四川省綿陽市三臺縣三臺中學2022-2023學年高一下學期末模擬物理（二） Word版含解析

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四川省三臺中學2022-2023學年高一下學期末模擬試題二物理試卷第I卷（選擇題56分）一、單項選擇題，本大題9小題，每小題4分，共36分。在每小題給出的四個選項中只有一個是正確的。1.關于經典力學理論，下述說法中正確的是（　?。〢.經典力學適用于宏觀、低速、弱引力場B.相對論和量子力學證明了經典力學是錯誤和過時的C.經典力學認為時空是相對的D.經典力學可以預言各種尺度下的運動【答案】A【解析】【詳解】A．經典力學適用于宏觀、低速、弱引力場，A正確；B．相對論和量子力學適用于微觀高速粒子的運動，并沒有否定經典力學，B錯誤；C．經典力學中，認為時間和空間都是絕對的，C錯誤；D．經典力學不適用于微觀、高速情況下的運動，D錯誤。故選A。2.一物體做勻速圓周運動，角速度為，在任意一段時間t內（　?。〢.加速度恒定不變B.線速度恒定不變C.位移大小是D.線速度方向改變【答案】D【解析】【詳解】A．加速度大小不變，方向不斷變化，選項A錯誤；B．線速度大小不變，方向不斷變化，選項B錯誤；C．根據(jù)題中條件，半徑未知，則不能求解位移大小，選項C錯誤；D．線速度方向改變選項D正確。故選D。3.“天問一號”于2020年7月23日成功發(fā)射，經過多次變軌，于2021年5月15

1日成功著陸火星，著陸后“祝融號”火星車成功傳回遙測信號。已知“天問一號”在距火星表面高度為的圓形軌道上運行的周期為，火星的半徑為，引力常量為，忽略火星自轉的影響，則以下說法正確的是（　?。〢.“天問一號”在地球上的發(fā)射速度等于第三宇宙速度B.“天問一號”在著陸火星的過程中，引力勢能增大，動能減少，機械能守恒C.火星的平均密度為D.火星的第一宇宙速度為【答案】D【解析】【詳解】A．由于“天問一號”飛到火星位置時，已經脫離地球的束縛，但沒有脫離太陽的束縛，因此在地球上的發(fā)射速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間，選項A錯誤；B．“天問一號”在著陸火星的過程中，火星引力做正功，因此引力勢能減少，動能增加，機械能守恒，選項B錯誤；C．由于而可得火星的密度選項C錯誤；D．根據(jù)聯(lián)立解得火星的第一宇宙速度選項D正確。故選D。

24.一質點做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用，該質點（　?。〢.可能做曲線運動，速度先減小為零再逐漸增大B.可能做曲線運動，但經相同的時間速度的變化不同C.可能做直線運動，速度先減小為零再逐漸增大D可能做直線運動，速度先增大后減小【答案】C【解析】【詳解】CD．若恒力與速度方向相同，則質點速度逐漸增大，若恒力與速度方向相反，則質點速度先減小為零再反向逐漸增大，C正確，D錯誤；B．若恒力與速度方向不在同一直線，質點做曲線運動，恒力作用下加速度不變，故經相同的時間速度的變化相同，B錯誤；A．質點做曲線運動時，垂直恒力方向的分速度大小不變，故速度不可能減小為零，A錯誤。故選C。5.如圖所示，四個相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計空氣阻力，則下列關于這四個小球從拋出到落地過程的說法中正確的是(　　)A.小球飛行過程中單位時間內的速率變化量相同B.從開始運動至落地，重力對小球做功的平均功率相同C.小球落地時，重力的瞬時功率相同D.從開始運動至落地，重力對小球做功相同【答案】D【解析】【詳解】A．因為拋體運動的加速度恒為g，所以單位時間內速度的變化量相同，但單位時間內速率的變化量不是相同的，故A錯誤；C．重力小球落地時做功的瞬時功率公式為，是豎直方向的分速度，四個球落地時豎直方向的分速度不全相同，豎直下拋、豎直上拋最大，重力落地時重力的瞬時功率最大，平拋運動的物體落地豎直速度最小，重力的瞬時功率最小，故C錯誤；

