2023-2024学年广州天河区一一三中物理高一下期末调研模拟试题含解析

2023-2024学年广州天河区一一三中物理高一下期末调研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、(本题9分)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练．预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示．抢险船在静水中速度为，河宽为、河水流速为，不计战士的反应时间和船的发动时间．则最短的救援时间为（）A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，在地面上以速度抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A．物体运动到最高点时重力势能为B．物体运动到海平面时的重力势能为C．物体运动到海平面时的机械能为D．物体运动到海平面时的机械能为3、(本题9分)如图所示，一质量为m的小孩(可视为质点做杂技表演。一不可伸长的轻绳一端，固定于距离水平安全网高为H的O点，小孩抓住绳子的另一端P点，从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，小孩运动到绳子竖直时，松手，离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离为l(0<l<H)，空气阻力不计。下列说法正确的是A．l越大，小孩在O点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力越大B．l越小，小孩在O点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力越大C．当l=时，小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为HD．当l=时，小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为2H4、(本题9分)一质点做匀加速直线运动，通过第一段5m位移所用的时间为2s，紧接着通过下一段10m位移所用时间为1s．则该质点运动的加速度为（）A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s25、(本题9分)如图所示，两个相同的小球A与B分别用一根轻绳和轻弹簧的一端连接，轻绳和轻弹簧的另一端被悬挂在同一高度．现将两个小球都拉至相同的高度，此时弹簧长度为原长且与绳长相等．静止释放两个小球以后，下列正确的说法是（）A．两小球运动到各自的最低点时的速度相同B．与轻绳连接的小球在最低点时的速度较大C．在运动过程中,小球A的机械能不守恒D．在运动过程中,小球B的机械能不守恒6、(本题9分)若物体在运动过程中受到合外力不为零，则A．物体的动能一定变化B．物体的速度一定变化C．物体的加速度一定变化D．物体的速度的方向一定变化7、(本题9分)经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．8、(本题9分)如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα9、(本题9分)质量为m＝2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，此后物体的v­t图像如图所示，取水平向右为正方向，g取10m/s2，则()A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.05B．10s末恒力F的瞬时功率为6WC．10s末物体在计时起点左侧4m处D．0～10s内恒力F做功的平均功率为0.6W10、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，它们与盘面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时两物体刚好就要发生滑动，则（）A．细线中的拉力大于B受到的最大静摩擦力B．细线中的拉力小于A受到的最大静摩擦力C．烧断细线，只有物体B相对圆盘发生滑动D．烧断细线，两物体都会相对圆盘发生滑动11、(本题9分)有一辆新型电动汽车，总质量为1000kg．行驶中，该车速度在14～20m/s范围内保持恒定功率20kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()s/m120160200240280320360400v/(m·s－1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A．该汽车受到的阻力为1000NB．位移120～320m过程牵引力所做的功约为9.5×104JC．位移120～320m过程经历时间约为14.75sD．该车速度在14～20m/s范围内可能做匀加速直线运动12、(本题9分)甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz．(1)木板倾斜的目的是为了___________________．(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……：橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s．(3)若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_________________________．14、（10分）(本题9分)在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下.②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.④采集数据进行处理.（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：．（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图，根据数据测得当地重力加速度g=m/s2；第8个水滴此时的速度v8=m/s（结果都保留三位有效数字）.（3）该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：．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）如图甲所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，两极板间距为d，板长为L．α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场．已知α粒子质量为m，电荷量为+q，不计α粒子重力．求：（1）α粒子飞离电场时沿电场方向发生的位移大小；（2）C、D两点间的电势差；（3）若仅将A、B极板上的电压换为如图乙所示的周期性变化的电压，t＝0时A板比B板的电势高．为使在t＝时刻由C点射入两板间的α粒子最终刚好能由O点水平射出，分别写出电压变化周期T与板间距离d满足的条件．(用L、U、m、q、v0表示)16、（12分）(本题9分)如图所示，一圆锥摆摆长为L，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成θ角时，绳的拉力大小F是多少？圆锥摆周期T是多少？（重力加速度为g）17、（12分）(本题9分)地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？

