2023-2024学年湖北省钢城第四中学物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2023-2024学年湖北省钢城第四中学物理高一第二学期期末调研模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同．请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月球中心离地心的距离的多少倍(月球的公转周期大约为27天）A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑转动．大、小圆盘的半径之比为3：1，两圆盘和小物体m1、m2间的动摩擦因数相同．m1离甲盘圆心O点2r，m2距乙盘圆心O′点r，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时（）A．物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为1：1B．随转速慢慢增加，m1与m2同时开始滑动C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动D．物块相对盘开始滑动前，m1与m2的向心加速度之比为2：93、(本题9分)如图，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B．现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，下列说法中正确的是()A．若A、B为异性电荷，B球一定做圆周运动B．若A、B为异性电荷，B球可能做匀变速曲线运动C．若A、B为同性电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动D．若A、B为同性电荷，B球的动能一定会减小4、(本题9分)在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象(

)①荡秋千经过最低点的小孩②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器A．①②B．①③C．①④D．③④5、(本题9分)同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别由静止开始沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系是（）A．W1>W2，P1>P2 B．W1＝W2，P1<P2C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P26、(本题9分)如图所示，在光滑绝缘的水平面上放置两带电的小物块甲和乙，所带电荷量分别为+q1和-q2，质量分别为m1和m2。同时由静止释放后，甲、乙两物块相向运动。则关于两物块的表述正确的是A．碰撞前瞬间动量之比p甲：p乙=m1：m2B．碰撞前瞬间速度大小之比v甲：v乙=m1：m2C．碰撞前瞬间动能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1D．从开始运动到碰撞前过程中，库仑力对两物块做功W甲：W乙=1:17、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h。若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mghB．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小C．弹簧与杆垂直时，小球速度最大D．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大8、(本题9分)a，b，c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等B．a、b两物体都做匀变速直线运动，运动方向相反C．在0～5s内，当时，a、b两个物体相距最近D．物体c做加速度逐渐变大的直线运动9、(本题9分)如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球A的速率大于小球B的速率B．小球A的运行周期等于小球B的运行周期C．小球A漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D．小球A的角速度大于小球B的角速度10、(本题9分)在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．则三个小球从抛出到落地过程中：A．运动时间相同B．运动中的加速度相同C．落地时重力的功率相同D．落地时的动能相同11、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙12、2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定()A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．14、(本题9分)某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。（1）该实验需要直接测量的物理量是______。A、重锤的质量B、重锤下落的高度C、重锤底部距水平地面的高度D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为2mm的纸带验证机械能守恒定律，如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点，点F是第n个点，设相邻点间的时间间隔为T，实验中计算点F速度vF的表达式是____A、vFB、vFC、vFD、v测得hn-1、hn、hn+1分别为15.40cm、19.00cm、23.00cm，重锤质量m=1kg，T=0.02s动能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的实验结论是_____________________________________。15、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图2所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根据以上数据，计算重物由O点运动到B点，重力势能减少了_______J，动能增加了________J（最后结果要求保留三位有效数字）．（2）假设物体下落做匀加速运动，则物体在下落过程中的实际加速度为____________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图，有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，同时B以v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车，两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取（1）开始时B离小车右端的距离；（2）从A、B开始运动计时，经t=6s小车离原位置的距离。17、（10分）(本题9分)在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.1kg的静止小球B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失．碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R的竖直放置的固定光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出．重力加速度为g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大小；(1)

圆轨道半径R的大小．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】卫星和月球绕地球公转做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得：，所以，，故ABC错误，D正确；

