2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湖南師大附中博才實驗中學(xué)湘江校區(qū)物理高一下期末檢測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湖南師大附中博才實驗中學(xué)湘江校區(qū)物理高一下期末檢測模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。在摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機械能保持不變C．乘客的動量保持不變D．乘客重力的瞬時功率在變化2、(本題9分)某同學(xué)將一籃球斜向上投向?qū)γ尕Q直墻上，球正好垂直于墻面砸到墻上的P點，然后以等大的速度被彈回。已知球被彈回后落回拋出點，拋出點到P點的豎直高度和水平距離均為1.25m。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則球砸到墻面上時的速度大小為A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s3、(本題9分)太空——110軌道康復(fù)者”可以對衛(wèi)星在太空中補充能源，使衛(wèi)星的壽命延長10年或更長。假設(shè)“軌道康復(fù)者”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運動，且軌道半徑為地球同步衛(wèi)星的，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。下列說法正確的是A．“軌道康復(fù)者”運行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度B．“軌道康復(fù)者”運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的5倍C．站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運動D．“軌道康復(fù)者”可以從高軌道加速從而對低軌道上的衛(wèi)星進行拯救4、(本題9分)如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中．導(dǎo)體處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A．A、B兩點電勢不相等B．A、B兩點電場強度不相等C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場電場強度EA＞EBD．當電鍵S閉合時，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動5、(本題9分)一艘漁船欲渡過寬為420m的大河，若漁船在靜水中的航速為4m/s，河水的流速是3m/s，則該船過河的最短時間為A．140s B．105s C．84s D．100s6、(本題9分)如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，AB兩點高度差h，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則球剛要落到球拍上時速度大小為()A． B． C． D．27、(本題9分)如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運動，小球可視為質(zhì)點．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細管最高點時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細管最低點時的速度大小為，則小球通過該點時與管道間無相互作用力8、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．所有行星圍繞太陽的運動軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B．對于任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積C．行星在近日點的速率大于在遠日點的速率D．行星在近日點的速率小于在遠日點的速率9、(本題9分)如圖所示,將物塊置于沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤上,并隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(物塊與轉(zhuǎn)盤間無相對滑動).圖中方向指向圓心,方向與方向垂直下列說法正確的是A．若物塊所受摩擦力方向為方向,轉(zhuǎn)盤一定是勻速轉(zhuǎn)動B．若物塊所受摩擦力方向為方向,轉(zhuǎn)盤一定是加速轉(zhuǎn)動C．若物塊所受摩擦力方向為方向,轉(zhuǎn)盤一定是加速轉(zhuǎn)動

D．若物塊所受摩擦力方向為方向,轉(zhuǎn)盤一定是減速轉(zhuǎn)動10、(本題9分)一個靜止的質(zhì)點，在0?5s時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同直線上，時間t的變化圖線如圖所示，則質(zhì)點在（）A．第2s末速度方向改變B．第2s未加速度不為零C．第4s末運動速度為零D．第4s末回到原出發(fā)點11、(本題9分)北京時間2012年10月，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們運行周期的可能不同B．它們的運行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等12、下列關(guān)于機械能守恒的判斷正確的是（）A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，物體的機械能守恒B．如果忽略空氣阻力作用，物體做豎直上拋運動時，機械能守恒C．一個物理過程中，當重力和彈力以外的力做了功時，機械能不再守恒D．合外力對物體做功為零時，物體機械能一定守恒二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點（下圖紙帶上的所有點均為計時點，相鄰計時點時間間隔為0.02s），那么：（1）實驗中下列物理量中需要直接測量的量有_____，（填字母序號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點后兩位）（3）實驗的結(jié)論是：_____．14、(本題9分)在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：a．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定．b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。甤．往淺盤里倒入約1cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．d．將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的操作順序是__________．（填寫步驟前面的字母）（1）將1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；測得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜面積是0.16m1．由此估算出油酸分子的直徑為_________m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”實驗中得到如圖所示的一條紙帶，在紙帶上選取個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。（1）紙帶的_____（填“左”或“右”）端與重物相連；（2）設(shè)重物質(zhì)量為m，在打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量大小為_____，動能變化量大小為_____。（3）實驗中，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)“拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備，如圖所示，為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計的拋石機模型，其長臂的長度L=2m，開始時處于靜止狀態(tài)，與水平面間的夾角α=37°；將質(zhì)量為m=10.0㎏的石塊裝在長臂末端的口袋中，對短臂施力，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動，石塊被水平拋出，其落地位置與拋出位置間的水平距離x=12m。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，取水平地面為重力勢能零參考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）石塊在最高點的重力勢能EP（2）石塊水平拋出的速度大小v0；（3）拋石機對石塊所做的功W。17、（10分）如圖，水平光滑的地面上有A、B、C三個可視為質(zhì)點的木塊，質(zhì)量分別為1kg、6kg、6kg.木塊A的左側(cè)有一半徑R=0.2m的固定的光滑半圓弧軌道，一開始B、C處于靜止狀態(tài)，B、C之間的彈簧處于原長．給木塊A一個水平向右的初速度，大小為v1=8m/s，與木塊B碰撞后，A被反彈，速度大小變?yōu)関2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A過圓弧軌道的最高點時受到軌道的壓力；（2）彈簧具有的最大彈性勢能．

