甘肅省玉門市一中2023年高一物理第二學期期末調研模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置用細線相連的質量均為m的A、B兩個物塊（可視為質點）.A和B距軸心O的距離分別為rA=R，rB=2R，且A、B與轉盤之間的最大靜摩擦力都是fm，兩物塊A和B隨著圓盤轉動時，始終與圓盤保持相對靜止。則在圓盤轉動的角速度從0緩慢增大的過程中，下列說法正確的是A．B所受合力外力一直等于A所受合外力B．A受到的摩擦力一直指向圓心C．B受到的摩擦力先增大后減小D．A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度為22、如圖所示，兩個質量相同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A．周期相同B．線速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等3、(本題9分)北京時間2016年8月16日下午1時40分，中國科學院國家空間科學中心研制的“墨子號”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進入預定軌道?！澳犹枴笔俏覈状伟l(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國的第一個真正意義上的空間實驗室天宮二號在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號在橢圓軌道Ⅰ的遠地點A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運行，如圖所示，A點離地面高度約為380km，“墨子號”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號變軌前后質量不變。則下列說法正確的是（）A．天宮二號在軌道Ⅰ上運行時通過近地點B的速度最小B．天宮二號在軌道Ⅰ上運行的機械能大于在軌道Ⅱ上運行的機械能C．天宮二號在軌道Ⅱ上運行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運行周期D．天宮二號在軌道Ⅰ上通過A點時的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過A點時的加速度4、研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現在的相比A．距地面的高度變大B．向心加速度變大C．線速度變大D．角速度變大5、(本題9分)下列敘述中，正確的是A．加速度恒定的運動不可能是曲線運動B．物體做圓周運動，所受的合力一定指向圓心C．平拋運動的速度方向與加速度方向的夾角一定越來越小D．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式，這個關系式是開普勒第三定律，是可以在實驗室中得到證明的6、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于粗糙水平面上質量為m的小球接觸但不連接．開始時小球位于O點，彈簧水平且無形變．O點的左側有一豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓弧的半徑為R，B為軌道最高點，小球與水平面間的動摩擦因數為μ．現用外力推動小球，將彈簧壓縮至A點，OA間距離為x0，將球由靜止釋放，小球恰能沿軌道運動到最高點B．已知彈簧始終在彈性限度內，重力加速度為g．下列說法中正確的是A．小球在從A到O運動的過程中速度不斷增大B．小球運動過程中的最大速度為C．小球與彈簧作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep=D．小球通過圓弧軌道最低點時，對軌道的壓力為5mg7、(本題9分)如圖所示，通過張緊的皮帶傳動的兩個輪子的邊緣分別有一質點A和B，則質點A和B的不相等的物理量是（）A．周期B．線速度大小C．角速度大小D．向心加速度大小8、(本題9分)如圖，等離子體以平行兩極板向右的速度v=100m/s進入兩極板之間，平行極板間有磁感應強度大小為0.5T、方向垂直紙面向里的勻強磁場，兩極板間的距離為10cm，兩極板間等離子體的電阻r=1Ω。小波同學在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極接電路中B點，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電路中A點后完成“旋轉的液體”實驗。若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場，上半部分為S極，R0=2.0Ω，閉合開關后，當液體穩(wěn)定旋轉時電壓表（視為理想電壓表）的示數恒為2.0V，則A．玻璃皿中的電流方向由中心流向邊緣B．由上往下看，液體做逆時針旋轉C．通過R0的電流為1.5AD．閉合開關后，R0的熱功率為2W9、(本題9分)美國科學家通過射電望遠鏡觀察到宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統：三顆星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運行．設每個星體的質量均為M，忽略其它星體對它們的引力作用，則（）A．環(huán)繞星運動的角速度為ω=B．環(huán)繞星運動的線速度為5GMC．環(huán)繞星運動的周期為T=4πD．環(huán)繞星運動的周期為T=2π10、(本題9分)如圖所示，豎直平面內軌道ABCD的質量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數μ=0.4，長L=3.5m，C點右側軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現有一質量m=0.1kg的小物體(可視為質點)在距A點高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動C．M在水平面上運動的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s11、(本題9分)如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于點，在點的正下方點釘顆一釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度，然后由靜止釋放小球，當懸線碰到釘子時()A．小球的角速度突然變大B．小球的瞬時速度突然變大C．繩上拉力突然變小D．球的加速度突然變大12、(本題9分)甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河，河寬為H，河水流速為ν0，劃船速度均為ν，出發(fā)時兩船相距H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達對岸A點．則下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩船到達對岸的時間不同B．ν=2ν0C．兩船可能在未到達對岸前相遇D．甲船也在A點靠岸二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖甲所示為測量電動機轉動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器．（1）請將下列實驗步驟按先后排序：___________A．使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計時器的電源，使它工作起來C．啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來D．關閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速度的表達式，代入數據，得出的測量值．（2）要得到的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是______A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器（3）寫出角速度的表達式_______，并指出表達式中各個物理量的意義：_____________．（4）為了避免在卡紙連續(xù)轉動的過程中出現打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動．則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對結果有影響嗎？_____________（填“有影響”或“無影響”）14、（10分）(本題9分)用頻閃照相技術拍下的兩小球運動的頻閃照片如圖所示，拍攝時，光源的頻閃頻率為10Hz，a球從A點水平拋出的同時，b球自B點開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取10m/s2，不計阻力。(1)根據照片顯示的信息，下列說法中正確的是___________A．只能確定b球的運動是自由落體運動B．不能確定a球沿豎直方向的運動是自由落體運動C．只能斷定a球的運動是水平方向的勻速直線運動D．可以確定a球沿水平方向的運動是勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成(2)根據照片信息可求出a球的水平速度大小為___________m/s；當a球與b球運動了___________s時它們之間的距離最小。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，經時間t0從跳臺O點沿水平方向飛出．已知O點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運動員的質量為m．重力加速度為g．不計一切摩擦和空氣阻力．求：（1）運動員經過跳臺O時的速度大小v；（2）從A點到O點的運動過程中，運動員所受重力做功的平均功率；16、（12分）游樂園的“飛天秋千”游戲開始前，座椅由長度為L的鋼絲繩豎直懸吊在空中，到轉軸的水平距離為r。秋千勻速轉動時，繩與豎直方向夾角為，其簡化模型如圖所示。座椅的質量為m，大小忽略不計。重力加速度為g，不計空氣阻力。在秋千勻速轉動的過程中，求:(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:(2)秋千勻速轉動的角速度(3)質量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個座椅里，設此時鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為、，試比較、大小，并說明理由.17、（12分）某同學到“龍塔”參觀，為了測量電梯運行的相關數據，該同學帶了一個電子臺秤，并站在臺秤上觀察臺秤數據變化。電梯靜止時他觀察到臺秤的示數為50kg。在啟動時示數變?yōu)?2.5kg，這個示數持續(xù)了10s后又恢復到50kg，電梯勻速運動了35s，靠近觀光層時臺秤的示數變?yōu)?5kg，直到電梯到達觀光臺，g=10m/s2。求：（1）電梯勻速運動時的速度大?。唬?）電梯減速的時間為多少；（3）在圖坐標中畫出電梯運動全過程的v-t圖象。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

