2022-2023学年湖南省衡阳市樟树中学物理高一下期中学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市樟树中学物理高一下期中学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮如图所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为A． B． C． D．2、关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是（）A．物体运动的速度改变量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D．加速度数值很大时，运动物体的速度一定很快变大3、嫦娥五号月球探测器由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，顺利完成任务后返回地球．若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球表面重力加速度为B．月球质量为C．月球密度为D．月球第一宇宙速度为4、下列关于向心加速度的说法中正确的是()A．向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢B．向心加速度表示角速度变化的快慢C．向心加速度描述线速度方向变化的快慢D．匀速圆周运动的向心加速度不变5、已知地球的质量约为火星质量的16倍，地球的半径约为火星半径的4倍，已知地球第一宇宙速度为7.9km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为()A．3.95km/s B．15.8km/s C．17.7km/s D．3.5km/s6、一辆汽车沿平直路面行驶，当行驶速度为v时，急刹车后滑行的最大距离为x1；当其行驶速度为3v时，急刹车后滑行的最大距离为x2。若汽车两次急刹车所受阻力相同且恒定，则的值等于A．9 B．6 C．4 D．27、如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g．则（）A．a落地前，ab机械能守恒B．因为a的机械能守恒，所以a落地时速度大小为C．a下落过程中，竖直杆对a的作用力先减小后增大D．a落地前，当b对地面的压力大小为mg时，b的机械能最大8、如图所示，A物体从与轻质定滑轮等高处沿竖直杆由静止下滑,通过轻质细绳拉物体B，当A下降h时细绳与竖直杆的夹角为45°（此时物体B未与定滑轮相碰），已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．物体B的机械能守恒B．物体AB的机械能守恒C．此时物体B的速度为D．A开始下滑瞬间的加速度为g9、衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上，此时（）A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减小10、如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中()A．弹簧的弹性势能不断增加B．弹簧的弹性势能不断减少C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减少D．小球和弹簧组成的系统机械能保持不变11、在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（）A．M的质量是N的6倍B．Q的质量是P的6倍C．M与N的密度相等D．贴近M表面运行的卫星的周期是贴近N表面运行的卫星的周期的6倍12、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近二．填空题(每小题6分，共18分)13、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从同一位置上滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．B．安装器材，注意斜槽____________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．⑴完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．⑵上述实验步骤的合理顺序是_______．⑶已知图中小方格的边长L＝1.60cm，则小球平抛的初速度为v0＝__________（用L、g表示），其值是_____m/s．（取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字）⑷小球从平抛初位置O点到a点的时间是___________s．(取g＝10m/s2)14、用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态．（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同．A．ω和rB．ω和m

C．m和r

D．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系．A．质量m

B．半径r

C．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______．A．1:3

B．3:1

C．1:9

D．9:1.15、图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(l）下列说法正确的是_____A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E．斜槽必须光滑(2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____m/s（g=9.8m/s2）．(3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；B点的竖直分速度为_____m/s,抛出点距A点的水平距离_____cm，抛出点距A点的竖直距离_____cm(g=10m/s2）．三．计算题(22分)16、（12分）在赛车场上，安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用，如图甲所示。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图乙所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始时赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F=24N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m=2kg，A、B之间的距离为L2=3m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s，方向水平向右。g取10m/s2。(1)赛车和地面间的动摩擦因数；(2)弹簧被压缩的最大距离是多少？试从加速度和速度变化的角度分析赛车关闭发动机后的运动性质；(3)试分析赛车速度过大时，存在什么安全隐患。17、（10分）如图所示，在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点，求小球刚碰到斜面时的速度方向及A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间．(g取10m/s2)

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：解得：设此时皮带转速为n，则有2πnr=v，得到：故A正确，BCD错误．故选A．2、B【解析】

根据加速度的定义式可知加速度等于物体速度的变化率，加速度与速度没有直接关系．【详解】A、物体运动的速度改变量越大，根据加速度的定义式可知它的加速度不一定越大，与速度变化所用时间有关；故A错误.B、加速度与速度无关，速度很大，加速度可以很小，也可以为零；故B正确.C、加速度与速度无关，某时刻物体速度为零，其加速度也可能很大；故C错误.D、加速度反映物体速度变化的快慢，加速度很大时，运动物体的速度一定变化很快，但速度不一定变大，也可能变小；故D错误.故选B.【点睛】把握加速度的定义式中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键，要正确理解加速度的物理意义，掌握加速度的定义式．3、B【解析】

