2022-2023学年河南省焦作市高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年河南省焦作市高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、某高处自由下落一小石子，经过后，从同一高处再释放一粒小石子，在落地之前，两石子之间的距离（）A．两石子距离始终保持不变，速度之差也保持不变B．两石子距离越来越小，速度之差也越来越小C．两石子距离越来越大，速度之差也越来越大D．两石子距离越来越大，速度之差保持不变2、汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（

）A．F逐渐减小，a逐渐增大B．F逐渐减小，a也逐渐减小C．F逐渐增大，a逐渐减小D．F逐渐增大，a也逐渐增大3、如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到D点，则DA与CD的比为()A．tanαB．2tanαC．tan2αD．2tan2α4、火箭发射回收是航天技术的一大进步．如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上．不计火箭质量的变化，则A．火箭在匀速下降过程中机械能守恒B．火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C．火箭在减速下降过程中合力做功，等于火箭机械能的变化D．火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力5、在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示．下面说法正确的是()A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的6、A为带正电的小球，B为不带电的金属导体，把B放在A的附近，下列正确的是（）A．A、B之间存在排斥力B．A、B之间存在吸引力C．A、B之间没有相互作用D．A、B之间可能吸引，也可能排斥7、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在B点加速度小C．粒子在A点动能大D．A、B两点相比，B点电势较低8、一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件（）A．可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B．可以计算地球的质量C．可以计算地球表面的重力加速度D．可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空9、如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，使A在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离．在此过程中（）．A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B动能的增量和B克服摩擦所做的功之和10、同步卫星离地心距离为r，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为，地球第一宇宙速度为，地球半径为R，则下列比例关系中正确的是（）A． B． C． D．11、如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（）A．座椅B的角速度比A大B．座椅B的向心加速度比A大C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大12、如图a，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t=1s时刻撤去恒力F，物体运动的图象如图b，重力加速度，则（）A．物体在3s内的位移B．恒力F与摩擦力f大小之比C．物体与地面的动摩擦因数为D．3s内恒力做功与克服摩擦力做功之比二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组采用图所示的装置验证“动能定理”实验中,小车碰到制动装置时,沙桶尚未到达地面,打点计时器工作电源频率为50Hz.（1）在已经正确平衡小车的摩擦力后,实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量__________小车的质量(填“远小于“、“等于”或“远大于”)（2）图乙是沙和沙桶质量为0.03kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可测得各计数点到O的距离s如表,请计算出计时器打下C点时小车的瞬时速度Vc=__________m/s.(结果保留两位有效数字)纸带的测量结果:（3）根据上述的测量数据,要验证“动能定理”还需要测量的物理量是__________.14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（结果保留两位有效数字）；（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（结果保留两位有效数字）（3）通过计算表明数值上△EP>△Ek，这可能是因为_________三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量m1=2kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点O上，绳子长度l=0.5m。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=53°处由静止释放，小球运动至最低点时，与一质量m2=1kg的物块发生正碰，碰撞时间很短。之后物块在水平面上滑行一段s=0.4m的距离后停下。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）碰后瞬间物块的速度大小；（2）小球与物块碰撞结束后绳子拉力的最大值。16、（12分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H=50m的悬索（重力可忽略不计）系住一质量m=50kg的被困人员B，直升机A和被困人员B以v0=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，如图甲所示．某时刻开始收悬索将人吊起，在t=5s的时间内，A、B之间的竖直距离以L=50-t2（单位：m(1)求这段时间内悬索对人的拉力大小．(2)求在5s末人的速度大小及该5s内人的位移大小．(3)直升机在t=5s时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示．此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力．（sin37°=0.6,cos37°=0.8）17、（12分）如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道BC在B点平滑连接,半圆形轨道半径为R,AB段长为4R,质量为m的小滑块(可视为质点)在水平恒力F（F为未知量）作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出．重力加速度为g.求：(1)滑块通过C点时的速度大小；(2)滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对圆轨道压力的大小；

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】设落地前第一个小石子运动的时间为，则第二个小石子运动的时间为，

根据位移时间公式得：，，所以随着时间的增大，两粒石子间的距离将增大；根据速度公式：得：速度之差保持不变，故选项D正确。点睛：该题主要考查了自由落体运动位移时间的关系，和速度时间公式，代入公式即可．难度不大。2、B【解析】

汽车加速行驶，根据功率与牵引力的关系：发动机的功率保持恒定，故牵引力随汽车速度增大而减小，而根据牛顿第二定律可知：随牵引力减小而减小，故B正确，ACD错误。故选B。3、D【解析】

设小球水平方向的速度为v0，将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解得竖直方向的末速度为设该过程用时为t，则DA间水平距离为v0t，故CD间竖直距离为，所以所以故D正确,ABC错误。故选D。4、D【解析】

