2023届新疆维吾尔自治区行知学校高一物理第二学期期中监测模拟试题含解析

2023届新疆维吾尔自治区行知学校高一物理第二学期期中监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）A． B． C． D．3、有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L．已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为()A． B．C． D．4、极限滑板运动深受青少年喜爱，某滑板运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受支持力始终恒定B．所受合外力大小不变C．所受摩擦力大小不变D．所受合外力始终为零5、一物体在地球表面重16N，地面上重力加速度为10m/s2.它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(忽略地球自转)()A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．一半6、如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g．下列说法正确的是()A．小车重力所做的功是mghB．合外力对小车做的功是Fx-mghC．推力对小车做的功是m＋mghD．阻力对小车做的功是m＋mgh－Fx7、如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子时，那么小球的（）A．线速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度突然增大D．悬线拉力突然增大8、如图所示，假设某陌生星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝1.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km（不考虑星球的自转，G=6.67×10-11Nm2/kg2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），则下列正确的是（）A．小物块沿斜面上升的加速度大小为a=6m/s2B．该星球的重力加速度g=8m/s2C．该星球的质量约为M=1.6×1023kgD．该星球的第一宇宙速度v=3.0×103m/s9、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下.若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为()A．动能减小B．电势能减小C．动能和电势能之和减小D．重力势能和电势能之和增加10、在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则A．物体A始终做匀加速运动B．从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C．从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D．恒力F的大小为11、.如图所示，一个固定的内壁光滑的圆锥筒里，有两个质量不相等的小球A和B均做匀速圆周运动，则()A．A、B的向心力FA=FB B．A、B的加速度aA=aBC．A、B的线速度vA>vB D．A、B的角速度ωA>ωB12、用m表示地球的通信卫星(同步卫星)的质量，h表示离地面的高度，用R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通信卫星所受的地球对它的万有引力的大小为()A． B．C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“利用自由落体运动”来验证机械能守恒定律的实验中，（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_________A．打点计时器(包括纸带)B．重物C．天平D．毫米刻度尺E.秒表F.运动小车（2）实验中由于系统误差的原因,会使重物获得的动能往往______它所减少的重力势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是___,该线的斜率等于_____。14、（10分）为了探究动能定理，某同学设计了如图甲所示的实验装置(1)实验时，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若小车的质量为M，钩码的总质量为m，则两者质量应满足M______________m（填“远大于”或“远小于”）．（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间动能定理的关系式可表示为___________________．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）每天8:17分从玉山站始发开往南昌的K8713次列车额定功率为40000kW，列车的总质量为1000t，所受阻力恒为列车重力的0.1倍，若列车在平直的轨道上行驶，求：⑴列车以额定功率启动能达到的最大行驶速度是多少？⑵若列车以1m/s2的加速度由静止开始启动，则匀加速行驶时的牵引力多大？它能维持匀加速行驶的时间多长？16、（12分）某校科技兴趣小组设计了如图所示的赛车轨道，轨道由水平直轨道AB、圆轨道BCD（B点与D点在同一水平面上但不重合）、水平直轨道DE、圆弧轨道EP和管道式圆弧轨道PF组成，整个轨道处在同一竖直面内，AB段粗糙，其他轨道均光滑，EO2和FO3均沿竖直方向。已知R1=0.5m，R2=1.2m，θ=60°。一遥控电动赛车（可视为质点）质量m=1kg，其电动机额定输出功率P=10W，静止放在A点。通电后，赛车开始向B点运动，t0=5s后关闭电源，赛车继续运动，到达B点时速度vB=5m/s。求：（1）赛车运动到C点时的速度及其对轨道的压力；（2）赛车克服阻力所做的功；（3）要使赛车沿轨道运动到达F点水平飞出，且对管道F处的上壁无压力，赛车的通电时间应满足的条件。（假定赛车关闭电源时仍处于AB轨道上。管道上下壁间距比小车自身高度略大）17、（12分）一种氢气燃料的汽车，质量为m＝1.0×103kg，发动机的额定输出功率为60kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a＝1.0m/s1．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了一段距离，直到获得最大速度后才匀速行驶．（g取10m/s1）试求：（1）汽车的最大行驶速度；（1）汽车匀加速阶段结束时的速度大小．

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、C【解析】

AB．a、b所受的摩擦力提供它们各自做圆周运动的向心力，因此因此b所受的摩擦力始终比a大，故b一定比a先开始滑动，AB错误；C．当b恰好开始滑动时可得，b的临界角速度C正确；D．当时，根据代入数据可得，a所受摩擦力的大小D错误。故选C。2、C【解析】

