期中模拟卷03-2023年高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）（原卷版）

20222023年高一物理下学期期中模拟卷03班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。在时刻，汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，同时有一雨滴从O点下落，甲种状态启动后时刻，乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从B处离开车窗，乙种状态启动后时刻，乘客看到在时刻从O点下落的雨滴从F处离开车窗，F为AB的中点。则为（）A． B． C． D．2．在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，测量出地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为，已知地球半径为R，则地球自转的周期T为（）A． B． C． D．3．野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力与洞的深度成正比，即（为比例常数），则野山鼠打到洞深d的过程中，需要克服阻力做的功为（）A． B． C． D．4．2021年的春节是个热闹的火星年。2月5日，我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（图甲），给我们送来了新年大礼包；2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（）A．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B．探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度C．探测器在轨道Ⅰ上运行时，在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等D．探测器在轨道Ⅰ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间5．一辆遥控小汽车质量为1kg，某时刻小汽车在遥控器控制下，在水平面上由静止开始做直线运动，小汽车的牵引力F和车速倒数的关系图像如图所示。假设遥控小汽车与地面的摩擦力恒定，小汽车获得的最大车速为2m/s，不计空气阻力，则下列说法正确的是（

）A．小汽车与地面的摩擦力为1NB．小车在②段做匀加速直线运动C．当小汽车到达②段时，获得恒定功率且功率为4WD．小汽车速度为1.5m/s时，则小汽车牵引力为1.5N6．如图所示，一个质量为0.2kg的小球，以的初速度从A点平抛出去，恰好从B点沿切线进入圆弧，经过圆弧后从D点射出，又恰好落到B点。已知圆弧半径R=0.4m，A与D在同一水平线上，。以下计算正确的是（

）A．角为30°B．D点的速度大小为1m/sC．A、D的距离为0.8mD．在D点时，小球对管壁的作用力恰好为零7．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT，小球在最高点的速度大小为v，其FTv2图像如图乙所示，则（）A．数据a与小球的质量无关B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为D．当v2＝2b时，小球受到的拉力与重力大小相等8．跳伞员跳伞过程中，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，此过程人先减速下降，最后匀速下落。下列关于人的下落速度重力势能、动能、机械能随下落时间或下落高度的关系图像可能正确的是（

