湖北省黄冈高级中学2024年物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

湖北省黄冈高级中学2024年物理高一第二学期期末调研模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)天文兴趣小组查找资料得知：某天体的质量为地球质量的a倍，其半径为地球半径的b倍，表面无大气层，地球的第一宇宙速度为v．则该天体的第一宇宙速度为（）A． B． C． D．2、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天器中会处于完全失重状态，下述说法不正确的是（）A．宇航员受力平衡B．宇航员仍受引力作用C．引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力D．引力仍产生加速度3、(本题9分)一个人乘船过河，船的速度恒定，且船头始终垂直指向对岸，当到达河中间时，水流速度突然变大，则他游到对岸的时间与预定的时间相比（）A．不变B．减小C．增加D．无法确定4、如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．地面对轮胎的摩擦力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．轮胎所受的合力不做功5、(本题9分)以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B． C． D．6、(本题9分)我国2020年将首次探测火星，将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”，其半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动，距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等，下面说法正确的是A．卫星A、B加速度之比为2：5B．卫星A、B线速度之比为C．卫星角速度之比为D．卫星A、B周期之比为7、(本题9分)如图所示，光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点.重力加速度为g，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球运动到C点时的速率为8、(本题9分)如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变9、(本题9分)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是()A．若m1>m2，则θ1﹤θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ210、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大二、实验题11、（4分）(本题9分)某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，探究小车受到的合外力做功和动能变化的关系，小车质量为M，沙桶和沙子的质量为m，当地重力加速度为g，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。（1）在实验中，下列说法正确的有（__________）A．平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．实验中要先接通电源再释放小车D．该实验一定要满足M远小于m（2）某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，O点到各计数点间的距离为s1~s5，如图乙所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度vD=________________（用所测物理量的符号表示）（3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：________（用所测物理量的符号表示12、（10分）(本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m=5×103kg的汽车，正以v1=10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=5×104W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都恒定，汽车可看成质点．求：（1）汽车在AB路段上运动过程中所受的阻力f1；（2）汽车速度减至8m/s时的加速度a的大小；（3）BC路段的长度sBC．14、（14分）(本题9分)如图所示,两个大小相等的小球用等长的轻质细线分别悬挂于点,点间的距离等于每个小球的直径.已知细线的长度远大于小球的直径,球的质量是球质量的3倍,若在两根细线决定的平面内将球向右拉离原位置,使悬挂球的细线张紧并与细线原来所在的竖直方向成一锐角,然后将球由静止释放,球与球发生第一次正碰,碰撞过程中无机械能损失:求第一次碰撞后两球上升的最大高度之比.15、（13分）某同学到“龙塔”参观，为了测量电梯运行的相关数据，该同学带了一个电子台秤，并站在台秤上观察台秤数据变化。电梯静止时他观察到台秤的示数为50kg。在启动时示数变为52.5kg，这个示数持续了10s后又恢复到50kg，电梯匀速运动了35s，靠近观光层时台秤的示数变为45kg，直到电梯到达观光台，g=10m/s2。求：（1）电梯匀速运动时的速度大小；（2）电梯减速的时间为多少；（3）在图坐标中画出电梯运动全过程的v-t图象。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式解得．【详解】设地球质量M，某天体质量是地球质量的a倍，地球半径r，某天体径是地球半径的b倍由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式分别代入地球和某天体各物理量得：，故A正确．故选A．【点睛】本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式．2、A【解析】

A.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，有向心加速度，处于非平衡状态，故A说法错误，符合题意。B.宇航员仍受地球对他的万有引力的作用，B说法正确，不符合题意。C.因为宇航员做匀速圆周运动，所以引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力，故C说法正确，不符合题意。D.万有引力提供向心力，产生向心加速度，故D说法正确，不符合题意。3、A【解析】将人的实际运动沿着船头的指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与人指向方向的分运动有关，故人航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；故A正确，BCD错误；故选A．点睛：本题关键抓住渡河时间只与沿人指向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关,4、D【解析】

A.由题知轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为，则地面对轮胎的摩擦力做负功，故选项A错误；B.由于重力方向竖直向下，与轮胎的位移方向相互垂直，故重力不做功，故选项B错误；C.设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以绳子的拉力对轮胎做正功，故选项C错误；D.根据动能定理可知轮胎所受的合力不做功，故选项D正确。5、D【解析】

上升过程：空气阻力对小球做功：W1=-Ffh；下落过程：空气阻力对小球做功：W2=-Ffh；则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为：W=W1+W2=-2Ffh，故选D。6、AD【解析】

设火星质量为M，地球质量则为10M，火星的半径为R，则火星卫星A的轨道半径，地球卫星B的轨道半径；A.根据加速度公式，可知，，所以，A正确；B.根据公式，可得，可知，，所以，B错误；C.由线速度之比为，可得角速度之比，选项C错误；D.周期，周期之比，选项D正确；7、BCD【解析】

试题分析：A、B、小球从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得；而在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误、B正确．C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上：，解得：，所以C正确；D、对整个过程机械能守恒，，解得：，故D正确．考点：本题考查平抛运动、圆周运动、动能定理．8、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误9、BC【解析】试题分析：m1、m1受力如图所示，由平衡条件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1因F=F′，则可见，若m1＞m1，则θ1＜θ1；若m1=m1，则θ1=θ1；若m1＜m1，则θ1＞θ1．θ1、θ1的关系与两电荷所带电量无关．故BC正确，AD均错误．故选BC．考点：物体的平衡10、AD【解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．二、实验题11、AC【解析】

第一空.A.平衡摩擦力时，小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力，所以平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶，A正确。B.当平衡好摩擦力后，即，与质量无关，所以每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B错误。C.实验中要先接通电源，打点稳定后再释放小车，C正确。D.该实验用沙桶和沙子的重力代替小车的合外力，根据牛顿第二定律可知，需要满足m远小于M，D错误。第二空.根据匀变速运动规律可知，D点速度等于CE的平均速度。第三空.用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，根据动能定理可知：。12、ABBBB【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是mgh、12D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略