点睛：星体上的物体运动则一般根据物体随星体一起运动，由星体的运动来求解物体的运动，要注重把握各量直接的共同点来列式求解．2、D【解析】

甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：ω甲•3r=ω乙•r，可得ω甲：ω乙=1：3，根据v=ωr所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为2：3，故A错误；据题可得两个物体所受的最大静摩擦力分别为：f甲=μm1g，f乙=μm2g，最大静摩擦力之比为：f1：f2=m1：m2；转动中所受的静摩擦力之比为：F1=m1a甲：m2a乙=2m1：9m2=m1：4.5m2。所以随转速慢慢增加，乙的静摩擦力先达到最大，就先开始滑动，故BC错误；物块相对盘开始滑动前，根据a=ω2r得m1与m2的向心加速度之比为a1：a2=ω甲2•2r：ω乙2r=2：9，故D正确。所以D正确，ABC错误。3、C【解析】试题分析：若A、B为异种电荷，A、B之间的库仑力为吸引力，当A、B之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，当A、B之间的库仑力不等于向心力的时候，B球就做曲线运动，它们之间的库仑力会变化，所以做的是变加速曲线运动，故A和B错误；若A、B为同种电荷，A、B之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以B球一定做曲线运动，由于A、B之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以B球的加速度在减小，而速度在增大，它做的是变加速曲线运动，C正确，D错误，本题选C．考点：力和电结合下的曲线运动．【名师点睛】本题分A、B为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论，当为同种电荷时，B球要远离A球，当为异种电荷的时候，根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况．当A、B为异种电荷的时候，当库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动；当库仑力大于向心力的时候，B球做向心运动；当库仑力小于向心力的时候，B球做离心运动．4、B【解析】试题分析：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态．②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态．④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态．故选B．考点：失重与超重【名师点睛】本题考查了学生对超重与失重现象的理解，要知道当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g；掌握住超重与失重的判断依据，本题就可以解决了．5、B【解析】试题分析：因为用同样大小的力，移动相同的距离S，即F相等、s相等，所以；设在粗糙水平面上运动的加速度为，运动的时间为，在光滑水平面上运动的加速度为，运动的时间为．根据牛顿第二定律得知，．位移相等，根据，知．平均功率，恒力功相等，则．故B正确，考点：功，功率的计算点评：解决本题的关键掌握平均功率，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通过比较时间可以比较出平均功率．6、C【解析】

A.甲、乙两物块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，初始时系统的总动量为零，可知，碰撞前瞬间两个物块的动量大小相等，方向相反，则动量之比p甲：p乙=1：1故A项与题意不相符；B.由p=mv，两个物块的动量大小相等，则得碰撞前瞬间速度大小之比v甲：v乙=m2：m1．故B项与题意不相符；C.根据EkP相等，则得碰撞前瞬间动能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1故C项与题意相符；D.根据动能定理得：对甲有W甲=Ek甲对乙有W乙=Ek乙故W甲：W乙=m2：m1故D项与题意不相符。7、ABD【解析】

A.小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故A正确。B.小球从静止位置下滑至最低点的过程中，速度先增加后减小，可知竖直分速度先增加后减小，则由P=mgvy可知重力的瞬时功率先增大后减小，选项B正确；C.弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值。故C错误；D.小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故D正确；8、AB【解析】A、B项：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A正确，B正确；C项：a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故C错误；D项：对于匀加速运动位移公式可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故D错误．点晴：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．9、AC【解析】

A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN．设内壁与水平面的夹角为θ。根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大，故A正确；B、根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：T=，A球的轨道半径较大，则小球A的周期大于小于B的周期，故B错误；C、支持力为：FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等，故C正确；D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小，故D错误。10、BD【解析】试题分析：小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小．解：A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；BD、小球运动过程中，机械能守恒，初动能相等，根据机械能守恒定律知，落地的动能相等，但是速度方向不同，故B正确，D错误．C、落地时速度相等，但方向不同，根据P=Gvcosθ可知，重力的瞬时功率不等，故C错误．故选：B．11、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。12、AB【解析】试题分析：根据得，，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．14、BC1.861.81在误差允许范围内，物体减小的机械能等于物体动能的增加，物体机械能守恒。【解析】试题分析：（1）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是：重锤下落的高度，故选项B正确。（2）求速度时我们是利用匀