2023届湖北省黄冈实验学校物理高一下期中教学质量检测模拟试题含解析

2023届湖北省黄冈实验学校物理高一下期中教学质量检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为，则()A．B．C．绳的拉力等于B的重力D．AB系统机械能守恒2、如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球后，a能达到的最大高度为（不计空气阻力）()A．h B．1.6h C．2h D．0.6h3、如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是A．物体做加速运动，且v2>v1B．物体做匀速运动，且v1=v2C．物体做匀速运动，且T=GD．物体做加速运动，且T>G4、某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做出家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议．在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题．以电视机为例，待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天待机耗电量更是高达0.4度．根据专家统计:每使用l度(千瓦时)电，就相应消耗了0.4kg标准煤，同时产生0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物，根据下表提供的数据，估算一户普通家庭待机一年相应产生的二氧化碳为A．1.4kg B．10kg C．140kg D．1000kg5、在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上推同一物体，分别如图A、B、C所示．如果所用的推力相等，在物体发生相等位移的过程中，推力对物体所做的功是A．在光滑水平面较大B．在粗糙水平面上较大C．在粗糙斜面上较大D．三次做功都是相等的6、人类历史上第一张黑洞照片在前不久刚刚问世，让众人感叹：“黑洞”我终于“看见”你了！事实上人类对外太空的探索从未停止，至今在多方面已取得了不少进展。假如人类发现了某X星球，为了进一步了解该星球，可以采用发射一颗探测卫星到该星球上空进行探测的方式。若探测卫星的轨道是圆形的，且贴近X星球表面。已知X星球的质量约为地球质量的81倍，其半径约为地球半径的4倍，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探测卫星绕X星球运行的速率约为（）A．1.8km/s B．4km/s C．16km/s D．36km/s7、关于人造卫星和宇宙飞船，下列说法正确的是（）A．如果知道人造卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球质量B．两颗人造卫星，只要它们的运行速度相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的轨道相同，周期也相等C．原来在同一轨道上沿同一方向运转的人造卫星一前一后，若要后一个卫星追上前一个卫星并发生碰撞，只要将后面一个卫星速率增大一些即可D．一艘绕地球运转的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受到的万有引力减小，故飞行速度减小8、如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一小球压在轻弹簧的上端而不栓连，从静止开始释放，在小球向上运动的过程中，规定运动的起点为重力势能的零势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如图乙所示，且曲线与平行与x轴的直线相切，则下列说法中正确的是A．小球在0~x1这段位移上加速度一直减小B．小球动能的最大值在0~x1这段位移上的某个位置C．小球在0~x1这段位移上的机械能守恒D．小球在x1~x2这段位移上的机械能守恒9、放在赤道上的物体1和放在北纬60º处的物体2，由于地球的自转，它们的A．角速度之比为：=1：1 B．线速度之比为：=2：1C．向心加速度之比为：=2：1 D．向心加速度之比为：=4：110、如图所示，AB为半圆弧ACB水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m，从A点平抛出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度V0为()A．0.5m/s B．1.5m/s C．3m/s D．4.5m/s11、如图所示，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以v1、T1、a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2、T2，a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小，以v3、T3、a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小．以下判断正确的是A．v3>v2>v1 B．T3>T2>T1 C．a3>a1>a2 D．a3>a2>a112、下列叙述中正确的是()A．开普勒第三定律，K为常数，此常数的大小只与中心天体有关B．做匀速圆周运动的物体的加速度不变C．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的D．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在验证力的平行四边形定则实验中，实验装置如图所示（1）将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，将结点拉伸到某一位置O，记下两只弹簧测力计的示数F1、F2及细绳的方向和O点的位置，此时左边弹簧测力计的示数如图所示，则OB绳套上的张力大小为_____N，在纸上按比例作出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F．（2）再只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到_____，记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方向，按同样比例作出力F′的图示．（3）如图所示的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_____（填“F”或“F′”），F1、F2、F、F′中，不需要用弹簧测力计测量的力是_____．（4）对于这个实验，下列说法正确的是_____A．两根绳子必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．实验中，把橡皮条的另一端拉到同一点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°14、（10分）如图所示,有两个处于同一竖直面上的相同轨道，A、B两个相同小球从离出口处相同高度的地方同时由静止开始释放,假设小球经过斜面与水平轨道连接处无能量损失,所有的接触都是光滑的。离开轨道后A球做平抛运动,B球做匀速直线运动。则:(1)A、B两球是否在A球第一次落地点处相碰,答:________(选填“是”或“否”);

(2)如果多次观察到同样的现象,你可以得出的结论是_________。

A．A球抛出时，在水平方向分运动是匀速直线运动B．A球抛出时，在竖直方向分运动是自由落体运动三、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，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切．质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点．(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；(2)A、B两点间的距离；(3)小球落到A点时的速度方向(请用速度与水平方向的夹角的正切表示)．16、（12分）近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度大小．17、（12分）如图所示，一个人用一根长1米，只能承受74N拉力的绳子，系着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度H=6m。转动中小球在圆周的最低点是绳子刚好被拉断，绳子的质量忽略不计，g=10m/s2。求：(1)绳子被拉断时，小球的速度？(2)绳子断后，小球落地点与抛出点间的水平距离多大？

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、A【解析】

AB．小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得vB=vAcosθ所以vA＞vB；故A正确，B错误．C．因汽车匀速直线运动，而θ逐渐变小，故vB逐渐变大，物体有向上的加速度，绳的拉力大于B的重力，故C错误；D．选择A和B组成的系统，有除重力以外的拉力做正功保证A车做匀速直线运动，则系统机械能不守恒，D错误．故选A．【点睛】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小.2、B【解析】