3BD．重力做功起點與終點的豎直高度相等，重力相等，重力做功相等，四個小球拋出后，加速度都是g，豎直方向都做勻變速直線運動，設高度為h，則有：對于第一個球第二個球：先上升后下落，返回出發(fā)點時，速率等于，則知豎直上拋小球的運動時間大于豎直下拋小球運動時間；第三個球做平拋運動第四個球豎直方向：做豎直上拋運動，運動時間比平拋運動時間長，故可知豎直下拋的小球運動時間最短，豎直上拋的小球運動時間最長；由平均功率公式知重力對每個小球做的功相同，但運動時間不同，故平均功率不同，D正確B錯誤。故選D。6.一輛汽車由靜止開始沿平直公路行駛，汽車所受牽引力F隨時間t變化關系圖線如圖所示。若汽車的質量為1.2×103kg，阻力恒定，汽車發(fā)動機的最大功率恒定，則以下說法正確的是（　?。〢.汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動B.汽車運動的最大速度是25m/sC.汽車發(fā)動機的最大功率為3×104WD.汽車勻加速運動階段的加速度為1.25m/s2【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知，汽車所受牽引力先不變，后減小，再不變，說明汽車先做勻加速直線運動，后做加速度減小的加速運動，再做勻速直線運動，故A錯誤；

4CD．由圖可知，0~4s內，汽車的所受牽引力的大小為5×103N，阻力大小為2×103N，則聯(lián)立解得，故CD錯誤；B．當汽車達到最大速度時，牽引力等于阻力，所以解得故B正確。故選B。7.如圖所示，汽車通過繩子繞過定滑輪連接重物M一起運動，不計滑輪摩擦和繩子質量，已知汽車以勻速向左運動，重物的速度用表示。則（　?。〢.繩子的對M拉力恒定B.汽車的功率恒定C.D.【答案】C【解析】【詳解】將汽車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，根據(jù)平行四邊形定則可得汽車在勻速向左運動，繩子與水平方向夾角減小，所以M的速度增大，但速度不是均勻變化，說明M的加速豎直向上且不斷變化，根據(jù)牛頓第二定律可知繩子對M的拉力是變力，根據(jù)功率公式

5速度v恒定，可知汽車的功率變化。故選C。8.質量為m的汽車在一山坡上行駛，下坡時關掉油門，汽車速度保持不變；若汽車保持恒定功率P下坡，速度由增至需要的時間為（　?。〢.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】汽車下坡時關閉油門，速度保持不變，汽車處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，即汽車重力的分力等于阻力，則汽車以恒定功率下坡時所受合外力等于汽車的牽引力，合力做的功等于牽引力做的功，對汽車，由動能定理得解得故選C。9.如圖所示，光滑小球串在三桿夾角均為的Y形桿上，三桿結點為O，Y形桿的一桿豎直，并繞該豎直桿勻速旋轉，使小球維持在距O點l處，重力加速度為g，則Y形桿旋轉的角速度為（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】小球在水平面內做勻速圓周運動，圓周半徑為小球所受的合力提供向心力，即

6由向心力公式可得故選A。二、本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。10.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若衛(wèi)星運行中通過變軌周期增大了，衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，則（　?。〢.衛(wèi)星的高度減小B.衛(wèi)星的線速度減小C.衛(wèi)星的角速度增大D.衛(wèi)星的向心加速度減小【答案】BD【解析】【詳解】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)可得若衛(wèi)星運行中通過變軌周期增大了，則離地面的高度增大，線速度減小，角速度減小，向心加速度減小。

7故選BD。11.如圖，圓盤在水平面內以角速度ω繞中心軸勻速轉動，圓盤上距軸r處有一質量為m的小物體隨著圓盤一起轉動；某時刻開始圓盤做減速轉動直到停止，物體相對圓盤始終保持靜止。則在圓盤做減速運動過程中，下列說法正確的是（　?。〢.小物體所受摩擦力的方向仍沿半徑方向B.小物體所受摩擦力的方向與半徑垂直C.小物體所需要的向心力小于物體的合力D.小物體克服摩擦力所做的功為【答案】CD【解析】【詳解】AB．小物體所受摩擦力的方向與半徑成一定的角度向后，該摩擦力指向圓心的分力只改變線速度的方向，沿著切線向后的分力改變線速度的大小，使圓盤減速，AB錯誤；C．小物體所受的合力等于該物體所受的摩擦力，小物體所需要的向心力等于摩擦力指向圓心的分力，所以小物體所需要的向心力小于物體的合力，C正確；D．根據(jù)動能定理得解得D正確。故選CD。12.一同學將小球從地面以100J的初動能豎直向上拋出，上升時經過A點，動能減少20J，重力勢能增加12J。設空氣阻力大小不變，小球可視為質點，以地面為零勢能面，則（　?。〢.小球所受重力大小是空氣阻力大小的1.5倍B.到達最高點時，小球的重力勢能100JC.落回地面前瞬間，小球機械能為25J

