2023年湖北省宜昌市協(xié)作體物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，從A、B、C三個不同的位置向右分別以vA、vB、vC的水平初速度拋出三個小球A、B、C，其中A、B在同一豎直線上，B、C在同一水平線上，三個小球均同時落在地面上的D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．則必須（）A．先同時拋出A、B兩球，且vA＜vB＜vCB．后同時拋出B、C兩球，且vA＜vB＜vCC．后同時拋出A、B兩球，且vA＞vB＞vCD．先同時拋出B、C兩球，且vA＞vB＞vC2、(本題9分)如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸轉(zhuǎn)動且相對靜止，A、B、C分別是三個輪邊緣的點(diǎn)，且RA=RC=2RB，則三點(diǎn)的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A．4：2：1 B．2：1：2C．1：2：4 D．4：1：43、(本題9分)如圖，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船頭始終垂直河岸從一側(cè)岸邊向?qū)Π缎旭?，船的軌跡是一個彎曲的“S”形，則()A．小船垂直河岸的速度大小恒定不變B．小船垂直河岸的速度大小先增大后減小C．若河水速度增大，小船的過河時間變短D．若船以出發(fā)時的速度勻速過河，過河時間將變短4、(本題9分)如圖所示，半徑分別為R和2R的兩個圓盤A、B處于水平面內(nèi)，兩者邊緣接觸，靠靜摩擦傳動，均可以繞豎直方向的轉(zhuǎn)軸O1及O2轉(zhuǎn)動.一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊位于轉(zhuǎn)盤B上的C點(diǎn)，與轉(zhuǎn)軸O2的距離為R.已知滑塊與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.現(xiàn)使轉(zhuǎn)盤B的轉(zhuǎn)速逐漸增大，當(dāng)小滑塊恰好要相對于轉(zhuǎn)盤B發(fā)生相對運(yùn)動時，轉(zhuǎn)盤A的角速度大小為A． B．2 C． D．5、(本題9分)如圖是共享單車的部分結(jié)構(gòu)，單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個點(diǎn)A和B和C，如圖所示．正常騎行時，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度B．A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等C．C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度D．C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等6、(本題9分)若地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期及公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（）A． B． C． D．7、一質(zhì)量為m的木塊，由碗邊滑向碗底，碗內(nèi)表面是半徑為r的球面，由于摩擦力的作用，木塊運(yùn)動的速率不變，則()A．木塊的加速度為零B．木塊所受合外力為零C．木塊所受合外力的大小一定，方向改變D．木塊的加速度大小不變8、(本題9分)如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的豎直軌道,除去底部一小圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，其高度小于h；B圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道,其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；C圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h。如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是()A． B．C． D．9、(本題9分)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).現(xiàn)用水平向右的力緩慢地將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W.撤去拉力后讓物塊由靜止向左運(yùn)動，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時速度為零.已知物塊的質(zhì)量為m，AB=b，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則上述過程中A．經(jīng)O點(diǎn)時，物塊的動能最大B．物塊動能最大時，彈簧的彈性勢能為零C．物塊在A點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能小于()D．物塊在B點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能小于()10、(本題9分)如右圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道D．同步衛(wèi)星軌道只可能是b11、(本題9分)如圖所示，兩個完全相同的小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，是O在地面上的豎直投影，且，若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．初動能之比為1∶3B．重力對兩個小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬間重力的瞬時功率相同12、如圖所示，輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，輕桿長度為R，可繞水平光滑轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力大小不變當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)P時，輕桿對小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運(yùn)動到P點(diǎn)時的速度大小為24gRC．小球能運(yùn)動到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)D．小球不能運(yùn)動到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在用“落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m=100g的重物拖著紙帶豎直下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，P為紙帶運(yùn)動的起點(diǎn)，從P點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中重力勢能的減少量__________J，在此過程中物體的動能增量__________J，（g=9.8m/s2，答案保留三位有效數(shù)字）．用v表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中的機(jī)械能守恒，該物理量是___________．14、（10分）(本題9分)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中小鐵球經(jīng)過光電門B時，毫秒計(jì)時器（圖中未畫出）記錄下小鐵球的擋光時間t。實(shí)驗(yàn)前調(diào)整光電門位置，使小鐵球下落過程中小鐵球球心垂直細(xì)激光束通過光電門，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間：(1)為了驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能是否守恒，還需要測量的物理量是__________。A．A點(diǎn)距地面的高度hB．A、B之間的距離hC．小鐵球從A到B的下落時間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_________（用實(shí)驗(yàn)中測得物理量的符號表示）；(3)改變光電門B的位置，多次釋放小鐵球，測得多組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出圖像，由圖像算出其斜率k，當(dāng)k近似為____________時，可以認(rèn)為小球在下落過程中機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動，經(jīng)時間t后撤去外力F，物體又經(jīng)時間t后停止運(yùn)動。求：（1）物體所受的阻力Ff；（2）物體發(fā)生的總位移x。16、（12分）(本題9分)如圖，一束電子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，加速電場的電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的距離為d，極板長度為L，忽略電子受到的重力及空氣阻力作用，試求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大??？（2）若要使得電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向位移恰好為d/3，則在偏轉(zhuǎn)電場兩極板間所加電壓應(yīng)為何值？17、（12分）(本題9分)如圖所示,有一塊木板A靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質(zhì)量M=4kg，長L=1.2m,木板右端放一小滑塊B并處于靜止,小滑塊質(zhì)量m=1kg,其尺寸遠(yuǎn)小于L小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2)。(1)現(xiàn)用恒力F始終作用在木板A上,為了讓小滑塊B不從木板A上滑落,求:恒力F大小的范圍；(2)其他條件不變,若恒力F大小為20.8N,且始終作用在木板A上,求:小滑塊B滑離木板A時的速度大小；(3)其他條件不變,若恒力F大小為28N,作用在木板A上一段時間后撒去,最終小滑塊B從木板A上滑落下來,求:恒力F作用的最短時間。