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、B【解析】

当抢险船正对河岸运动时，救援时间最短，故故选B．【点睛】本题类似小船渡河问题中的最短渡河时间问题，因为船速大于水流速度，故垂直河岸渡河时间最短．2、D【解析】

若以地面为零势能面，物体上升到最高点时的重力势能等于动能的减小量，即：，故A错误；以地面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为-mgh，故B错误；物体在运动的过程中机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面的机械能E=mv02，故D正确，C错误．故选D．3、C【解析】

AB.从P到O点正下方，根据动能定理可得：mgl＝mv2；在最低点根据牛顿第二定律可知：F-mg=，解得：F=3mg，则小孩在O点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力是定值，与绳长无关，选项AB错误；CD.当l=时，到达最低点的速度为：；做平抛运动，则：，小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为x=vt=H，选项C正确，D错误.4、C【解析】

做匀变速直线运动过程中的平均速度等于该段过程中间时刻速度，即第一段位移中间时刻的瞬时速度为：，第二段位移中间时刻的瞬时速度为：，两个中间时刻隔了1.5s，所以质点运动的加速度为：，故C正确5、D【解析】

对A球最低点动能等于重力势能的减小量，对B球其动能等于重力势能减少量与弹簧弹性势能增加量之差，但两球的重力势能减少量不相同，故两小球运动到各自的最低点时的速度不一定相同，速度大小关系不确定，故AB错误；A球运动过程中，只有重力做功，小球A的机械能守恒，故C错误；在运动过程中，弹簧对球B做功，小球B的机械能不守恒．故D正确．6、B【解析】试题分析：A、合外力不为零，但合外力可以不做功，如匀速圆周运动，则物体的动能可以不变；故A错误；B、合外力不为零时，一定有加速度，可能使物体的速度大小变化，也可能使物体的速度方向变化，二者任意一种变化时其实物体的速度都发生了变化，故B正确；C、根据牛顿第二定律，加速度与合力成正比，如果合力恒定，则加速度不变，故C错误；D、力是改变物体运动状态的原因，则由牛顿第二定律可知，有力一定有加速度，但加速度可能是使物体的速度大小发生变化，其方向不变，故D错误。考点：牛顿第二定律。7、BC【解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；8、CD【解析】对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．9、AD【解析】

A．由图线可知0～4s内的加速度：a1=m/s2=2m/s2，可得：F+μmg=ma1；由图线可知4～10s内的加速度：a2=m/s2=1m/s2，可得：F-μmg=ma2；解得：F=3N，μ=0.05，选项A正确；B．10s末恒力F的瞬时功率为P10=Fv10=3×6W=18W，选项B错误；C．0～4s内的位移x1=×4×8m=16m，4～10s内的位移x2=-×6×6m=-18m，故10s末物体在计时起点左侧x=2m处，选项C错误；D．0～10s内恒力F做功的平均功率为，选项D正确．10、BC【解析】

AB．A、B一起随圆盘做圆周运动，当两物体刚好就要发生滑动时，两物体所受的摩擦力都达到最大静摩擦力。对A根据牛顿第二定律有：fm−T＝mrAω2，可知细线的拉力小于A受到的最大静摩擦力，因为A、B与圆盘间的动摩擦因数相同，质量相等，则最大静摩擦力相等，则细线的拉力也小于B受到的最大静摩擦力，故A错误，B正确。CD．烧断细线，细线拉力消失，对A，由于最大静摩擦力大于向心力，靠静摩擦力提供向心力，所以A不会发生滑动；对B，最大静摩擦力不够提供向心力，B相对圆盘发生滑动，故D错误，C正确。11、AC【解析】当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即，A正确；由动能定理得，解得，B错误；根据，所以有，C正确；在14m/s---20m/s，功率不变，由P=Fv可知，牵引力减小，由可知，加速度减小，D错误．【点睛】本题关键要具有基本的读图能力，并根据表格中数据分析出汽车的运动情况．对于C问中，牵引力是变力，汽车做变速运动，不能用运动学的公式求解时间．12、AC【解析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)平衡摩擦力（2）2（3）W与成正比．【解析】

(1)[1]．木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力，让重力的分量与摩擦力抵消，小车在运动过程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功．(2)[2]．第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度(3)[3]．若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明W与成正比．14、（1）频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率（2）9.72;2.27（3）存在空气阻力【解析】

（1）频闪仪频率等于水滴滴落的频率（2）根据逐差法可得，求出；根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求出（3）存在空气阻力三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）