2023-2024学年湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学湘江校区物理高一下期末检测模拟试题含解析

2023-2024学年湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学湘江校区物理高一下期末检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（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、摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。在摩天轮转动过程中，下列叙述正确的是A．乘客的速度保持不变B．乘客的机械能保持不变C．乘客的动量保持不变D．乘客重力的瞬时功率在变化2、(本题9分)某同学将一篮球斜向上投向对面竖直墙上，球正好垂直于墙面砸到墙上的P点，然后以等大的速度被弹回。已知球被弹回后落回抛出点，抛出点到P点的竖直高度和水平距离均为1.25m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则球砸到墙面上时的速度大小为A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s3、(本题9分)太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫星的，且运行方向与地球自转方向相同。下列说法正确的是A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救4、(本题9分)如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A、B两点电势不相等B．A、B两点电场强度不相等C．感应电荷产生的附加电场电场强度EA＞EBD．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动5、(本题9分)一艘渔船欲渡过宽为420m的大河，若渔船在静水中的航速为4m/s，河水的流速是3m/s，则该船过河的最短时间为A．140s B．105s C．84s D．100s6、(本题9分)如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h，忽略空气阻力，重力加速度为g，则球刚要落到球拍上时速度大小为()A． B． C． D．27、(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力8、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率9、(本题9分)如图所示,将物块置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动).图中方向指向圆心,方向与方向垂直下列说法正确的是A．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是匀速转动B．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动C．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动

D．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是减速转动10、(本题9分)一个静止的质点，在0〜5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同直线上，时间t的变化图线如图所示，则质点在（）A．第2s末速度方向改变B．第2s未加速度不为零C．第4s末运动速度为零D．第4s末回到原出发点11、(本题9分)北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A．它们运行周期的可能不同B．它们的运行速度都小于7.9kmC．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．它们离地心的距离一定相等12、下列关于机械能守恒的判断正确的是（）A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体的机械能守恒B．如果忽略空气阻力作用，物体做竖直上抛运动时，机械能守恒C．一个物理过程中，当重力和弹力以外的力做了功时，机械能不再守恒D．合外力对物体做功为零时，物体机械能一定守恒二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s），那么：（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_____，（填字母序号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小数点后两位）（3）实验的结论是：_____．14、(本题9分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．c．往浅盘里倒入约1cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m1．由此估算出油酸分子的直径为_________m．（结果保留一位有效数字）15、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带，在纸带上选取个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。（1）纸带的_____（填“左”或“右”）端与重物相连；（2）设重物质量为m，在打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量大小为_____，动能变化量大小为_____。（3）实验中，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是_____。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2m，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°；将质量为m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离x=12m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，取水平地面为重力势能零参考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）石块在最高点的重力势能EP（2）石块水平抛出的速度大小v0；（3）抛石机对石块所做的功W。17、（10分）如图，水平光滑的地面上有A、B、C三个可视为质点的木块，质量分别为1kg、6kg、6kg.木块A的左侧有一半径R=0.2m的固定的光滑半圆弧轨道，一开始B、C处于静止状态，B、C之间的弹簧处于原长．给木块A一个水平向右的初速度，大小为v1=8m/s，与木块B碰撞后，A被反弹，速度大小变为v2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A过圆弧轨道的最高点时受到轨道的压力；（2）弹簧具有的最大弹性势能．

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】

AC.因为速度是矢量，做圆周运动的乘客其速度方向时刻变化，所以乘客的速度时刻变化，根据P=mv可知，乘客的动量大小不变，而动量的方向和速度方向相同，所以动量时刻变化，故AC项与题意不相符；B.根据机械能等于重力势能和动能之和，知摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，其重力势能变化，所以机械能在变化，故B项与题意不相符；D.摩天轮转动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直方向的分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D项与题意相符。2、A【解析】

从P点开始分析，篮球做平抛运动，下落的时间为，球砸到墙面上时的速度大小为平抛运动的初速度，即为.A．2.5m/s与计算结果相符；故A项正确.B．1.25m/s与计算结果不相符；故B项错误.C．1m/s与计算结果不相符；故C项错误.D．0.8m/s与计算结果不相符；故D项错误.3、A【解析】

A.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度，故选项A符合题意；B.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行速度等于同步卫星运行速度的倍，故选项B不符合题意；C.由万有引力提供向心力，则有：可得：，由于同步卫星与地面上的人角速度相等，可知“轨道康复者”运行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故选项C不符合题意；D.“轨道康复者”可以从高轨道减速从而对低轨道上的卫星进行拯救，故选项D不符合题意。4、C【解析】

导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零；即外部电场在导体内部产生的电场强度与感应电荷在该点的电场强度等大反向.【详解】A．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零．A、B两点电势相等，A错误；B．A、B两点电场强度都为零，B错误；C．感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，所以EA＞EB，C正确；D．当电键S闭合时，电子从低电势（大地）沿导线向高电势点（导体）移动，选项D错误；故选C．5、B【解析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，，故选B.6、D【解析】

速度分解如图所示：根据得，，竖直分速度：vy=gt=，根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小v==2，故D正确，ABC错误．故选D.7、AC【解析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．8、ABC【解析】

A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．故选ABC．点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．9、BD【解析】圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圆周运动向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，即co方向，选项A错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，故b正确，C错误；当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正确．故选BD．点睛：分析圆周运动物体受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和径向方向分解，平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．10、BC【解析】

解决本题的关键根据F-t图象作出v-t图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等．t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同．即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复．但整个过程当中物体运动的方向不变．【详解】根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律F=ma可得：物体的加速度为，故在0-1s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出v-t图象如图．由v-t图象可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A错误；2s末合力不为零，故加速度不为零，故B正确；由v-t图象可以看出4s末速度为零，故C正确；由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点．故D错误．故选C．【点睛】将F-t图象转化成a-t图象，然后利用a-t图象与时间轴围成的面积等于物体速度的改变量求解物体的运动情况，是我们应该掌握的一种技巧，应注意积累和掌握．11、BD【解析】A项：地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故A错误；B项：根据万有引力提供向心力GMmr2=mC项：根据向心加速度a=4D项：地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，故D正确。点晴：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小。12、BC【解析】

A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，动能不变，势能增大，故机械能增大，故A错误；B．物体做竖直上抛运动时，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；C．机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为0，或者不做功，当重力和弹力以外的力做了功时，物体的机械能不守恒，故C正确；D．合外力对物体做功为零时，如在拉力作用下竖直向上的匀速运动，物体机械能不守恒，故D错误.二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在误差允许的范围内，重物得机械能守恒【解析】（1）实验中，直接测量的物理量是下落的高度，从而可以求出重力势能的减小量，通过计算得到的物理量是与下落高度相应的瞬时速度，从而得出动能的增加量，故选项CD正确，AB错误；

（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量：B点的瞬时速度则动能的增加量；

（3）可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．点睛：解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．14、c、a、d、b6×10-10【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边