火箭匀速下降过程中.动能不变.重力势能减小，故机械能减小，A错误:火箭在减速下降时.携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力力.故处在超重状态.B错误.由功能关系知.合力做功等于火箭动能变化.而除重力外外的其他力做功之和等于机械能变化，故C错误.火箭着地时.加速度向上.所以火箭对地面的作用力大子自身重力，D正确.5、D【解析】

A、“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，故A错误；B、观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，故B错误；C、以太阳为参考系，金星绕太阳一周起点和终点重合，位移为零，故C错误；D、以太阳为参考系，可以认为金星是运动的，故D正确．6、B【解析】

放在A附近时，由于静电感应在近端感应出负电荷，而远端感应出正电荷，根据库仑定律可知，A与B近端的引力大于远端的斥力，因此AB间存在引力；故ACD错误，B正确。故选B。7、CD【解析】

A、根据曲线运动条件可知，粒子所受的合力应该指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受的电场力逆着电场线方向，与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；B、由于B点的电场线密，电场场强大，所以粒子在B点受到的电场力大，则在B点的加速度较大，故B错误；C、粒子从A到B，电场力对粒子做负功，电势能增加，动能减小，则粒子在A点动能大，故C正确；D、沿电场线方向，电势逐渐降低，故B点电势低于A点电势，故D正确；故选CD。8、AB【解析】试题分析：根据地球卫星万有引力提供向心力，可以求得地球的质量，故A正确；在地球表面有，因为不知道地球半径和地球表面重力加速度，所以两者无法求出，故BC错误；经过24h时，赤道上A城市运动到原位置了，而资源探测卫星正好转过了16圈，又回到原位置，所以卫星第二次到达A城市上空，故D正确．故选AD．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】探测卫星绕地球做匀速圆周运动，关键是万有引力提供向心力列出等式求解．9、BD【解析】

选择A和B作为研究对象，运用动能定理研究：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，WF+（-f•△x）=△EkA+△EkB，其中△x为A、B的相对位移。所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误。对A物运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，故B正确。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误。对B物体应用动能定理，WF-Wf=△EkB，Wf为B克服摩擦力所做的功，即WF=△EkB+Wf，就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。故选BD。【点睛】运用动能定理时，研究对象如果是系统，系统的内力做功也要考虑．一般情况下两物体相对静止，系统的内力做功为1．如果两物体有相对位移，那么系统的内力做功有可能就不为1．对于动能定理列出的表达式注意变形，要和所求的问题相接近．10、BC【解析】

AB．同步卫星和地球自转的周期相同，运行的角速度亦相等，则根据向心加速度可知同步卫星的加速度与地球赤道上物体随地球自转的向心加速度之比等于半径比，即故A错误，B正确；CD．同步卫星绕地于做匀速圆周运动，第一宇宙速度是近地轨道上绕地球做匀速圆周运动的线速度，两者都满足万有引力提供圆周运动的向心力即由此可得所以有故C正确，D错误。故选BC。11、BD【解析】

AB、同轴转动角速度相同，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，由得B的向心加速度比A的大，故选项A错误，B正确；CD、设细线与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律得：，解得：，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，故B与竖直方向的夹角大，在竖直方向上有：，解得：，悬挂B的缆绳所受到的拉力比悬挂A的大，故选项C错误，D正确；12、BC【解析】

A.根据图象与时间轴所围的面积表示位移，可得物体在3s内的位移：故A错误；B.物体在第1s内的位移为对整个过程，由动能定理得：解得故B正确；C.物体在和2s内位移为对后2s内物体的运动过程，由动能定理得解得故C正确；D.对整个过程，由动能定理得可得故D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、远小于；0.49；小车的质量【解析】

（1）当沙和沙桶的总质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于沙与沙桶的重力，为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是：沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．（2）做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，打下C点时小车的瞬时速度：，（3）验证动能定理实验需要求出合外力的功与物体动能的变化量，要求出小车动能的变化量除测出小车受到外海需要测出小车质量．【点睛】当沙和沙桶的总质量远小于小车资料时可以近似认为小车受到的拉力等于沙与沙桶的重力，根据实验注意事项分析答题．应用匀变速直线运动的推论求出打出C点的速度．验证动能定理应求出合外力的功与小车的动能变化量，根据实验原理分析需要测量的量．【详解】14、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．【详解】（1）利用匀变速直线运动的推论：（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．动能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）计算表明数值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．

【点睛】三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)【解析】（1）物块滑行的过程，由动能定理得：可得碰后物块的速度大小为：（2）小球释放后运动至最低点的过程，由机械能守恒定律得：，可得碰撞前小球的速度