海南省文昌市2023-2024学年高一 下学期4月月考物理模拟试题 B卷（有答案）

海南省文昌市2023-2024学年高一下学期4月月考物理模拟试题B卷一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）1.如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为质量分布均匀的球体，其中a卫星的轨道平面过地轴，b卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则()A.三个卫星都不可能是地球静止卫星B.各轨道运行的卫星的速度大小始终不变C.如果各卫星质量相等，则它们的加速度大小也相等D.c卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度2.冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量之比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知卡戎绕O点运动的()A.角速度大小约为冥王星的7倍B.向心力大小约为冥王星的1C.轨道半径约为冥王星的7倍D.周期大小是冥王星周期的13.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，则这个过程中下列说法不正确的是（）A．合外力做功为零 B．支持力对木箱做负功 C．拉力所做的功大于物体机械能的增加 D．拉力所做的功等于物体动能的增加4.质量为m的小鸟，以速度v沿着与水平方向成θ角斜向上的方向匀速直线飞行，重力加速度为g，则（）A．小鸟处于超重状态 B．小鸟在运动的过程中机械能守恒 C．空气对小鸟作用力的大小为mg D．重力对小鸟做功功率为mgv5.“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性，必须要严格禁止。若从7楼窗户20m高处，将一质量为2kg的花盆水平推出，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则下面说法中正确的是（）A．花盆下落过程中机械能不守恒 B．以7楼窗户所在平面为零势能面，花盆在抛出时的重力势能为400J C．花盆下落过程中重力做功的平均功率为200W D．花盆落地前的瞬间，重力的瞬时功率为200W6.如图，圆心为O1的光滑半圆环固定于竖直面，轻弹簧上端固定在O1正上方的O2点，c是O1O2和圆环的交点；将系于弹簧下端且套在圆环上的小球从a点静止释放，此后小球在a、b间做往复运动。若小球在a点时弹簧被拉长，在c点时弹簧被压缩，aO1⊥aO2。则下列判断正确的是（）A．小球在b点受到的合力为零 B．弹簧在a点的伸长量可能小于弹簧在c点的压缩量 C．弹簧处于原长时，小球的速度最大 D．在a、b之间，小球机械能最大的位置有两处7.如图甲，一足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针匀速转动，传送带右端的光滑水平面与传送带上表面等高，二者平滑连接于A点。一滑块（可视为质点）以水平向左的速度v2从A点滑上传送带，在传送带上运动时其动能Ek随路程x变化的关系图像如图乙所示。滑块的质量为m＝3kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度大小取g＝10m/s2。下列说法错误的是（）A．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2 B．图乙中x0＝26 C．滑块在传送带上运动的时间为12.5s D．从滑块滑上传送带到再次滑回水平面的过程中，滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为150J8.质量m＝200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力恒定不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是（）A．汽车受到的阻力200N B．汽车启动过程中最大牵引力为1000N C．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m D．8s～18s过程中汽车牵引力做的功为4×104J9.有四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道表面随地球一起转动，b处于近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，地球自转周期为24h，所有卫星均视为做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有地球()A.a的向心加速度等于c的向心加速度 B.b在相同时间内转过的弧长最长C.c在4h内转过的圆心角是 D.d的运行周期有可能是23h10.如图所示，某游乐场的大型摩天轮半径为R，匀速旋转一周需要的时间为t。已知质量为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是（）A.摩天轮运动的角速度为B.摩天轮运动的线速度为C.摩天轮运动的向心加速度为D.在最低点时座椅对小华的作用力大小为11.电动自行车在平直路面上匀速行驶，某一时刻从车上掉落一货物，车行驶的功率不变，货物掉落前后车速随时间的变化图象较符合实际的是（）A. B.C. D.12.我国的高铁技术已经成熟，在世界处于领先地位。我国的高铁通常有8节或16节车厢，假设某高铁由质量均相同的16节车厢构成（仅第1节车厢存在动力），该车厢在启动时先做匀加速直线运动，达到某速度后做匀速直线运动，每节车厢所受的阻力与每节车厢的重力成正比，则下列说法正确的是（）A.高铁在匀加速运动时，乘客受到高铁的作用力方向与高铁的运动方向相反B.高铁在匀速运动时，乘客原地起跳，乘客的落地点比起跳点靠后C.高铁在匀加速运动时，8、9节车厢间的作用力与12、13节车厢间作用力的比值为2:1D.高铁制动后匀减速运动到停止的位移与制动瞬间的速度成正比13.“旋转秋千”是游乐园里常见的项目，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成质点，简化为如图所示的模型。质点在水平面内做匀速圆周运动，细线沿圆锥面旋转形成圆锥摆。已知细线长为l，重力加速度为g，当细线跟竖直方向的夹角为θ时，则（）A.质点匀速圆周运动的向心力由重力沿垂直绳向下方向的分力提供B.若细线长度相同，质量越大，θ越小C.质点受到细线的拉力大小为mgcosθD.当转盘加速时，质点做离心运动将脱离原轨道14.如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点。大齿轮上B、C的半径分别为3r、r，小齿轮上A的半径为2r，则A、B、C三点（）A.线速度大小之比是3：3：1B.加速度大小之比是6：3：1C.角速度之比是2：3：3D.转动周期之比是3：2：2二、非选择题（共58分）15.（8分）未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球利用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:(1)由以上信息,可知a点(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2;