8D.下降過程，小球的動能和重力勢能相等時其動能為15J【答案】AD【解析】【詳解】A．物體以100J的初動能豎直向上拋出，做豎直上拋運動，當上升到A點時，動能減少了20J，重力勢能增加了12J，機械能損失了8J。對從拋出點到A點的過程，根據(jù)功能關系mgh+fh=20Jfh=8J則得：空氣阻力與重力大小之比為f：mg=2：3故A正確；B．根據(jù)功能關系可知：合力做功為-20J，空氣阻力做功為-8J，合力做功是阻力做功的2.5倍，則當上升到最高點時，動能為零，動能減小了100J，合力做功為-100J，則阻力做功為-40J，機械能減小40J，因此在最高點時機械能為100J-40J=60J故到達最高點時，小球的重力勢能60J，故B錯誤；C．由上知，從A點到最高點機械能減小40J，當下落過程中，由于阻力做功不變，所以又損失了40J。因此該物體回到出發(fā)點A時的機械能為100J-40J-40J=20J故C錯誤；D．在最高點時機械能為100J-40J=60J，即重力勢能為60Jmg=1.5f下降過程中阻力做功fx=40J設下降離地面x2時，動能和重力勢能相等，有60-mgx2-f（x-x2）=mgx2則得x2=xf（x-x2）=30J則動能和重力勢能相等時的機械能為30J，則動能為15J，故D正確；故選AD。13.蹦床比賽中運動員從最高點下落過程可簡化為下述物理模型：如圖，運動員從O

9點自由下落到輕彈簧床上a位置開始與輕彈簧接觸，此時向下壓縮彈簧。運動員運動到b處時，輕彈簧對運動員的彈力與運動員的重力平衡。運動員運動到c處時，到達最低點。不計空氣阻力，下列說法正確的是（　?。〢.由O向a運動的過程中運動員處于完全失重狀態(tài)，其機械能減少B.由a向b運動的過程中運動員處于失重狀態(tài)，其機械能減少C.由a向b運動的過程中運動員處于超重狀態(tài)，其動能增加D.由b向c運動的過程中運動員處于超重狀態(tài)，其機械能減少【答案】BD【解析】【詳解】A．運動員由O向a運動的過程中，做自由落體運動，加速度等于豎直向下的重力加速度g，處于完全失重狀態(tài)，此過程中只有重力做功，運動員的機械能守恒，故A錯誤；BC．運動員由a向b運動的過程中，重力大于彈簧的彈力，加速度向下，運動員處于失重狀態(tài)，運動員和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能增加，運動員的機械能減少，由于運動員向下加速運動，運動員的動能還是增大的，故B正確，C錯誤；D．運動員由b向c運動的過程中，彈簧的彈力大于小球的重力，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，彈簧繼續(xù)被壓縮，彈性勢能繼續(xù)增大，運動員的機械能繼續(xù)減小，故D正確。故選BD。14.如圖所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是A.電動機多做的功為mv2B.物體在傳送帶上的劃痕長C.傳送帶克服摩擦力做功為mv2

10D.電動機增加的功率為μmgv【答案】BD【解析】【詳解】A．電動機多做的功轉化成了物體的動能和內能，物體在這個過程中獲得動能就是，所以電動機多做的功一定要大于．故A錯誤．B．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間在這段時間內物塊的位移傳送帶的位移則物體相對位移故B正確．C．傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機多做的功，所以由A的分析可知，C錯誤；D．電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為所以D正確。故選BD。第Ⅱ卷（共52分）三.本大題3小題，每空2分，共18分。15.某中子星的質量，半徑，引力常量，則此中子星表面的重力加速度是______；一顆小衛(wèi)星貼近這顆中子星表面沿圓軌道運動的速度是______?！敬鸢浮竣?②.【解析】

11【詳解】[1]中子星表面的物體所受萬有引力近似等于自身重力，有解得[2]中子星對小行星的萬有引力提供其做圓周運動的向心力，有解得16.用如圖（a）所示的裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點，在如圖（b）所示的白紙上建立以拋出點為坐標原點、水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系（已知g=10m/s2）。（1）下列說法正確的是________________。A.斜槽軌道必須光滑，且小球每次要從斜槽同一位置由靜止釋放B.需調節(jié)斜槽，保證其末端水平C.需調節(jié)硬板，保證硬板在豎直平面內D.本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）在圖（b）中實驗記錄到有一個位置明顯發(fā)生偏差的點，其產生的原因可能是：該次實驗時，小球在斜槽釋放的位置與其它幾次相比偏________（“高”或“低”）。（3）根據(jù)圖（b）記錄的點可求得鋼球平拋的初速度大小為___________m/s（結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?BC②.低③.

