2023屆湖南省常德市淮陽(yáng)中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一小球套在光滑輕桿上，繞著豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于小球的說(shuō)法中正確的是A．小球受到重力、彈力和摩擦力B．小球受到一個(gè)水平指向圓心的向心力C．小球受到重力、彈力D．小球受到重力、彈力的合力是恒力2、(本題9分)如圖所示,豎直固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的,內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B,在各自不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).以下關(guān)于A、B兩球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和對(duì)內(nèi)壁的壓力(FNA、FNB)的說(shuō)法正確的是()A．vA>vB B．ωA>ωB C．a(chǎn)A>aB D．FNA>FNB3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體，在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，與此同時(shí)，物體受到一個(gè)水平向右的拉力F=20N的作用，則物體的加速度為（）A．0 B．2m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向右 D．2m/s2，水平向左4、(本題9分)關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：（）A．物體在變力作用下速度方向一定發(fā)生變化B．物體的速度與加速度的方向不平行時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)C．做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡一定是直線D．物體在恒力作用下可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也可能做直線運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)-只船在靜水中的速度為3m/s，它要橫渡一條30m寬的河，水流速度為4m/s，下列說(shuō)法正確的是A．過(guò)河時(shí)間可能是12s B．過(guò)河時(shí)間可能是6sC．這只船可能垂直于河岸抵達(dá)正對(duì)岸 D．這只船對(duì)地的速度一定是5m/s6、(本題9分)關(guān)于人造地球衛(wèi)屋所受向心力與軌道半徑r的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是A．由可知，當(dāng)r增大為原來(lái)的2倍時(shí)，衛(wèi)星的向心力變?yōu)樵瓉?lái)的B．由F=mrω2可知，當(dāng)r增大為原來(lái)的2倍時(shí)，衛(wèi)星的向心力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．由F=mvω可知，衛(wèi)星的向心力與軌道半徑r無(wú)關(guān)D．由可知，當(dāng)r減小為原來(lái)的倍時(shí)，衛(wèi)星的向心力變?yōu)樵瓉?lái)的4倍7、(本題9分)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型．圖中為原長(zhǎng)相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧，下列表述正確的是（）A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)B．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變D．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等8、如圖，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面不打滑．下列說(shuō)法正確的是（）A．A與B線速度大小相等B．B與C線速度大小相等C．C與A角速度大小相等D．A與B角速度大小相等9、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，a球的動(dòng)量是5千克·米/秒，b球的動(dòng)量是7千克·米/秒．當(dāng)a球追上b球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動(dòng)量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．10、(本題9分)明代出版的《天工開(kāi)物》一書(shū)中就有牛力齒輪翻車(chē)的圖畫(huà)（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小11、在河面上方12m的岸上有人用長(zhǎng)繩栓住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過(guò)程做加速運(yùn)動(dòng)B．3s時(shí)小船前進(jìn)了9mC．3s時(shí)繩與水面的夾角為37°D．3s時(shí)小船的速率為5m/s12、(本題9分)帶有光滑圓弧軌道、質(zhì)量為M的滑車(chē)靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以速度水平?jīng)_上滑車(chē)，到達(dá)某一高度后，小球又返回車(chē)的左端，若M=2m，則A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)B．小球以后將向左做平拋運(yùn)動(dòng)C．此過(guò)程中小球?qū)π≤?chē)做的功為D．小球在弧形槽上升的最大高度為二．填空題(每小題6分，共18分)13、人造地球衛(wèi)星A和B的質(zhì)量之比為1∶2，軌道半徑之比為2∶1，它們受到地球的引力之比為_(kāi)_____，它們運(yùn)行的線速度之比為_(kāi)___，它們運(yùn)行的周期之比為_(kāi)_____。14、(本題9分)一物體在水平面內(nèi)沿半徑

R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度為_(kāi)_____

m/s2，它的周期為_(kāi)_____s．15、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向?yàn)檎较?，則小球碰墻前后速度的變化為_(kāi)_______，動(dòng)能的變化為_(kāi)_______.三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖，一根原長(zhǎng)為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過(guò)桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過(guò)程中，小球機(jī)械能增加了多少。17、（10分）(本題9分)如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F提升原來(lái)靜止的質(zhì)量為m＝10kg的物體，使其以大小為a＝2m/s2的加速度勻加速上升，求前3s內(nèi)力F做的功．(取g＝10m/s2)

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】小球受重力、彈力，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，向心力的方向始終指向圓心，故C正確，ABD錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來(lái)源，以及知道向心力的特點(diǎn)，注意向心力不是物體所受的力，靠其它力提供。2、A【解析】

CD．對(duì)小球受力分析如圖所示，由于兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，并且都是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以?xún)蓚€(gè)小球的受力相同，它們的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有NA=NB，aA=aB，故C、D錯(cuò)誤；A．由于它們的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m可知，半徑大的，線速度大，所以vA＞vB，故A正確；B．由向心力的公式Fn═mrω2可知，半徑大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B錯(cuò)誤．故選：A．【點(diǎn)睛】對(duì)物體受力分析，找出物體的向心力的來(lái)源和大小，再根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式分析線速度和角速度與半徑的關(guān)系，可以得出結(jié)論．3、C【解析】

滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，物體相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力向右，根據(jù)牛頓第二定律解得方向水平向右，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4、B【解析】

物體在變力作用下速度方向不一定發(fā)生變化，例如非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的速度與加速度的方向不平行時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡不一定是直線，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體在恒力作用不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5、B【解析】

AB.當(dāng)船頭與岸垂直時(shí)，過(guò)河時(shí)間最短，最小時(shí)間，當(dāng)船頭指向其它的方向時(shí)，過(guò)河時(shí)間小于10s，A錯(cuò)誤B正確；CD.由已知可知船速小于水速，由矢量合成的平行四邊形法則可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵達(dá)正對(duì)岸，只有兩速度方向垂直時(shí)合速度，其余情況不為5m/s，CD錯(cuò)誤．6、D【解析】A、當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的線速度隨著變化，人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，衛(wèi)星的線速度將減小為原來(lái)的，衛(wèi)星的向心力變?yōu)樵瓉?lái)的，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的角速度隨著變化，人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，衛(wèi)星的角速度將減小為原來(lái)的，衛(wèi)星的向心力變?yōu)樵瓉?lái)的，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的角速度隨著變化，衛(wèi)星的角速度隨著變化，衛(wèi)星的線速度隨著變化，故C錯(cuò)誤；D、人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，由公式知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的線速度、角速度、周期隨著變化，所以，不能用向心力的表達(dá)式來(lái)討論一些物理量的變化，注意理解控制變量法．7、BC【解析】緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力大小相等，故B正確；當(dāng)墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變，故C正確；墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力相等，由于勁度系數(shù)不同，兩彈簧形變量不同，故兩彈簧長(zhǎng)度不同，故D錯(cuò)誤；故選BC．8、AC【解析】試題分析：據(jù)題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即，故選項(xiàng)A正確；由于兩輪半徑不相同，據(jù)可知A、B兩點(diǎn)角速度不相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于A、C兩點(diǎn)在同一輪上，角速度相等，，據(jù)可知，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】摩擦傳遞裝置，接觸邊遠(yuǎn)部分線速度相等，可以判斷A、B兩點(diǎn)線速度相等；A、C兩點(diǎn)在同一轉(zhuǎn)動(dòng)輪上，屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體除了轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其他任意兩點(diǎn)角速度相等，可以判斷A、C兩點(diǎn)角速度大小，進(jìn)而比較B、C兩點(diǎn)的線速度大?。?、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來(lái)方向相同，a的動(dòng)量不可能沿原方向增大．故A錯(cuò)誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過(guò)程總動(dòng)能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過(guò)程總動(dòng)能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項(xiàng)可以看出，碰撞后a的動(dòng)能不變，而b的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律．故D錯(cuò)誤．10、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯(cuò)誤BC正確11、AD【解析】

A．將船的速度分解為沿細(xì)繩方向的速度和垂直于細(xì)繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過(guò)程做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開(kāi)始時(shí)河面上的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)1=24m；此時(shí)船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動(dòng)了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長(zhǎng)為L(zhǎng)2=24m-9m=15m；則此時(shí)小船離河邊的距離：小船前進(jìn)的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯(cuò)誤；D．3s時(shí)小船的速率為選項(xiàng)D正確。12、BCD【解析】

小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)，在水平方向上動(dòng)量守恒，小球越過(guò)圓弧軌道后，在水平方向上與小車(chē)的速度相同，返回時(shí)仍然落回軌道，根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷小球的運(yùn)動(dòng)情況．對(duì)小車(chē)，運(yùn)用動(dòng)能定理求小球?qū)π≤?chē)做的功．當(dāng)小球與小車(chē)的速度相同時(shí)，小球上升到最大高度，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律結(jié)合求解最大高度．【詳解】小球滑上滑車(chē)，又返回，到離開(kāi)滑車(chē)的整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒．選取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由機(jī)械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后將向左做平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確．對(duì)小車(chē)，運(yùn)用動(dòng)能定理得：小球?qū)π≤?chē)做的功W=Mv22-0=，故C正確．當(dāng)小球與小車(chē)的速度相同時(shí)，小球上升到最大高度，設(shè)共同速度為v．規(guī)定向右為正方向，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根據(jù)能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入數(shù)據(jù)得：h=，故D正確．故選BCD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒．本題可與彈性碰撞類(lèi)比，記住解題結(jié)果．二．填空題(每小題6分，共18分)13、1:8【解析】

[1].由萬(wàn)有引力公式可得，，因此[2].由萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有，，因此[3].由萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有，，因此14、0.2；2π；【解析】

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度，周期故答案為1；2π．【點(diǎn)睛】對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的物理量，需掌握線速度與角速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用，基礎(chǔ)題15、-10m/s0【解析】

[1]若以初速度方向?yàn)檎较?，小球碰墻前v1=5m/s，小球碰墻后v2=-5m/s，速度的