(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是m/s;

(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是m/s(此空保留3位有效数字)。

16.（10分）双人滑冰如图甲所示为某次训练中男运动员以自己为轴拉着女运动员做圆周运动的情形，若女运动员的质量为m，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为，如图乙所示。忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度为。求：（1）当女运动员刚要离开冰面时，女运动员的角速度大小；（2）当女运动员的角速度为时，女运动员对冰面的弹力大小。17.（10分）物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，小明同学就注意到图甲所示的装置可以完成多个力学实验。（1）探究速度随时间变化规律时，实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，但只提供220V的交流电源，小明应选用计时器，某次实验中打出的纸带如图乙可所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s，则小车的加速度a＝m/s2（保留2位有效数字）；（2）利用上述数据测小车与水平长木板之间的动摩擦因数。已知小车质量为m＝0.5kg，钩码质量为M＝0.1kg，重力加速度取g＝10m/s2，则小车与长木板间的动摩擦因数μ＝；动摩擦因数的测量值（填“小于”“等于”“大于”）真实值。（3）探究加速度与力和质量关系的实验时，除了平衡摩擦力，还应该；①钩码质量远大于小车的质量②每次改变小车质量后要重新平衡摩擦力③先接通电源打点再释放小车（4）用图甲装置（填“能”或“不能”）验证小车和钩码组成的系统机械能守恒。18.（10分）某学习小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）在本实验中，还需要用到的实验器材有______；A．刻度尺

B．低压交流电源

C．秒表

D．天平（2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，重锤的质量为。从打点到打点的过程中，重锤的重力势能减少量______，动能增加量______，若在误差允许的范围内，与近似相等，则可验证机械能守恒；（用上述测量量和已知量的符号表示）（3）有同学在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点的距离为，并计算出各计数点对应的速度，画出图像。若阻力作用不可忽略且大小不变，已知当地重力加速度为，则画出的图像应为图中的图线______（选填“1”“2”“3”），其斜率______（选填“大于”“小于”“等于”)。19.（10分）我国的航空航天事业取得了巨大成就。2010年10月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星。“嫦娥二号”的质量为m，它绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h。已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：（1）求月球表面的重力加速度；（2）“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的线速度。20.（10分）在火力发电厂，将煤块制成煤粉的球磨机的核心部件是一个半径R=2m的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为m＝0.2kg、大小不计的钢球，初始静止在最低点A。（g＝10m/s2（1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度ω0=2rad/s，求此时钢球线速度v0（2）当钢球通过C点时，另一装置瞬间让钢球与圆筒分离（分离前后钢球速度不变），此后钢球仅在重力作用下落到位置D。CD连线过O点，与水平方向成45°。求分离时圆筒的角速度ω1；（3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置C正下方的E点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求钢球从释放开始至第一次回到E点所用的时间；若改变钢球释放的高度，钢球能否与筒壁碰撞3次后回到释放点，并简要说明理由（取2−1=10答案1.A2.C3.B4.C5.C6.D7.A8.B9.B10.B11.A12.C13.D14.A15.【正确答案】(1)是(2)8(3)0.8(4)1.13(1)因为竖直方向上连续相等时间内的位移之比是1∶3∶5,符合初速度为零的匀加速直线运动的特点,由此可知,a点的竖直分速度为零,a点是小球的抛出点。(2)该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,可得小正方形的实际边长l=4cm;竖直方向上有Δy=2l=g'T2,解得g'=2lT2=2×4×10-20.(3)小球在水平方向做匀速直线运动,v0=2lT=2×4×10-2(4)小球在b点时的竖直分速度vby=4l2T=0.160.20m/s=0.8m/s,则小球在b点时的速度vb=v016.【正确答案】（1）；（2）（1）女运动员刚要离开地面时，受重力和男运动对女运动员的拉力解得（2）对女运动员受力分析，如下图水平方向竖直方向联立解得17.【正确答案】（1）电火花、0.50；（2）0.14、大于；（3）③；（4）不能。（1）电磁打点计时器使用的是约8V的交流电压，电火花计时器的工作电压为220V，可知小明应选用电火花计时器；图乙中：x1＝4.20cm＝0.0420m，x4＝5.70cm＝0.0570m根据：x4﹣x1＝3aT2，其中T＝0.1s，解得加速度：a＝0.50m/s2（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得：Mg﹣μmg＝（M+m）a代入数据解得：μ＝0.14由于纸带与打点计时器之间有摩擦力，以及空气阻力，所以测得的动摩擦因数大于真实值。（3）探究加速度与力和质量关系的实验时，除了平衡摩擦力，还应该使得钩码质量远小于小车的质量，不需要每次都重新平衡摩擦力；同时先接通电源打点再释放小车，故选③。（4）图甲装置不能验证小车和钩码组成的系统机械能守恒，理由是系统除重力做功外还有阻力做功。18.【正确答案】(1)AB##BA(2)2(3)小于（1）[1]A．需要用到刻度尺测量纸带的上点迹之间的距离，故A正确；BC．本实验用到了电磁打点计时器，因此需要用到低压交流电，而打点计时器有计时功能，因此不需要秒表，故B正确，C错误；D．本实验验证机械能守恒的原理是若重物减小的重力势能