2022-2023學年河北省保定市白溝第一中學高一物理模擬試題含解析

1、2022-2023學年河北省保定市白溝第一中學高一物理模擬試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. （單選）第二宇宙速度的大小是（ ）A. 7.9Km/s B. 11.2Km/s C. 16.7Km/s D. 20Km/s參考答案：B2. （多選）關于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法正確的是A.各國發(fā)射的這種衛(wèi)星都在赤道所在平面內(nèi)B.各國發(fā)射的這種衛(wèi)星其軌道半徑都一樣C.這種衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度D.這種衛(wèi)星運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間參考答案：ABC本題主要考查人造衛(wèi)星軌道以及宇宙速度；所有衛(wèi)星都是萬有引力提供向心力，故軌道

2、只有與赤道平面重合才可能與地球同步，故選項A正確；由知同步衛(wèi)星高度一定，故選項B正確；由知同步衛(wèi)星速度必然小于第一宇宙速度(因同步衛(wèi)星半徑大于地球半徑)，故選項C正確；衛(wèi)星沒有脫離地球引力，故小于第二宇宙速度，結合選項C知選項D錯誤；本題正確選項為ABC。3. 如圖2所示是在“研究平拋物體的運動”的實驗中記錄的一段軌跡。已知物體是從原點O水平拋出，經(jīng)測量C點的坐標為(60，45)。則平拋物體的初速度為（ ） A. 4m/s B. 3m/s C. 2m/s D. 1m/s參考答案：C4. （單選）關于重力以下說法正確的是（ ）A重力的方向總是垂直地面向下的B把空氣中的物體浸入水中，物體所受重力變

3、小C掛在繩上靜止的物體，它受到的重力就是繩對它的拉力D同一物體在地球各處重力大小不一定相同參考答案：5. 關于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最大速度B第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞運行的最小速度C地球的第一宇宙速度由地球的質量和半徑?jīng)Q定的D第一宇宙速度是地球同步衛(wèi)星環(huán)繞運行的速度參考答案：C【考點】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】第一宇宙速度又稱為近地軌道環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度v=，軌道半徑越大，速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠大于地球半徑故同步衛(wèi)星繞地球飛行的

4、速度小于第一宇宙速度不同行星的質量不同，半徑不同，故不同行星的第一宇宙速度是不同的【解答】解：A、物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運動，如果速度小于7.9km/s，就出現(xiàn)萬有引力大于飛行器做圓周運動所需的向心力，做近心運動而落地，所以第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，故A錯誤；B、人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度v=，軌道半徑越大，速度越小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，故B錯誤；C、人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度v=，其中M為地球質量，而r為地球的半徑，故C正確；D、人造衛(wèi)星在圓

5、軌道上運行時，運行速度v=，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠大于地球半徑故同步衛(wèi)星繞地球飛行的速度小于第一宇宙速度故D錯誤故選：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 平拋一物體，當拋出1s后它的速度方向與水平方面成45角，落地時速度方向與水平方面成60角，它拋出時的初速度v0= m/s起拋點距地面的高度h= （g取10m/s2）參考答案：10；15【考點】平拋運動【分析】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將拋出1s后的速度進行分解，根據(jù)vy=gt求出豎直方向上的分速度，再根據(jù)角度關系求出平拋運動的初速度將落地的速度進行分解，水平方向上的速度不變，根據(jù)水平初速

6、度求出落地時的速度根據(jù)落地時的速度求出豎直方向上的分速度，再根據(jù)vy2=2gh求出拋出點距地面的高度【解答】解：物體拋出1s后豎直方向上的分速度為： vy1=gt=10m/s由tan45=1，則物體拋出時的初速度 v0=vy1=10m/s落地時速度方向與水平成60角，則落地時豎直方向的分速度為：vy2=v0tan60=10m/s根據(jù)vy22=2gh得：起拋點距地面的高度 h=m=15m故答案為：10；157. 如圖2所示，一物體放在水平面上，當受到水平力F1=8N和F2=3N的作用時，物體處于靜止狀態(tài)。如果將 F1撤去,此時物體所受合力為 N參考答案：0 ；8. 一質點做勻減速直線運動，初速度

7、為v012m/s，加速度大小為a2m/s2，運動中從某一時刻計時的1s時間內(nèi)質點的位移恰為6m，那么此后質點還能運動的時間是_s。參考答案：2.59. 兩顆人造衛(wèi)星它們的質量之比為l：2，它們的軌道半徑之比為1：3，那么它們所受的向心力之比為 ;角速度之比為 .參考答案：9:2 10. 一質點作初速度為零的勻加速直線運動，它在第1秒內(nèi)的位移為2m，那么質點在第10秒內(nèi)的位移為_m，質點通過第三個5m所用的時間為_s.參考答案：38，11. 豎直向上發(fā)射的禮花炮在空中運動到最高點時爆炸形成漂亮的禮花。設禮花炮離開炮筒的初速度大小為v0，重力加速度為g，不計空氣阻力，則禮花炮在上升過程中所用的時間