汽车速度达到最大后，将匀速前进，此时牵引力与摩擦力大小相等，根据功率与速度关系公式和共点力平衡条件有当汽车的车速为时，牵引力为有此时根据牛顿第二定律有联立以上方程可以得到故ABD错误，C正确。

故选C。3、A【解析】

设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则，；根据动量守恒定律：Mv-mv′=0，则得：，解得船的质量：,故选A．4、B【解析】

运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角θ逐渐减小，可知运动员所受支持力mgcosθ逐渐变大，选项A错误；根据F合=mv2r可知，运动员所受合外力大小不变，且不为零，选项B正确，D错误；运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于【点睛】本题抓住运动员做的是匀速圆周运动，速率不变，而速度、加速度、合外力方向都是变化的。摩擦力的判断要根据切向方向受力平衡来判断，不能通过f=μFN来判断.5、B【解析】

对静止在地球表面的物体进行受力分析，物体受重力G0和弹簧的拉力F。有：G0＝mg＝F＝16N。其中g为地球表面的重力加速度，取10m/s2，得出物体质量m＝1.6kg。该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力和弹簧的拉力T，其中拉力T=9N，火箭中以a＝5m/s2的加速度匀加速竖直向上，根据牛顿第二定律得：T﹣G′＝ma，解得：G′＝1N。由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力得出：在地球表面：G0，在航天器中：G′，则，得：r＝4R，即此时火箭距地高度为：h＝r﹣R＝3R。则此火箭离地球表面的距离为地球半径R的3倍，故B正确，ACD错误。6、D【解析】

重力对小车做的功为WG=mg△h=mg（hA-hB）=-mgh，故A错误；对小车从A运动到B的过程中，合外力对小车做的功W合=Fx-mgh-Wf，选项B错误；由动能定理得：W推-mgh+Wf=mv2，可得推力对小车做的功大于mv2＋mgh，选项C错误；由于推力为恒力，故推力对小车做的功W推=Fs，阻力对小车做的功是：Wf=mv2+mgh-Fs，故D正确，故选D．【点睛】本题主要考查了求力做功的几种方法，要能灵活选择解答的方法，知道恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解．7、BCD【解析】

A．碰到钉子瞬间，线速度不突变，所以线速度不变，A错误；B．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知角速度突然增大，B正确；C．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知向心加速度增大，C正确；D．根据牛顿第二定律可知小球重力不变，向心加速度增大，悬线拉力增大，D正确。故选BCD。8、ACD【解析】

A．由题意得故A正确；B．由牛顿第二定律得代入数据可得故B错误；C．对该星球表面的物块代入数据可得故C正确；D．对在该星球表面附近运行的卫星有故代入数据得故D正确。故选ACD。9、BC【解析】

AD．由轨迹图可知，带电油滴所受重力小于电场力，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，故AD错误；B．从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，故B正确；C．根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，故C正确。10、BC【解析】

A．物体A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；B．弹簧开始是被压缩的，物体A向上运动时，弹簧先回复原长，后被拉长，所以弹力先减小后增大，故B正确；C．开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有，解得，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态有，解得，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移，故C正确；D．根据牛顿第二定律有，解得，故D错误．11、BC【解析】

对于任意一个小球，受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力沿水平方向，提供向心力，如图

根据牛顿第二定律，有：F向=mgtanθ，由于质量不同，所以向心力不等，故A错误；根据F向=mgtanθ=ma得：a=gtanθ，所以向心加速度相等，故B正确；根据a=v2r=12、BCD【解析】试题分析：地球同步卫星的角速度与地球的自转的角速度ω相同，轨道半径为r=R+h，则根据向心力公式得：地球对卫星的引力大小为：F=mω2（R+h）．该卫星所受地球的万有引力为：在地球表面有，得到GM=gR2，联立得：．由解得：所以可得：,故BCD正确，A错误；故选BCD．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题为卫星运动的典型题型，抓住万有引力等于向心力、万有引力等于重力，再根据向心力的基本公式求解，解题过程中要注意黄金代换式的应用．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABD小于一条通过坐标原点的倾斜直线2g【解析】

第一空.在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表；由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤；同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故ABD正确，CEF错误；第二空.产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时受到摩擦阻力以及空气阻力等,导致重物获得的动能小于它所减少的重力势能；第三空第四空.如果以为纵轴，以h为横轴,可有，可知与正比例函数，图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率等于。14、需要远大于或【解析】

（1）[1][2]．为了使细线的拉力等于滑块的合力，则实验前需平衡摩擦力，对整体运用牛顿第二定律得则绳子的拉力为了使细线的拉力等于钩码的重力，则滑块的质量M要远大于钩码的质量m；（2）[3]．根据匀变速运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则点2的瞬时速度为或；[4]．从点1到点5，动能的增加量为，则需要验证的动能定理表达式为：．点睛：解决本题的关键知