2023年湖北省宜昌市协作体物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下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：（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、(本题9分)如图所示，从A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（）A．先同时抛出A、B两球，且vA＜vB＜vCB．后同时抛出B、C两球，且vA＜vB＜vCC．后同时抛出A、B两球，且vA＞vB＞vCD．先同时抛出B、C两球，且vA＞vB＞vC2、(本题9分)如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴转动且相对静止，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且RA=RC=2RB，则三点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A．4：2：1 B．2：1：2C．1：2：4 D．4：1：43、(本题9分)如图，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶，船的轨迹是一个弯曲的“S”形，则()A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变B．小船垂直河岸的速度大小先增大后减小C．若河水速度增大，小船的过河时间变短D．若船以出发时的速度匀速过河，过河时间将变短4、(本题9分)如图所示，半径分别为R和2R的两个圆盘A、B处于水平面内，两者边缘接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴O1及O2转动.一个可视为质点的小滑块位于转盘B上的C点，与转轴O2的距离为R.已知滑块与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘B发生相对运动时，转盘A的角速度大小为A． B．2 C． D．5、(本题9分)如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示．正常骑行时，下列说法正确的是（）A．A点的角速度大于B点的角速度B．A点的线速度与B点的线速度大小相等C．C点的角速度小于B点的角速度D．C点的线速度与B点的线速度大小相等6、(本题9分)若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（）A． B． C． D．7、一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则()A．木块的加速度为零B．木块所受合外力为零C．木块所受合外力的大小一定，方向改变D．木块的加速度大小不变8、(本题9分)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()A． B．C． D．9、(本题9分)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).现用水平向右的力缓慢地将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W.撤去拉力后让物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零.已知物块的质量为m，AB=b，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则上述过程中A．经O点时，物块的动能最大B．物块动能最大时，弹簧的弹性势能为零C．物块在A点时，弹簧的弹性势能小于()D．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于()10、(本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．a、b均可能是同步卫星轨道D．同步卫星轨道只可能是b11、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球()A．初动能之比为1∶3B．重力对两个小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬间重力的瞬时功率相同12、如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用“落体法验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m=100g的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列点，如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，P为纸带运动的起点，从P点到打下B点的过程中重力势能的减少量__________J，在此过程中物体的动能增量__________J，（g=9.8m/s2，答案保留三位有效数字）．用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是___________．14、（10分）(本题9分)利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球的挡光时间t。实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中小铁球球心垂直细激光束通过光电门，设当地重力加速度为g：(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是__________。A．A点距地面的高度hB．A、B之间的距离hC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_________（用实验中测得物理量的符号表示）；(3)改变光电门B的位置，多次释放小铁球，测得多组相应的数据，作出图像，由图像算出其斜率k，当k近似为____________时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。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）(本题9分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间t后停止运动。求：（1）物体所受的阻力Ff；（2）物体发生的总位移x。16、（12分）(本题9分)如图，一束电子从静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，已知电子的电荷量为e，质量为m，加速电场的电压为U1，偏转电场两极板间的距离为d，极板长度为L，忽略电子受到的重力及空气阻力作用，试求：（1）电子进入偏转电场时的速度大小？（2）若要使得电子飞出偏转电场时的侧向位移恰好为d/3，则在偏转电场两极板间所加电压应为何值？17、（12分）(本题9分)如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg，长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。(1)现用恒力F始终作用在木板A上,为了让小滑块B不从木板A上滑落,求:恒力F大小的范围；(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A上,求:小滑块B滑离木板A时的速度大小；(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,求:恒力F作用的最短时间。

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】

B、C的高度相同，大于A的高度，根据：知B、C的时间相等，大于A的时间，可知B、C两球同时抛出，A后抛出；A、B的水平位移相等，则A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，则B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC.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.2、A【解析】轮A和B同轴转动且相对静止，则，又RA=2RB，据可得；轮B和C是皮带传动，则，又RC=2RB，据可得；综上．故A项正确，BCD三项错误．点睛：同轴传动：被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上，主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动，两轮等转速及角速度．皮带传动：两转轮在同一平面上，皮带绷紧与两轮相切，主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动，两轮边缘线速度相等．3、B【解析】

AB．船在沿河岸的方向上是匀速直线运动，即在相同的时间间隔内，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，在相等的时间间隔内（参照船在沿河岸方向上的时间），开始时位移较小，后逐渐增大再逐渐减小，所以速度是先增大后减小，即小船垂直河岸的速度大小是先增大后减小，选项A错误，B正确；C．船过河的时间与河水的速度无关，即若河水速度增大，小船的过河时间不变，选项C错误；D．船刚出发时船速较小，则若船以出发时的速度匀速过河，过河时间将变长，选项D错误。4、B【解析】

对小滑块向心力等于最大静摩擦力，μmg=mRω2，所以大圆盘转动的角速度为，B点的角速度为，所以A点的线速度大小为，则A点的角速度为.A.与计算结果不相符；故A错误.B.与计算结果相符；故B正确.C.与计算结果不相符；故C错误.D.与计算结果不相符；故D错误.5、B【解析】

大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解．【详解】AB.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，角速度与半径成反比，A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD.BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=ωr，线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误；故选B．6、B【解析】

地球绕太阳公转，由太阳的万有引力提供地球的向心力，则得：解得太阳的质量为：月球绕地球公转，由地球的万有引力提供月球的向心力，则得：解得地球的质量为：所以太阳质量与地球质量之比，故B正确。7、CD【解析】木块做匀速圆周运动，合力指圆心，加速度不为零，所以A错；B错；合力就是向心力，时刻指向圆心，方向时刻改变，C正确，加速度的大小不变，方向时刻改变，D正确，故答案选CD．思路分析：解决本题应当掌握匀速圆周运动受力特点：做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，其向心力大小不变，方向始终指向圆心试题点评：本题很简单，考察了匀速圆周运动向心力特点，注意向心力是根据效果命名的，只能由其它力充当8、BC【解析】

A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则h′＜h；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则h′＜h；即不能过最高点；故D错误.9、CD【解析】

AB、物体从A到O的过程中，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，物体先加速后减速，在弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此时弹簧处于伸长状态，弹性势能不为零，该位置应在O点的右侧，故A、B错误．C、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故C正确．D、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故D正确．故选CD．【点睛】到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量较小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．10、BD【解析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；

C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．11、CD【解析】

A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。12、AC【解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2.28J2.26J重力加速度【解析】

根据重力势能的定义式得出：从点P到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量，利用匀变速直线运动的推论可得B点的速度为：，，利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，，即，所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线．那么图线的斜率就等于当地重力加速度g14、BDg【解析】

(1)[1]需要测量减少的势能和增加的动能，也就是测量下落的高度和运动速度，而运动速度可以通过小球直径来测量，因此选BD。(2)[2]根据小球直径和小球穿过光电门的时间，求极短时间内的平均速度约等于瞬时速度(3)[3]机械能守恒的表达式为因此当斜率当k近似为当地重力加速度g时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）Ff=【解析】（1）有F作用时，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F－Ff＝ma1t时刻速度为v＝a1t撤去F后，物体做匀减速直线运动，有：Ff＝ma2根据运动学公式有：0＝v－