8、為_；上升的最大高度為_。參考答案：12. 地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度為a,要使赤道上的物體“飄”起來,則地球轉動的角速度應為原來的_ 倍參考答案： 13. 質量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質細桿的A點和B點，如圖所示，繩a與水平方向成角，繩b在水平方向且長為l，當輕桿繞軸AB以角速度勻速轉動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是A. a繩張力不可能為零B. a繩的張力隨角速度的增大不會改變C. 當角速度 ，b繩將出現(xiàn)彈力D. 若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化參考答案：AB【詳解】小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，

9、水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A對。根據(jù)豎直方向上平衡得，F(xiàn)asin=mg，解得Fa=，可知a繩的拉力不變，故B對。當b繩拉力為零時，有： ，解得=，可知當角速度大于時，b繩出現(xiàn)彈力；故C錯誤。若b繩可能沒有彈力，b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯誤。故選AB三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （10分） 某同學用圖4所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下:a. 安裝好實驗器材. b. 接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復幾次.選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點

10、跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如圖5甲中0、1、26點所示.c. 測量1、2、36計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記作:x1、x2、x3x6.d. 通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動. 結合上述實驗步驟,請你完成下列任務： (1) 實驗中,除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有 ( ).（4分） A電壓合適的50 Hz交流電源 B電壓可調的直流電源C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘(2) 將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊,0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖5乙所示,則：x2 = cm

11、, x5 = cm，打點“1”時的瞬時速度v1= m/s. （每空2分）參考答案：（1）AC （4分） （2）3.00 ， 13.20 ， 0. 375 （每空2分）15. 甲、乙都是使用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置圖。（1）較好的裝置是 （填“甲”或“乙”）；（2）某同學用關系式來驗證機械能是否守恒，他采用較好的裝置進行實驗，得到如圖丙所示的一條完整紙帶，將紙帶上打出的第一個點標為A點，第二個點標為B點，后面依次類推，分別標為C、D、E、F、G、H、I，則在D點時重物運動的速度大小為 m/s。（計算結果保留兩位有效數(shù)字）（3）若當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，比較重物在AD

12、間的勢能變化?Ep和動能變化?E的大小關系為：?Ek ?Ep（填“”、“=”或“”），分析造成的原因是 。參考答案：（1） 甲 ； （2） 0.91 ； （在0.900.92范圍）（3）， 實驗時先釋放紙帶后接通電源。 （或A點的速度不等于零）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 某娛樂場所欲建一大型娛樂設施，為論證其可行性，專家評委對所規(guī)劃的項目先進行理想化分析，若該設施關鍵部分可簡化為模型如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形光滑導軌在B點相切,半圓形導軌的半徑R為5m.一個質量為10kg的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B

13、點進入導軌之后沿導軌向上運動，恰能到達最高點C.(不計空氣阻力，AB間足夠長)試求:物體在A點時彈簧的彈性勢能。（2）物體到達B點時對軌道的壓力的大小。參考答案：1)由分析知m在最高點C時：（2分） v=7m/s（1分）m從A到C過程系統(tǒng)機械能守恒：Ep=2mgR+ （3分）則Ep=1225J（1分）2）m從B到C過程由動能定理，得2mgR= （3分）m在B點：FN- （2分） FN=588N （1分）即物體在B點對軌道壓力大小為588N （1分）17. 某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示。可視為質點的賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直半

14、圓軌道，并通過半圓軌道的最高點C，才算完成比賽。B是半圓軌道的最低點，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點。已知賽車質量m=0.5kg，通電后以額定功率P=2W工作，進入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N，隨后在運動中受到的阻力均可不計，L=10.00m，R=0.32m，（g取10m/s2）。求：（1）要使賽車能通過C點完成比賽，通過C點的速度至少多大？（2）賽車恰能完成比賽時，在半圓軌道的B點的速度至少多大？這時對軌道的壓力多大。（3）要使賽車完成比賽，電動機從A到B至少工作多長時間。（4）若電動機工作時間為t0=5s，當R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大，水平距離最大是多少

15、？參考答案：（1）當賽車恰好過C點時在B點對軌道壓力 最小，賽車在B點對有： 1分 解得 1分（2）對賽車從B到C由機械能守理得： 1分賽車在B處受力分析如圖，則： 1分 由得： 1分由牛三知，對軌道的壓力大小等于30N 1分 （3）對賽車從A到B由動能定理得： 2分 解得：t=4s 1分 （4）對賽車從A到C由動能定理得： 1分 賽車飛出C后有： 1分 1分 解得： 所以 當R =0.3m時x最大，1分 xmax= 1.2m 1分18. 如圖所示，質量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處（已知cos37=0.8，sin37=0.6取g=10m/s2）（1）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)；（2）若改用大小為20N，與水平方向成37的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t參考答案：解：（1）物體做勻加速運動，有：得：由牛頓第二定律得：Ff=ma