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

AC.因為速度是矢量，做圓周運動的乘客其速度方向時刻變化，所以乘客的速度時刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動量大小不變，而動量的方向和速度方向相同，所以動量時刻變化，故AC項與題意不相符；B.根據(jù)機械能等于重力勢能和動能之和，知摩天輪做勻速圓周運動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，其重力勢能變化，所以機械能在變化，故B項與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時功率在變化，故D項與題意相符。2、A【解析】

從P點開始分析，籃球做平拋運動，下落的時間為，球砸到墻面上時的速度大小為平拋運動的初速度，即為.A．2.5m/s與計算結(jié)果相符；故A項正確.B．1.25m/s與計算結(jié)果不相符；故B項錯誤.C．1m/s與計算結(jié)果不相符；故C項錯誤.D．0.8m/s與計算結(jié)果不相符；故D項錯誤.3、A【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度，故選項A符合題意；B.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運行速度等于同步衛(wèi)星運行速度的倍，故選項B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，由于同步衛(wèi)星與地面上的人角速度相等，可知“軌道康復(fù)者”運行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向東運動，故選項C不符合題意；D.“軌道康復(fù)者”可以從高軌道減速從而對低軌道上的衛(wèi)星進行拯救，故選項D不符合題意。4、C【解析】

導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零；即外部電場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強度與感應(yīng)電荷在該點的電場強度等大反向.【詳解】A．導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零．A、B兩點電勢相等，A錯誤；B．A、B兩點電場強度都為零，B錯誤；C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與正電荷在同一點產(chǎn)生的場強等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當電鍵S閉合時，電子從低電勢（大地）沿導(dǎo)線向高電勢點（導(dǎo)體）移動，選項D錯誤；故選C．5、B【解析】當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，，故選B.6、D【解析】

速度分解如圖所示：根據(jù)得，，豎直分速度：vy=gt=，根據(jù)平行四邊形定則知，剛要落到球拍上時速度大小v==2，故D正確，ABC錯誤．故選D.7、AC【解析】

AB.小球在最高點，由于細管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯誤；CD.小球在最低點，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧Γ蔆正確，D錯誤．8、ABC【解析】

A．第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，太陽處于橢圓的一個焦點上，故A正確；B．第二定律內(nèi)容為：所有行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，故B正確；CD．由“對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等”可知行星在近日點的速率大于在遠日點的速率，故C正確，D錯誤．故選ABC．點晴：熟記理解開普勒的行星運動三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．9、BD【解析】圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圓周運動向心力，故摩擦力方向指向圓心O點，即co方向，選項A錯誤；當轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，物塊P做加速圓周運動，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有指向a方向的切向力，使線速度大小增大，兩方向的合力即摩擦力可能指向b，故b正確，C錯誤；當轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時，物塊P做減速圓周運動，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有指向a相反方向的切向力，使線速度大小減小，兩方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正確．故選BD．點睛：分析圓周運動物體受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和徑向方向分解，平行速度方向的合力，即切向力，產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大??；垂直速度方向的合力，指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小．10、BC【解析】

解決本題的關(guān)鍵根據(jù)F-t圖象作出v-t圖，即可得出t=1s時，t=3s時物體的速度相等．t=0時，t=2s時，t=4s時物體的速度相同．即物體在0-1s內(nèi)加速，在1-2s內(nèi)減速，如此反復(fù)．但整個過程當中物體運動的方向不變．【詳解】根據(jù)題意可知合力隨時間周期性變化，故根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得：物體的加速度為，故在0-1s內(nèi)物體做加速度為a勻加速直線運動，在1-2s內(nèi)物體做加速度為a的勻減速直線運動，作出v-t圖象如圖．由v-t圖象可以看出物體一直向同一方向運動，速度方向始終沒有發(fā)生改變，故A錯誤；2s末合力不為零，故加速度不為零，故B正確；由v-t圖象可以看出4s末速度為零，故C正確；由于整個運動過程中，質(zhì)點一直向一個方向運動，不可能回到原出發(fā)點．故D錯誤．故選C．【點睛】將F-t圖象轉(zhuǎn)化成a-t圖象，然后利用a-t圖象與時間軸圍成的面積等于物體速度的改變量求解物體的運動情況，是我們應(yīng)該掌握的一種技巧，應(yīng)注意積累和掌握．11、BD【解析】A項：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯誤；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mC項：根據(jù)向心加速度a=4D項：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止，故D正確。點晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。12、BC【解析】

A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，動能不變，勢能增大，故機械能增大，故A錯誤；B．物體做豎直上拋運動時，只有重力做功，故機械能守恒，故B正確；C．機械能守恒的條件是除重力和彈力以外的力做功的代數(shù)和為0，或者不做功，當重力和彈力以外的力做了功時，物體的機械能不守恒，故C正確；D．合外力對物體做功為零時，如在拉力作用下豎直向上的勻速運動，物體機械能不守恒，故D錯誤.二．填空題(每小題6分，共18分)13、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機械能守恒【解析】（1）實驗中，直接測量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢能的減小量，通過計算得到的物理量是與下落高度相應(yīng)的瞬時速度，從而得出動能的增加量，故選項CD正確，AB錯誤；

（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量：B點的瞬時速度則動能的增加量；

（3）可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．14、c、a、d、b6×10-10【解析】

(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：準備淺水盤（c）→形成油膜（a）→描繪油膜邊