A．月球表面的重力加速度为故A错误；B．对探测器万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，解得：故B正确；C．月球的密度：，故C错误；D．月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：故D错误；4、C【解析】

ABC．向心加速度表示做圆周运动的物体速度方向改变的快慢，选项AB错误，C正确；D．匀速圆周运动的向心加速度大小不变方向不断变化，选项D错误；故选C.5、A【解析】第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，设地球质量为M，火星质量为M'；地球半径为R，火星半径为R'；地球第一宇宙速度为v，航天器速度为v'；那么，由万有引力做向心力可得：，；所以，，，故A正确，BCD错误；故选A.点睛：万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．6、A【解析】

汽车两次急刹车所受阻力相同且恒定，则加速度a相同；若当行驶速度为v时，急刹车后滑行的最大距离为x1，则；当其行驶速度为3v时，急刹车后滑行的最大距离为x2，则，即，故选A.7、ACD【解析】

A．a下落通过杆推动b运动，对ab组成的系统，杆对ab的一对内力做功总和为零，系统机械能不损失，机械能守恒，故A正确．B．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得，解得，故B错误．C．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，力的大小先减小后增大，故C正确．D．ab整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确．故选ACD.8、BD【解析】

A．由于B受到绳子的拉力作用，并且拉力对B做正功，所以物体B的机械能不守恒，故A错误；B．由于不计一切摩擦，所以物体AB组成的系统的械能守恒，故B正确；C．当A下降h，由系统内机械能守恒知：解得故C错误；D．A开始下滑瞬间竖直方向只受重力作用所以加速度为g，故D正确；故选BD．点睛：物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳端沿着绳子方向的速率等于物体B的速率,将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解B的速率,再讨论B的运动情况.9、BD【解析】衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，选项A错误；衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，选项B正确；筒壁对衣服的摩擦力等于衣服的重力，随转速的增大摩擦力不变，选项C错误；转速一定时，根据F=mω2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，选项D正确；故选BD.点睛：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用．要学会应用物理知识分析实际问题．10、AD【解析】试题分析：小球在从B运动到C的过程中，动能先增大后减小，当弹力等于重力时，小球速度最大，运动到C点时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，选项A正确；以系统为研究对象，除了重力没有其他外力做功，因此系统机械能守恒，选项D正确；故选AD考点：考查机械能守恒点评：本题难度较小，判断系统机械能守恒的条件是系统只有重力做功，或系统只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化11、BC【解析】

A．初始时刻，弹簧处于原长，物体的加速度就是当地的重力加速度，由图可知，根据可得代入数据，可得A错误；C．根据可得因此两个星球的密度相等，C正确；B．由图可知，当两个物体加速度为零时因此B正确；D．根据可得因此贴近M表面运行的卫星的周期与贴近N表面运行的卫星的周期相同，D错误。故选BC。12、D【解析】

点电荷受力平衡说明此处合场强为零又因为Q1＞Q2，所以离Q2较近，与点电荷的电性无关。故选D。二．填空题(每小题6分，共18分)13、末端切线水平BAC0.800.02【解析】

(1)[1]．B.安装器材，注意斜槽末端切线水平，以保证小球做平抛运动；(2)[2]．上述实验步骤的合理顺序是：BAC.(3)[3][4]．设相邻两点间的时间间隔为T，

竖直方向2L-L=gT2解得T=水平方向代入数据解得(4)[5]．b点的竖直速度从抛出点到b点的时间小球从平抛初位置O点到a点的时间是：0.06s-0.04s=0.02s点睛：关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理．平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题．14、ACB【解析】

（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A．

（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C．（3）[3]．根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．15、AC1.61.52155【解析】

（1）为了保证小球的初速度水平，需调节使斜槽的末端保持水平，故A正确．为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应使小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确，E错误．记录小球位置用的铅笔不需要每次严格地等距离下降，故D错误．故选AC．

（2）根据y=gt2得，平抛运动的时间，则小球平抛运动的初速度v0＝m/s＝1.6m/s．

（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，，小球平抛运动的初速度B点的竖直分速度vyB＝m/s＝2m/s．

从抛出点到B点的时间则抛出点到B点的水平位移xB=v0t=1.5×0.2m