12【解析】【分析】【詳解】(1)[1]A．為了保證小球平拋運動的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故A錯誤；BC．為保證小球做平拋運動，安裝斜槽時其末端切線必須水平，且讓小球出射方向與硬板平行，讓其在豎直面運動，故BC正確；D．小球平拋運動的時間可以根據(jù)豎直位移求出，不需要秒表，故D錯誤。故選BC(2)[2]由圖可知，第5個點明顯不到線上，水平方向的位移小了很多，是由于水平方向的初速度太小，所以原因是：小球從斜槽上滾下時的初始位置比其他幾次的位置偏低。(3)[3]在豎直方向上，根據(jù)得小球做平拋運動的初速度17.某同學用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00cm，點A、C間的距離為s1=8.36cm，點C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質量為m=1kg。

13（1）下列做法正確的有___________。A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B.實驗前，手應提住紙帶上端，使紙帶豎直C.實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源D.數(shù)據(jù)處理時，應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置（2）如圖所示，選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是___________J，打下C點時重物的速度大小是___________m/s。（結果均保留三位有效數(shù)字）（3）根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖像應是下面的___________。【答案】①.AB②.2.68③.2.28④.C【解析】【分析】【詳解】(1)[1]題圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故A正確；實驗前，手應提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦，故B正確；開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重物，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故C錯誤；數(shù)據(jù)處理時，應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，以減小測量的誤差，故D錯誤。(2)[2]重物減少的重力勢能為[3]打下C點時重物的速度

14(3)[4]在驗證機械能守恒定律的實驗中，有則有g是常數(shù)，所以圖線為過原點的傾斜直線，故ABD錯誤，C正確。故選C。?四、解答題（本題共3個小題，共36分。答案要寫出必要的文字說明、方程式和重要得演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）18.2022年北京冬奧會自由式滑雪大跳臺比賽中，運動員在空中的運動簡化為平拋運動，運動員經助滑道ABC，從C點水平飛出，然后落至著陸坡CD上的E點，若通過空中F點的速度為v，且與水平方向夾角為，落在E點的速度與水平方向夾角為。重力加速度為g，運動員及裝備總質量為m，不計空氣阻力。求：(1)在C點的速度vC；(2)C點與E點的高度差h；(3)落在E點時重力的瞬時功率P。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】詳解】(1)由題意可知(2)設運動員通過E點速度為，在水平方向有在豎直方向由運動學公式有

15聯(lián)立解得(3)由瞬時功率定義式可得解得19.2020年12月1日，嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月球表面較低高度處開始實施制動力下降，逐步將組合體相對月球速度從降為零，成功地降落在月球表面。已知嫦娥五號著陸器和上升器組合體的質量為m，月球質量為M，月球半徑為R，引力常量為G，月球可視為質量分布均勻的球體，忽略月球自轉，求：（1）月球表面的重力加速度和月球的第一宇宙速度；（2）嫦娥五號著陸器和上升器組合體實施制動力下降過程中克服發(fā)動機平均推力所做的功?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【分析】【詳解】(1)設月球表面處的重力加速為，第一宇宙速度為，在星球表面質量為m0的物體，重力近似等于萬有引力解得由引力作為向心力可得解得月球第一宇宙速度為

16(2)組合體實施動力下降的過程，由動能定理可得聯(lián)立解得20.如圖所示，AB為斜面軌道，傾斜角θ=37°，AC部分光滑，CB部分粗糙，動摩擦因數(shù)為0.5。斜面軌道與半徑R=1m，圓心角為143°的豎直光滑圓弧形軌道BP相切于B點，P點在O點的正上方。輕彈簧一端固定在A點，另一自由端在斜面上C點處，現(xiàn)有一質量m=2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮1m到D點后（不拴接）釋放，經過C點時的速度為8m/s，物塊剛好能運動到P點，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求∶（1）物體運動到達B點的速度；（2）B、C兩點間的距離；（3）物塊從D點運動到C點的過程中，彈簧對物塊所做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）0.9m；（3）76J【解析】【分析】【詳解】（1）物塊剛好能運動到P點，設運動到P點時的速度為，有設在B點時的速度為，從B點運動到P點，根據(jù)機械能守恒得

17得（2）設物塊經過C點時的速度設B、C兩點間的距離為，根據(jù)動能定理得（3）物塊從D點運動到C點的過程中，距離彈簧對物塊所做的功代入數(shù)據(jù)得

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