2022-2023学年辽宁省凌源市第三高级中学高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年辽宁省凌源市第三高级中学高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、下面关于机械能守恒说法正确的是（）A．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用B．物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体机械能一定守恒C．物体所受合力为零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力做功，其它力都不做功，物体的机械能一定守恒2、两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则它们的()A．运动周期不相同B．运动的线速度相同C．运动的角速度相同D．向心加速度相同3、大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上，物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是（）A．1m/s2和7m/s2 B．5m/s2和8m/s2C．6m/s2和8m/s2 D．0m/s2和8m/s24、分别在光滑水平面、动摩擦因素相同的粗糙水平面和粗糙斜面上从静止开始推同一物体，分别如图中A、B、C所示，如果所用的推力相等，在物体发生相同距离的过程中，推力对物体所做的功和推力的功率是（斜面倾角为37°）A．WA<WB<WC，PA<PB<PCB．WA=WB<WC，PA=PB<PCC．WA=WB=WC，PA=PB<PCD．WA=WB=WC，PA>PB>PC5、如图所示，摩天轮上有A、B两点，在摩天轮转动时，A、B两点的角速度分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则（）A．ωA=ωB，vA>vB B．ωA=ωB，vA<vBC．ωA>ωB，vA=vB D．ωA<ωB，vA=vB6、如图，航天飞机在完成太空任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度7、如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4JC．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J8、如图，一人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则（）A．在A处动能比B处大B．在A处引力势能比B处大C．在A机械能比B处大D．在A处加速度比B大9、表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，其斜面的倾角θ=30°，物块A和B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮质量和摩擦），已知mA=4kg，mB=1kg．开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升．设当A沿斜面下滑S=1m后，细线突然断了．g取10m/s2，则：（）A．线断前A物块机械能守恒B．线断前A、B系统机械能守恒C．细线断开时A物块的速度=2m/sD．物块B上升的最大高度H=2m10、如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加11、我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能12、如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑．设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是()A．物体A做变速运动B．物体A的速度小于物体B的速度C．T小于mgsinθD．T大于mgsinθ二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是______．B．让小球多次从______位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．D．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=______算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．14、（10分）利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。(1)关于上图这三种实验方法，下列说法正确的是________A．方法①③需要测量的量和计算方法相同B．方法②需要测量小球直径dC．三种方法都需要测量下落重物的质量D．方法③的系统误差最小(2)下图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为，重力加速度为g。当______≈______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量______J，小球动能的增加量_______J。（取，小球质量为，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量m=1kg的物体静止在倾角=37°的粗糙斜面上，与斜面一起以5m/s的速度向右作匀速直线运动了2s，g=10m/s2，求：(1)弹力对物体做的功；(2)静摩擦力对物体做的功；(3)重力对物体做的功；(4)物体所受合外力对物体做的功。16、（12分）要发射一颗人造地球卫星，使它在半径为3r1的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动。如图所示，在A点，使卫星速度增大，从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上，当卫星到达转移轨道的远地点B时，再次改变卫星速度，使它进入预定轨道运行，试求卫星从A点到B点所需的时间。（已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R）17、（12分）下课后，小丽在运动场上荡秋千．已知小丽的质量为50kg，每根系秋千的绳子长为4m，能承受的最大张力是400N．如右图，当秋千板摆到最低点时，速度为4m/s．（g=10m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量）（1）此时，每根绳子受到拉力T是多少？s（2）如果小丽到达最低点的速度为5m/s，绳子会断吗？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

机械能守恒时，物体一定只有重力或弹力做功，但不一定只受重力和弹力，故A错误；物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体的动能不变，重力势能变化，则机械能不守恒，故B错误；物体所受的合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合力为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；只有重力做功，其它力都不做功，只发生动能和重力势能之间的转化，物体的机械能一定守恒，故D正确。2、C【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得：，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；又由知，周期相同，故A错误；由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；3、C【解析】

当两力反向时，合力最小，加速度最小，则有当两力同向时，合力最大，加速度最大，则有故C正确，ABD错误。故选C。【点睛】先求出两个力合力的最大值和最小值，再根据牛顿第二定律求出最小加速度和最大加速度。4、D【解析】

虽然物体所处的情况不一样，受力的情况也不一样，由于推力的大小相等，通过的位移大小也相同，由W=FL可知，两次推力F做的功相同，即WA=WB=WC．根据动能定理：对A：对B：物体运动过程中的平均功率可得：PA>PBA.WA<WB<WC，PA<PB<PC；与结论不符，故A错误；B.WA=WB<WC，PA=PB<PC；与结论不符，故B错误；C.WA=WB=WC，PA=PB<PC；与结论不符，故C错误；D.WA=WB=WC，PA>PB>PC；与结论相符，故D正确。5、A【解析】

AB两点同轴转动，角速度相同ωA=ωB；根据v=ωr可以，rA>rB，则vA>vB，故选A.6、C【解析】根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的速度小于在近地点的速度，A错误。当航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速才能变轨到Ⅰ上，故在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在Ⅰ上经过A点的速度，B错误。由开普勒第三定律知，在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确。由可知，在轨道Ⅱ上经过A的加速度应等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D错误。故选C。点睛：普勒第二定律说明卫星从近地轨道向远地轨道运动速度将变小，反之速度变大．注意加速度与向心加速度的区别，加速度等于合力与m的比值，向心加速度等于合力在指向圆心方向的分力与m的比值，只有在匀速圆周运动二者才相同．7、CD【解析】

A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则．故A项错误．BD．物块所受的合外力，物块的合外力做功．据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．8、AD【解析】AB、根据开普勒第二定律分析可以知道,近地点速度比远地点速度大,则卫星在A处速度比B处速度大.则A处的动能也大于B处的动能，故A正确；

B、从A运动到B万有引力做负功，所以引力势能增大，故B错误C、从A到B的只有重力做功，所以AB两处的机械能是相等的，故C错误；D、由，所以A处的加速度大于B处的加速度，故D正确；故选AD点睛：根据开普勒第二定律分析卫星速度的大小.根据牛顿第二定律和万有引力定律列式,分析加速度的大小.9、BC【解析】

细绳断开前，A、B组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有:

，代入数据解得:=2m/s；此时B的速度为2m/s，继续上升的高度为:

则物块B上升的最大高度为:，故BC正确，AD错误；故选BC．10、BCD【解析】

AB.当加速度为零时小球的速度达到最大，所以小球应该在C位置时动能达到最大，故A错误，B正确C.从A→C位置动能增大，弹性势能增大，而重力势能减小，根据能量守恒可知重力势能的减少大于小球动能的增加，故C正确；D.从A→D位置小球重力势能减小，动能减小，弹性势能增大，根据能量守恒可知重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加，故D正确；11、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．12、ABD【解析】物体B可以看成绳子的端点，物体B向下的速度可以分解成绳子伸长的速度和绳子摆动的速度，绳子伸长的速度等于物体A的速度，设绳子和竖直杆夹角为α，，向下运动α减小，所以v增大，是加速运动，根据牛顿第二定律，则拉力，故ABD正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平同一x【解析】

A、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平．B、让小球多次从同一位置滚下，保证平抛运动的初速度相同，D、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，水平方向有：x=v0t；竖直方向有：y=gt2；联立求出初速度v0=x14、ABDBgh1.921.92【解析】

(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；B．方法②要由求速度则需要测量小球直径d，故B正确；C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量m，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；D．方法①纸带与计时