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】

B、C的高度相同，大于A的高度，根據(jù)：知B、C的時間相等，大于A的時間，可知B、C兩球同時拋出，A后拋出；A、B的水平位移相等，則A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，則B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC.A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.2、A【解析】輪A和B同軸轉(zhuǎn)動且相對靜止，則，又RA=2RB，據(jù)可得；輪B和C是皮帶傳動，則，又RC=2RB，據(jù)可得；綜上．故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯誤．點(diǎn)睛：同軸傳動：被動輪和主動輪的中心在同一根轉(zhuǎn)軸上，主動輪轉(zhuǎn)動使軸轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動從動輪轉(zhuǎn)動，兩輪等轉(zhuǎn)速及角速度．皮帶傳動：兩轉(zhuǎn)輪在同一平面上，皮帶繃緊與兩輪相切，主動輪轉(zhuǎn)動使皮帶動進(jìn)而使從動輪轉(zhuǎn)動，兩輪邊緣線速度相等．3、B【解析】

AB．船在沿河岸的方向上是勻速直線運(yùn)動，即在相同的時間間隔內(nèi)，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，在相等的時間間隔內(nèi)（參照船在沿河岸方向上的時間），開始時位移較小，后逐漸增大再逐漸減小，所以速度是先增大后減小，即小船垂直河岸的速度大小是先增大后減小，選項(xiàng)A錯誤，B正確；C．船過河的時間與河水的速度無關(guān)，即若河水速度增大，小船的過河時間不變，選項(xiàng)C錯誤；D．船剛出發(fā)時船速較小，則若船以出發(fā)時的速度勻速過河，過河時間將變長，選項(xiàng)D錯誤。4、B【解析】

對小滑塊向心力等于最大靜摩擦力，μmg=mRω2，所以大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為，B點(diǎn)的角速度為，所以A點(diǎn)的線速度大小為，則A點(diǎn)的角速度為.A.與計(jì)算結(jié)果不相符；故A錯誤.B.與計(jì)算結(jié)果相符；故B正確.C.與計(jì)算結(jié)果不相符；故C錯誤.D.與計(jì)算結(jié)果不相符；故D錯誤.5、B【解析】

大齒輪與小齒輪是同緣傳動，邊緣點(diǎn)線速度相等；小齒輪與后輪是同軸傳動，角速度相等；結(jié)合線速度與角速度關(guān)系公式v=ωr列式求解．【詳解】AB.AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωr，角速度與半徑成反比，A點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度，故A錯誤，B正確；CD.BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，根據(jù)v=ωr，線速度與半徑成正比，C點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度，故CD錯誤；故選B．6、B【解析】

地球繞太陽公轉(zhuǎn)，由太陽的萬有引力提供地球的向心力，則得：解得太陽的質(zhì)量為：月球繞地球公轉(zhuǎn)，由地球的萬有引力提供月球的向心力，則得：解得地球的質(zhì)量為：所以太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比，故B正確。7、CD【解析】木塊做勻速圓周運(yùn)動，合力指圓心，加速度不為零，所以A錯；B錯；合力就是向心力，時刻指向圓心，方向時刻改變，C正確，加速度的大小不變，方向時刻改變，D正確，故答案選CD．思路分析：解決本題應(yīng)當(dāng)掌握勻速圓周運(yùn)動受力特點(diǎn)：做勻速圓周運(yùn)動的物體合外力提供向心力，其向心力大小不變，方向始終指向圓心試題點(diǎn)評：本題很簡單，考察了勻速圓周運(yùn)動向心力特點(diǎn)，注意向心力是根據(jù)效果命名的，只能由其它力充當(dāng)8、BC【解析】

