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文档简介
2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1、如图所示,大气球质量为100kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面20m高的地方,气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长至少应为(不计人的高度,可以把人看作质点)()A.10m B.30m C.40m D.60m2、(本题9分)下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是()A.匀速上升电梯中的人 B.加速下降电梯中的人C.沿斜面匀速下滑的物块 D.做平抛运动的小球3、(本题9分)关于地球的同步卫星,下列说法正确的是A.同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面B.同步卫星的轨道必须和地球赤道共面C.所有同步卫星距离地面的高度不一定相同D.所有同步卫星的质量一定相同4、如图所示,a为固定在地球赤道上随地球自转的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星,关于a、b、c的下列说法中正确的是()A.线速度的大小关系为va<vb<vcB.周期关系为Ta=Tc>TbC.加速度大小关系为aa>ab>acD.地球对a、b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力5、(本题9分)一台起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法错误的是A.起重机对货物的最大拉力为 B.起重机对货物的最大拉力为C.重物的最大速度 D.重物做匀加速运动的时间为6、(本题9分)如图所示,质量为的滑块在水平面上以速度v撞上劲度系数为k的轻质弹簧,当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开.已知滑块与水平面间的动摩擦因素为,整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未栓接,则下列判断正确的是()A.滑块向右运动过程中,滑块机械能一直减小B.滑块与弹簧接触过程中,滑块的机械能先减小后增大C.滑块与弹簧接触过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小D.滑块最终停在距离弹簧右端的右边处处7、(本题9分)关于第一宇宙速度,下列说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B.它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C.它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D.把卫星发射到越远的地方越容易8、如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是()A.第一次灯泡两端的电压有效值是U0B.第二次灯泡两端的电压有效值是U0C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶59、如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是()A.b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度C.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的cD.a卫星由于阻力,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大,机械能不变10、如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线绕过O点的轻质光滑小定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块B质量是A质量的4倍。C为O点正下方杆上的一点,滑轮到杆的距离OC=h。开始时,A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B由静止释放。下列说法正确的是A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度不断增大B.在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量C.物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动D.物块A经过C点时的速度大小为二、实验题11、(4分)(本题9分)某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律,实验中,让重锤拖着纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打下一系列点.(1)他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要__________.(选填选项前的字母)A.交流电源B.毫米刻度尺C.天平及砝码D.秒表(2)先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如图2所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,是__________(选填选项前的字母)A.B.C.(3)已知重锤的质量为m,当地重力加速度为g,两相邻计数点间的时间间隔为T.为了验证机械能守恒定律,需要将重锤动能的增加量m与重锤重力势能的减少量__________进行比较.(选填选项前的字母)A.B.C.(4)他们在纸带上选取多个计数点,分别测量它们到起始点O的距离h,计算对应各计数点的重物速度v,描绘出图像,如下图所示,正确的是__________.(选填选项前的字母)(5)推导题(4)中图线的斜率表达式___________(所需物理量自行设定)12、(10分)(本题9分)某小组同学为了验证动量守恒定律,在实验室找到了如图所示的实验装置.测得大小相同的a、b小球的质量分别为ma、mb,实验得到M、P、N三个落点.图中P点为单独释放a球的平均落点.(1)本实验必须满足的条件是________.A.两小球的质量满足ma=mbB.斜槽轨道必须是光滑的C.斜槽轨道末端的切线水平D.入射小球a每次都从斜槽上的不同位置无初速度释放(2)a、b小球碰撞后,b球的平均落点是图中的_______.(填M或N)(3)为了验证动量守恒定律,需要测量OM间的距离,还需要测量的物理量有______________、______________(用相应的文字和字母表示).(4)如果碰撞过程动量守恒,两小球间满足的关系式是______________________(用测量物理量的字母表示).