）A．B．C． D．9．有一种新式健身“神器”——能自动计数的智能呼啦圈深受健身爱好者的喜爱。如图甲所示，智能呼啦圈腰带外侧带有圆形光滑轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其简化模型如图乙所示。已知配重（可视为质点）质量，绳长为L=0.3m，悬挂点到腰带外侧圆形轨道中心的距离为r=0.12m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器能显示在1min内转动圈数N，在某一段时间内绳子始终与竖直方向夹角为。配重运动过程中腰带可看作不动，重力加速度取，，，下列说法正确的是（）A．匀速转动，时配重受到的合力大小为8NB．匀速转动，时则配重的角速度为C．匀速转动，N=30圈时配重的周期为2sD．若增大转速，腰受到腰带的弹力不变10．“轨道康复者”航天器是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（）A．“轨道康复者”的线速度小于地球的第一宇宙速度B．“轨道康复者”的向心加速度大于站在赤道上的人的向心加速度C．“轨道康复者”与同步卫星相邻两次距离最近的时间间隔为天D．“轨道康复者”可在该轨道上减速，以实现对同步卫星的拯救11．如图所示，在一个立方体空间内将一个小球以某一初速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入该空间，不计阻力，下列关于小球运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（）A．B．C． D．12．如图所示，一光滑杆一端固定于水平面上，杆与水平面夹角为θ，杆上穿着一个质量为m的小球，小球上连一轻弹簧，弹簧另一端固定于A点，初始时小球从B点静止释放，小球沿杆向下运动，经过C点，此时弹簧为原长，最后到达D点时速度为零（D点图中未标出）。已知AC与杆垂直，杆足够长，小球在沿杆向下运动过程中始终未触到地面，则在小球从B点到D点运动过程中下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球的机械能先增加后减少C．到达C点时小球的动能最大D．CD间的距离大于BC间的距离第II卷（非选择题共52分）二、实验题（满分14分）13．图为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中A球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关，被电磁铁吸住的B球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置。请回答下列问题：(1)频闪相机记录A、B两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是___________A．该实验用比较的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律B．该实验用测量的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律C．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是自由落体运动D．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是匀速直线运动(2)根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？___________（“是”或“否”）(3)利用频闪相片研究A球的平抛运动，将坐标原点设在球A0所在的球心位置，建立以水平向右为x轴，竖直向下为y轴的坐标系，测量并记录A1的坐标为（x1，y1），A2的位置为（x2，y2），若小球A在水平方向上是匀速直线运动，则x1和x2的数值关系应为___________。利用得到的数据可以计算出频闪周期T=___________，初速度v0=___________。（已知当地重力加速度为g，结果用x1，y1，y2符号表示）14．请阅读下述文字，完成下列小题。阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名的力学实验装置，常用来研究匀变速直线运动的规律。现对该装置加以改进，利用改进后的装置（如图所示）可以探究相关物理量之间的关系。跨过定滑轮的轻绳两端系着质量均为M的重物A（含挡光片、挂钩）和物块B，在物块B上放置一质量为m的金属薄片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B的正下方，当B、C到达金属圆环时，B可以直接穿过圆环，而金属薄片C被圆环挡住，金属薄片C到圆环的高度为h。在挡光片的正上方固定一个光电门（可测得挡光片通过光电门时的挡光时间），固定在A上的挡光片到光电门的竖直距离大于h。各种器材连接好后，接通光电门的电源，将物块B由静止释放，在物块B下落的整个运动过程中。（1）关于物块B的运动情况，下列描述正确的是____A．做自由落体运动B．一直在做匀加速直线运动C．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动D．先做加速度较大的加速运动，后做加速度较小的加速运动（2）利用该装置进行多次实验，改变物块B的初始位置，使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属薄片C与圆环间的竖直距离h以及挡光片穿过光电门的时间△t，通过描点作图，能够得到下列图像中的____A．B．C．D．三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）15．中国于2004年正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”、“载人登陆月球”和“建立月球基地”三个阶段。同学们也对月球有了更多的关注。（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看成匀速圆周运动，忽略地球自转，试求出月球绕地球运动的轨道半径r；（2）若宇航员登陆月球后，在月球表而某处将一小球以初速度水平抛出，测量得到抛出点高度为h，抛出点与落地点距离是抛出点高度的两倍，已知月球半径为，万有引力常量为G，试求出月球的质量。16．如图所示，水平长杆AB可绕过B端的竖直轴OO′匀速转动，原长l=20cm的轻弹簧一端系质量m=0.4kg的小球（视为质点），另一端连在B端，已知小球与水平杆间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=130N/m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2（1）当弹簧处于原长时，求杆的最大角速度ωmax；（2）当弹簧伸长时，求杆的角速度ω的取值范围。17．如图所示，在倾角的光滑斜面上用轻弹簧连接着质量均为m的物体A和B，物体A紧靠在斜面底端的挡板上，物体B通过绕过光滑定滑轮的一条轻质、不可伸长的细线与长为2L的轻杆中点D相连接，轻杆下端通过铰链固定在地面上，D点恰与定滑轮O等高，杆的上端固定一个质量为3m的小球C。初始状态细线刚好拉直，但无作用力。由于受到扰动，杆绕铰链转动，在小球C触地瞬间物体A恰好离开挡板。已知运动过程中物体B始终没有撞击到定滑轮，重力加速度为g。求：（1）弹簧的劲度系数；（2）小球C触地瞬间，小球C与物体B的速度大小之比；（3）物体A刚要离开挡板时物体B的速度大小。18．2022年冬奥会雪橇项目的比赛在国家雪车中心进行。比赛所用赛道长1.5km左右，落差在100m至150m之间。出发时，运动员坐在雪橇上，用双手抓住起点两侧的把手，用手臂的爆发力把自己“弹”出去，然后用带有钉子的手套猛耙几下冰面获得第二次加速，接着马上躺平呈俯卧姿在赛道上无动力滑行，依次交替进入斜直道、水平弯道……斜直道、水平弯道，如图甲、乙所示。为使运动员乘坐雪橇车能高速且安全地通过弯道，弯道处的赛道均做成向内侧倾斜横截面为半径为R的圆弧面，横截面半径R远远小于赛道半径r，如图