沿斜面下落所用的時(shí)間[2]根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，沿水平方向有沿斜面向下的方向有彈珠落到底邊中點(diǎn)時(shí)速度與水平方向的夾角α滿足三、解答題（18題14分，19題12分，20題14分，共計(jì)40分）18．一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度，如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678F/N2.421.901.430.970.760.500.230.0628.825.722.018.015.913.08.54.3（1）請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出的關(guān)系圖像。()（2）通過對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與成正比。你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出_______關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。（3）在證實(shí)了之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出的結(jié)論。你認(rèn)為他們的依據(jù)是：___________；（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是，且他們從圖甲中得到坐標(biāo)（20rad/s，1.2N），計(jì)算后得到比例系數(shù)k＝______kg。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】

做一條平行于縱軸的輔助線，求出輔助線和圖像的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3，如果比例成立，則說明F與r成正比。

0.038【詳解】（1）[1]描點(diǎn)后繪圖時(shí)注意盡量讓所描的點(diǎn)落到同一條曲線上，不能落到曲線上的讓其均勻分布在兩側(cè)，如圖所示（2）[2]通過繪出F與關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)為一條傾斜直線；（3）[3]他們的依據(jù)是：做一條平行于縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3，如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑成正比；（4）[4]做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是，代入甲圖中任意一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值，比如：甲（20，1.2），此時(shí)半徑為0.08m，得解得19．如圖所示，A點(diǎn)距水平面BC的高度h=1.8m，BC與半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道CDE相接于C點(diǎn)，D為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧軌道DE對(duì)應(yīng)的圓心角=37°，圓弧和傾斜傳送帶EF相切于E點(diǎn)，EF的長度為l=10m，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊從A點(diǎn)以速度v0水平拋出，經(jīng)過C點(diǎn)恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道，再經(jīng)過E點(diǎn)。當(dāng)經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)速度大小與經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等，隨后物塊滑上傳送帶EF，已知物塊與傳送帶EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；（2）物塊剛過C點(diǎn)時(shí)，物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力；（3）若物塊能被送到F端，則傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及物塊從E端到F端所用時(shí)間的范圍。（結(jié)果可保留根式）【答案】（1）10m/s，方向與水平向右成37°角向下；（2）208N，方向與水平向左成53°角斜向下；（3）v≥5m/s，【詳解】（1）物塊從A到C做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向得，下落時(shí)間物塊到C點(diǎn)時(shí)，豎直方向的速度vy=gt=6m/s則C點(diǎn)時(shí)速度為，方向與水平向右成37°角斜向下（2）物塊在C點(diǎn)受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得解得Fc=208N由牛頓第三定律可得，物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力大小為208N，方向與水平向左成53°角斜向下。（3）物塊上滑過程中，若速度大于傳送帶速度，據(jù)牛頓第二定律，物塊加速度大小a1為解得a1=10m/s2若物塊速度小于傳送帶速度，物塊加速度大小a2為解得a2=2m/s2已知vE=vC，設(shè)傳送帶的最小速度為v，物塊剛滑到傳送帶時(shí)，若物塊向上滑動(dòng)時(shí)的速度