A、小球離開軌道后做斜拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)時在水平方向上有速度，即在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，則h′＜h；故A錯誤.B、小球離開軌道做豎直上拋運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故B正確.C、小球到達(dá)右側(cè)斜面上最高點(diǎn)時的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故C正確.D、小球在內(nèi)軌道運(yùn)動，通過最高點(diǎn)最小的速度為，故在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，則h′＜h；即不能過最高點(diǎn)；故D錯誤.9、CD【解析】

AB、物體從A到O的過程中，彈簧的彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，物體先加速后減速，在彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢能不為零，該位置應(yīng)在O點(diǎn)的右側(cè)，故A、B錯誤．C、如果沒有摩擦力，則O點(diǎn)應(yīng)該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機(jī)械能損失，故無法到達(dá)沒有摩擦力情況下的B點(diǎn)，也即O點(diǎn)靠近B點(diǎn)．故，此過程物體克服摩擦力做功大于，所以物塊在A點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能小于，故C正確．D、由A分析得物塊從開始運(yùn)動到最終停在B點(diǎn)，路程大于，故整個過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能小于，故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】到達(dá)B點(diǎn)時速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數(shù)μ很小，則動能為最大時時彈簧伸長量較?。ù藭r彈力等于摩擦力μmg），而彈簧振幅變化將很小，B點(diǎn)彈簧伸長大于動能最大點(diǎn)；如果μ較大，則動能最大時，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，μ較大，摩擦力也較大，同一個彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點(diǎn)很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時B點(diǎn)伸長量可能小于動能最大時伸長量，B點(diǎn)勢能可能小于動能最大處勢能．至于物塊在A點(diǎn)或B點(diǎn)時彈簧的彈性勢能，由功能關(guān)系和動能定理分析討論即可．10、BD【解析】A、地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯誤，B正確；

C、同步衛(wèi)星的軌道必定在赤道平面內(nèi)，所以同步衛(wèi)星軌道只可能是b，故D正確，C錯誤．點(diǎn)睛：凡是人造地球衛(wèi)星，軌道平面必定經(jīng)過地球中心，即萬有引力方向指向軌道面的圓心．同步衛(wèi)星軌道必須與赤道平面共面．由此分析即可．11、CD【解析】

A.由于平拋運(yùn)動的高度相同，則運(yùn)動的時間相同，因?yàn)閮晌矬w的水平位移之比為1：3，根據(jù)知，初速度之比為1：3，則初動能之比是，故A錯誤；B.根據(jù)可知，重力對兩個小球做功相同，故B錯誤；C.由于重力的功和時間相同，則根據(jù)可知，重力做功的平均功率相同，故C正確；D.豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，則小球落地的豎直速度為，則落地瞬間重力的瞬時功率，即兩球落地瞬間重力的瞬時功率相同，選項(xiàng)D正確。12、AC【解析】

AB.小球運(yùn)動到P點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點(diǎn)的速度大小為v=根據(jù)動能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設(shè)小球能運(yùn)動到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，則阻力大小為f'，根據(jù)動能定理可得：mg?解得f'=故小球能運(yùn)動到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，且達(dá)到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.28J2.26J重力加速度【解析】

根據(jù)重力勢能的定義式得出：從點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重錘重力勢能減小量，利用勻變速直線運(yùn)動的推論可得B點(diǎn)的速度為：，，利用圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機(jī)械能守恒，，即，所以以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線．那么圖線的斜率就等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭14、BDg【解析】

(1)[1]需要測量減少的勢能和增加的動能，也就是測量下落的高度和運(yùn)動速度，而運(yùn)動速度可以通過小球直徑來測量，因此選BD。(2)[2]根據(jù)小球直徑和小球穿過光電門的時間，求極短時間內(nèi)的平均速度約等于瞬時速度(3)[3]機(jī)械能守恒的表達(dá)式為因此當(dāng)斜率當(dāng)k近似為當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭時，可以認(rèn)為小球在下落過程中機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）Ff=【解析】（1）有F作用時，物體做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1t時刻速度為v＝a1t撤去F后，物體做勻減速直線運(yùn)動，有：Ff＝ma2根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有：0＝v－