2024届湖北省孝感市重点高中协作体物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2024届湖北省孝感市重点高中协作体物理高一第二学期期末调研模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，在“黑洞”引力范围内，任何物体都不能脱离它的束缚，甚至连光也不能射出．欧洲航天局由卫星观察发现银河系中心存在一个超大型黑洞．假设银河系中心仅存此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量为已知)（）A．太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期B．太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离C．太阳系的运行速度和该黑洞的半径D．太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径2、(本题9分)水平传送带在外力F驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为f，传送带所受摩擦力为，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（）A．f′所做的功等于f所做的功的负值B．F所做的功与所做的功之和等于砖块所获得的动能C．F所做的功与所做的功之和等于零D．F所做的功等于砖块所获得的动能3、(本题9分)作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的().A． B． C． D．4、(本题9分)质量为1kg的物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量增量的大小不可能是()lkg·m/sB．5kg·m/sC．7kg·m/sD．9kg·m/s5、(本题9分)一个钟表的时针与分针的长度之比为1:2，假设时针和分针做匀速圆周运动，则时针与分针的向心加速度之比为（）A．1:144 B．1:288 C．1:576 D．1:11526、(本题9分)为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于1011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h1的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T1．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G．仅利用以上数据，可以计算出（）A．火星的半径和“萤火一号”的质量B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C．火星的密度和火星表面的重力加速度D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力7、(本题9分)如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs8、(本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度越大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度越大，过江时间不变9、(本题9分)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中A．物体克服重力做功0.9mgHB．物体克服摩擦力做功0.3mgHC．物体的动能损失了1.5mgHD．物体的重力势能增加了mgH10、(本题9分)地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则（）A．卫星加速度的大小为B．卫星运转的角速度为C．卫星运转的线速度为D．卫星运转的周期为11、用油膜法估测分子直径的实验中做了哪些科学的近似()A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B．把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D．将油酸分子视为立方体模型12、(本题9分)如图所示，光滑三角形斜面两侧各有一滑块用绳子相连，质量m＜M，由静止开始释放后（）A．m增加的重力势能等于M减少的重力势能B．绳子对m做的功小于绳子对M做的功C．m与M组成的系统机械能守恒D．M增加的动能小于m与M共同减少的重力势能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示，在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.0kg的重物从静止开始自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为打下的第一个点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8。那么：(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______（选填番号）A．动能变化量与重力势能变化量B．速度变化量和重力势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)纸带的________端（选填“左”或“右”）与重物相连；(3)从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEP=____J,动能增加量ΔEk=____J.（结果取两位有效数字）14、（10分）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．（1）实验中木板略微倾斜，这样做________________．（填写字母代号）A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）若根据多次测量数据画出的W－v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是____________．（填写字母代号）A．WB．WC．Wv2D．Wv3三、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）(本题9分)如图所示，A是长为L的细线悬挂的以质量为m的小球，A的下端离光滑水平面很近，且可以绕O点在竖直面内做圆周运动，现有一质量为2m的滑块B沿光滑水平面以速度正对A运动，并与A发送弹性碰撞，已知细线承受的最大拉力为10mg，现要求小球做圆周运动能通过圆形轨道最高点为重力加速度，求滑块B初速度的取值范围．16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为、电荷量为的带正电微粒（重力不计），在匀强电场中点的速度大小为、方向与电场线垂直，在点的速度大小为，已知两点在平行电场线方向上的距离为，求：（1）两点的电压；（2）电场强度的大小和方向．17、（12分）(本题9分)如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接。质量为m的小物块在水平恒力F作用下，从A点由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时撒去力F，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A。已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：（1）小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小；（2）A、B间的水平距离；（3）小物块所受水平恒力F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】

太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设太阳系的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M，根据万有引力提供向心力得：，从上式可以看出，要计算“黑洞”质量，要知道周期T与轨道半径r，或者线速度v与轨道半径r，或者轨道半径r与角速度ω，由于太阳系质量m在等式左右可以约去，故太阳系质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处；故ABC错误，D正确；故选D【点睛】太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的质量．2、C【解析】

A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则所做的功不等于f所做的功的负值。故A错误。BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F所做的功与所做的功之和等于零。故B错误，C正确。D.根据能量守恒得，F所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。故D错误。3、D【解析】

回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x方向相反，故选D。4、D【解析】物体初动量大小为，物体的末动量为，故动量改变量为：，当初末动量反向时，动量改变量最大，为7kg•m/s；当初末动量同向时，动量改变量最小，为1kg•m/s，所以，故D不可能．5、B【解析】

分针、时针的周期分别为1h、12h，则周期比为1：12.根据：得出角速度之比为：又根据向心加速度公式：得：A．1:144与分析不符，故A错误.B．1:288与分析相符，故B正确.C．1:576与分析不符，故C错误.D．1:1152与分析不符，故D错误.6、C【解析】根据万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，则有：GMmR+h12=m2πT12R+h1【点睛】根据万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，列出等式．根据密度公式求出密度．运用万有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度．7、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.8、AD【解析】

C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．【点睛】关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．9、CD【解析】

AD.这个物体沿斜面上升的最大高度为H，所以重力势能增加，物体克服重力做功mgH，故A错误，D正确；B.物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：故B错误；C.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：解得：合力：合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少故C正确。10、BD【解析】根据万有引力提供向心力，有，得，A错误；由，得，B正确；由，得，C错误；由，得卫星运转的周期为T=，D正确．11、AB【解析】试题分析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故选AB考点：考查了用油膜法估测分子直径的实验点评：在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．12、CD【解析】

A、由于光滑三角形斜面所以系统只有重力做功，故系统机械能守恒，m增加的重力势能小于M减少的重力势能，有一部分重力势能转化为动能，故A错；C对；B、由于系统内只有重力做功，机械能守恒，所以绳子对m做的正功等于M克服绳子做的功，故B错；D、根据机械能守恒，系统内减少的重力势能等于系统内增加的动能，而M和m的动能都增加了，所以M增加的动能小于m与M共同减少的重力势能，故D对；综上所述本题答案是：CD二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A左0.310.30【解析】

第一空：为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的重力势能的减少量与动能的增加量是否在误差允许的范围之内相等，A正确，BC错误。第二空：重物在下落过程中，速度在增大，故相邻点间的距离应该是增大的，由图可知，纸带的左端与重物相连；

第三空：从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为；第四空：打B点时，重物的速度大小为，由初速度为零，则此过程中，重物动能的增加量为。14、CDAB【解析】

(1)[1]使木板倾斜，使小车受到的摩擦力与小车所受重力沿板向下的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上运动时受到的合力为零，小车可以在斜面上做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故AB错误，CD正确；(2)[2]若根据多次测量数据画出的W-v草图如图2所示，根据图线形状可知，该函数是幂函数，可以写成由于函数的曲线向上弯曲，所