A.A、B都做勻速圓周運動，合力提供向心力，根據牛頓第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半徑較大，所受合力較大。故A錯誤。

BC.最初圓盤轉動角速度較小，A、B隨圓盤做圓周運動所需向心力較小，可由A、B與盤面間靜摩擦力提供，靜摩擦力指向圓心。由于B所需向心力較大，當B與盤面間靜摩擦力達到最大值時（此時A與盤面間靜摩擦力還沒有達到最大），若繼續(xù)增大轉速，則B將有做離心趨勢，而拉緊細線，使細線上出現張力，此時摩擦力不變；轉速越大，細線上張力越大，使得A與盤面間靜摩擦力先減小后反向變大，當A與盤面間靜摩擦力也達到最大時，AB將開始滑動。A受到的摩擦力先指向圓心，后離開圓心，而B受到的摩擦力一直指向圓心，大小先變大后不變。故BC錯誤。

D.當B與盤面間靜摩擦力恰好達到最大時，B將開始滑動，則根據牛頓第二定律得對A：T-fm=mωm2r；對B：T+fm=mωm2?2r；解得最大角速度ωm=2f2、A【解析】

試題分析：設細線與豎直方向的夾角為θ，對小球受力分析可知：，可得，故兩球運動的線速度不同，選項B錯誤；，解得，故運動周期相同，選項A正確；向心力：，故向心力不同，選項C錯誤；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，選項D錯誤；故選A．考點：勻速圓周運動；牛頓定律的應用【名師點睛】此題是牛頓定律在勻速圓周運動中的應用問題；關鍵是分析小球的受力情況，找到小球做圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律列出方程求解出要比較的物理量，然后進行討論；記住圓錐擺的周期公式．3、C【解析】

A．天宮二號在軌道Ⅰ上運行時只有引力做功，機械能守恒，B點時近地點，勢能最小，故動能最大，即速度最大，故A錯誤；B．天宮二號在軌道Ⅰ上運行到A點時要加速才能進入軌道Ⅱ，故天宮二號在軌道Ⅰ上運行的機械能小于在軌道Ⅱ上運行的機械能，故B錯誤；C．根據開普勒第三定律，天宮二號對應軌道的半長軸較小，故周期也較小，故天宮二號在軌道Ⅱ上運行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運行周期，故C正確；D．天宮二號在A點時受到的萬有引力是一定的，故根據牛頓第二定律可知其在軌道Ⅰ上通過A點時的加速度等于在軌道Ⅱ上通過A點時的加速度，故D錯誤；故選C。4、A【解析】