设a球到达高度h时两球的速度为v，根据机械能守恒：4mgh-mgh=Ek=125mv2，计算得出两球的速度都为：v=6gh5，此时绳子恰好松弛，a球开始做初速度为v=6gh5的竖直上抛运动，同样根据机械能守恒：mgh+3、D【解析】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等.【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为，由几何关系可得：，所以，而逐渐变大，故逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，，故ABC错误，D正确；故选D。4、C【解析】

一户普通家庭所有家电待机功率约为16W，由W=Pt，待机一年消耗电能为：；根据题意，每消耗1度（千瓦时）电，相应产生0.997kg的二氧化碳，所以一户普通家庭电器待机一年相应产生的二氧化碳约为140kg；故选C．【点睛】首先从表格数据得到一个家庭电器待机的总功率，根据W=Pt求解一年消耗的电量，再根据题意每消耗1度（千瓦时）电产生0.997kg的二氧化碳求解一户普通家庭待机一年相应产生的二氧化碳．5、D【解析】

虽然物体所处的情况不一样，受力情况也不一样，但是要求的只是推力所做的功，由于推力的大小相同，通过的位移也相同；根据功的定义可知三次推力所做的功相同.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.6、D【解析】

由地球表面黄金代换解得在X星球可知X星球的重力加速度为地球表面重力加速度的倍，由第一宇宙速度公式可知在X星球的速度为地球的4.5倍，为7.9km/s×4.5=36km/s。故选D。7、AB【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，人造卫星的轨道半径为r，周期为T，则由公式得，A正确，根据公式由公式得，两个卫星的线速度相等，故其轨道半径就相等，再根据公式得，只要轨道半径相等，运转周期就相等，所以B正确．当后面的卫星加速时，提供的向心力不满足所需要的向心力，故卫星要做离心运动，所以C错误．根据公式可得卫星的线速度和卫星的质量无关，故D错误．8、BD【解析】

A、由图知，小球在0～x1

这段位移内，弹簧对小球有向上的弹力，弹力先大于重力，后小于重力；弹力不断减小，则小球的合力先减小后增大，加速度先减小后增大，A错误．B、小球的加速度在0～x1先向上减小后向下增大，可知小球先加速后减速，则此过程中a=0时速度最大，即动能最大，B正确．C、0～x1这段过程为弹簧弹开小球的过程，除重力做负功之外，弹簧的弹力对小球做正功，把弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，故小球的机械能不断增大，C错误．D、x1~x2的过程为小球离开弹簧后在空中上升的阶段，只有小球的重力做负功，动能转化为重力势能，小球的机械能守恒，D正确．故选BD．【点睛】本题关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况．分析时要抓住弹力与压缩量成正比的特点，要知道除重力以外的力对单个物体做功等于物体机械能的变化．9、ABC【解析】因为两物体同轴转动，所以角速度相等，周期也相等，即T1=T2，ω1=ω2，故A正确；由题意知，物体1处于赤道，设1的运动半径为R．物体2处于北纬60°，运动半径为R/2，由v=ωr知v1：v2=2：1，故B正确；由a=ω2r可知，所以a1：a2=2：1，故C正确，D错误．故选ABC．10、AD【解析】

小球下降的高度为：h=gt2=×10×0.09m＝0.45m，小球下落点存在两种可能，根据几何关系，其水平位移可能是：；或：，则平抛运动的初速度为：，或。故选AD。11、AD【解析】

由题意知，空间站在L点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，然后由线速度、周期以及加速度与半径的关系来判断各量之间的大小关系即可；【详解】A.空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据知；同步卫星周期1天，空间站的周期等于月球周期大约27天，根据T=，故同步卫星轨道半径小于空间站的轨道半径，根据，知，故，故A正确；B.同步卫星周期1天，空间站的周期等于月亮的周期，故，即空间站的周期等于月球周期大约27天，即，故B错误；C.空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据知，根据A分析知同步卫星轨道半径小于空间站的轨道半径，根据知，所以，故D正确，C错误．【点睛】本题考查线速度、周期、加速度与半径的关系，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用．12、AC【解析】A、开普勒第三定律,K为常数,此常数的大小只与中心天体的质量有关,故A正确;

B、匀速圆周运动的速度大小不变,方向在改变,故B错误;

C、平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动;故做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向都是相同的,竖直向下;所以C选项是正确的;

D、做匀速圆周运动的物体,合外力一定指向圆心;做变速圆周运动的物体,合外力不一定指向圆心,故D错误;故选AC点睛：平抛运动加速度不变,做匀变速曲线运动,匀速圆周运动的速度大小不变,方向时刻改变,具有指向圆心的加速度,加速度方向时刻改变.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、4.0O点F′FC【解析】

（1）根据图中测力计分度值读数；（2）该实验采用了等效替代的方法，因此要求两次拉橡皮筋要使橡皮筋的形变相同，即将橡皮筋拉到同一点O点；（3）（4）在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，理解实验步骤和实验目的，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义．【详解】（1）图中测力计分度值为0.2N，示数为4.0N；（2）用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到O点，保证和用两个弹簧测力计共同的作用效果相同；（3）F′是通过实验方法得出的，其方向一定与AO方向相同；实验中F是由平行四边形得出的，不需要用弹簧测力计测量；（4）在使用弹