2023学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1、B【答案解析】人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度v1,气球的速度v2,设运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得:m1v1-m2v2=0,则,,,则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m,即绳子至少长30m长,故选B.【答案点睛】本题为动量守恒定律的应用,属于人船模型的类别,关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系.2、D【答案解析】
A.匀速上升电梯中的人动能不变,重力势能增加,则机械能增加,选项A错误;B.加速下降电梯中的人,电梯对人做负功,机械能不守恒,选项B错误;C.沿斜面匀速下滑的物块动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项C错误;D.做平抛运动的小球,只有重力做功,则机械能守恒,选项D正确。3、B【答案解析】试题分析:因为地球同步卫星的轨道半径与赤道在同一个平面内,故不可能和北京所在纬度圈共面,选项A错误;选项B正确;同步卫星的高度都是相同的,在离地表面同一个高度处,故选项C错误;而同步卫星的质量不一定相等,因为列方程时,卫星的质量可以约掉,故同步卫星的轨道与质量无关,选项D错误.考点:地球同步卫星.4、B【答案解析】
A.a、c运行的角速度相等,根据v=ωr知,va<vc.对于b、c卫星,根据万有引力提供了向心力,得,可得,,知vc<vb.所以有va<vc<vb.故A错误.B.a、c转动的周期相等.根据可得,知Tc>Tb,所以有Ta=Tc>Tb.故B正确.C.a、c运行的角速度相等,根据a=ω2r,知ac>aa.根据可得,知ab>ac.所以有ab>ac>aa.故C错误.D.地球对b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力,而对于a,地球对的万有引力和地面支持力的合力等于a做圆周运动所需的向心力,故D错误;5、B【答案解析】
AB.匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由P=Fv得,故A不符合题意,B符合题意;
C.重物以最大速度为v2匀速上升时,F=mg,所以,故选项C不符合题意;D.重物做匀加速运动的加速度,则匀加速的时间为,故D不符合题意。6、ACD【答案解析】A、滑块向右运动是从弹簧压缩量最大时开始的,此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力,开始时弹簧的弹力大于摩擦力,但当弹簧伸长到一定程度,弹力和摩擦力大小相等,此后摩擦力大于弹力.所以滑块向右运动过程中,是先加速,后减速,即滑块的机械能先增大后减小,故A错误;
B、滑块向左运动与弹簧接触过程中,弹簧弹力和摩擦力对滑块做负功,滑块的机械能减小,滑块向右运动过程中由A分析知,滑块的机械能先增大后减小,故B错误;
C、在滑块与弹簧接触过程中,在滑块运动过程中地面对滑块的摩擦力一直对滑块做负功,故系统机械能一直在减小,故C正确;
D、根据动能定理,滑块运动过程中只有摩擦力对滑块做功,根据动能定理有解得:,故D正确.点睛:解决此类问题,要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况,并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力,当物体接触弹簧后向右运动的过程中,开始是加速运动的,当弹力和摩擦力相等时,加速度为零,之后摩擦力要大于弹力,物体开始做减速运动,弹力和摩擦力相等时即为一个临界点.7、ABC【答案解析】
第一宇宙速度又称为环绕速度,是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度.【题目详解】人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度,轨道半径越大,速度越小,由于半径最小,故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度,同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度,故AB正确;物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,在地面附近发射飞行器,如果速度等于7.9km/s,飞行器恰好做匀速圆周运动,如果速度小于7.9km/s,就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力,做近心运动而落地,所以发射速度不能小于7.9km/s;故C正确.根据克服地球的引力做功,可知当越远需要克服引力做功越多,所以发射到越远的地方越不容易,故D错误.故选ABC【答案点睛】注意第一宇宙速度有三种说法:①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.8、AD【答案解析】
A.第一次所加正弦交流电压的有效值为U1=U0,A项正确;B.设第二次所加交流电压的有效值为U2,则根据有效值的定义有,解得U2=U0,B项错;CD.根据电功率的定义式P=可知,P1∶P2=1∶5,C项错、D项正确。9、AB【答案解析】
根据万有引力提供圆周运动向心力有有:A、线速度,可知轨道半径小的线速度大,故A正确;B、向心加速度知,轨道半径小的向心加速度大,故B正确;C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力,加速后所需向心力增加,而引力没有增加,故C卫星将做离心运动,故不能追上同一轨道的卫星b,所以C错误;D、a卫星由于阻力,轨道半径缓慢减小,根据可知其线速度将增大,但由于克服阻力做功,机械能减小。故D错误。故选:AB。10、AC【答案解析】
A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,动能不断增大,速度不断增大,故A正确。B.到C点时B的速度为零。则根据功能关系可知,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故B错误。C.由几何知识可得AC=h,由于AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。
D.设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0。根据系统的机械能守恒得:,得v=2,故D错误。二、实验题11、ABBBAk=2g【答案解析】
(1)[1].“验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要交流电源和毫米刻度尺,故选AB;(2)[2].毫米刻度尺应估读到0.01cm,所以hB的读数有误,故选B;(3)[3].由求解的是重物从开始下落到B时的动能增量,则重锤重力势能的减少量应该对应于mghB,故选B;(4)[4].由可得,则图像应该是过原点的直线,故选A;(5)[5].在(4)中图像斜率的表达式为k=2g.12、CNOP的距离x2,ON的距离x3max2=max1+mbx3【答案解析】
(1)A.验证碰撞
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