A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉周期，根據萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運行，選項A正確；BCD．而此時萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項BCD錯誤．5、C【解析】

A、平拋運動只受重力，加速度恒定，但是曲線運動，故A錯誤；B、物體做勻速圓周運動，所受的合力才一定指向圓心，故B錯誤；C、加速度方向或恒力的方向豎直向下，設速度方向與豎直方向的夾角為θ，根據，因為豎直分速度逐漸增大，則θ逐漸減小，故C正確；D、是開普勒在觀察太陽系行星運動時得到的規(guī)律，在實驗中不能驗證，故D錯誤．故選C．【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動的特點，知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．D選項屬于常識性問題，平常多看多記．6、C【解析】小球在從A到O運動的過程中，受彈力和摩擦力，由牛頓第二定律可知：，物體做加速度減小的加速運動，當加速度為零的時（彈力等于摩擦力時）速度最大，接下來摩擦力大于彈力，小球開始做減速運動，當彈簧原長時離開彈簧，故A錯誤；因為小球恰能沿軌道運動到最高點B，由重力提供向心力：，解得：，從O到B根據動能定理得：，聯立以上解得：，由上分析可知：小球從開始運動到離開彈簧速度先增大后減小，所以最大速度要比大，故B錯誤；從A到O根據能量守恒得：，聯立以上得：，故C正確；小球在最低點時做圓周運動，由牛頓第二定律得：，聯立以上解得：，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．7、ACD【解析】

AB．由于皮帶不打滑，B與皮帶的速度大小，A也與皮帶的速度大小相等，所以A、B兩點線速度大小相等．由公式可知，v相等，r不同，則周期不等．故A正確，B錯誤．C．由v=ωr可知，v相等，r不等，則角速度ω不等．故C正確．D．由可知，v相等，r不等，向心加速度a不等．故D正確．故選ACD．【點睛】本題是傳動帶問題，研究兩輪邊緣各物理量的關系時，關鍵抓住線速度大小相等.8、BD【解析】

AB．由左手定則可知，正離子向上偏，所以上極板帶正電，下極板帶負電，所以由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉，故A錯誤，B正確；C．當電場力與洛倫茲力相等時，兩極板間的電壓不變，則有得由閉合電路歐姆定律有解得R0的熱功率故C錯誤，D正確。故選BD。9、AC【解析】

對于某一個環(huán)繞星而言，受到兩個星的萬有引力，兩個萬有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運動的向心力．【詳解】對某一個環(huán)繞星：GM2R2+GM2【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力，兩個萬有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運動的向心力，并且列出相應的方程進行求解即可。10、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據能量守恒可知，開始時小物體的機械能全部轉化由克服摩擦力做功而產生的內能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設為，假設此時小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統，由水平方向動量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小返回A點時由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點時將做豎直上拋運動，故選項B錯誤，D正確；C．由題意分析可知，當小物體沿運動到圓弧最低點B時軌道的速率最大，設為，假設此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統水平方向動量守恒，以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：由機械能守恒得：解得：故選項C正確．故選ACD.點睛：本題考查動量守恒定律及能量關系的應用，要注意明確系統在水平方向動量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉化與守恒．11、AD【解析】

AB.因為碰到釘子前后瞬間水平方向沒有作用力，瞬時速度大小不變；但因為圓周半徑變小，，角速度變大，A正確B錯誤．CD.根據可知，球的加速度變大；根據向心力方程，可知，繩的拉力變大，C錯誤D正確．12、BD【解析】

由于兩船的速度大小相等，且與河岸的夾角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根據運動的獨立性原理，船速度平行于河岸的分量將不影響船行駛到對岸所用的時間，所以兩船同時到岸，A錯誤；因乙船正對垂直河岸過河，故，故，故B正確；甲船沿水流方向的速度為，在相同的時間內，甲船通過的位移，船到達對岸的時間，故船沿水流方向通過的位移，故甲船也在A點靠岸，故D正確；因兩船同一時間到達A點，故在兩船靠岸以前不會相遇，故C錯誤；故選BD．【點睛】由運動的獨立性可知，渡河時間取決于船垂直于河岸的速度，由兩船的速度可求得渡河時間；根據乙船的合運動可知船速與水速的關系；先求得甲船沿水流方向的速度，根據渡河時間可求得甲過河時在水流方向上通過的距離，則可判斷在何處靠岸．運動的合成與分解中要注意獨立性的應用，兩個分運動是相互獨立，互不干擾的，但二者的合成決定了物體的實際運動．