2023年广西陆川县中学物理高一下期中教学质量检测模拟试题含解析

面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1＝7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是A．该星球表面的重力加速度为B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为C．星球的密度为D．小球过最高点的最小速度为07、一探测器探测某星球表面时做了两次测量．探测器先在近星轨道上做圆周运动测出运行周期T；着陆后，探测器将一小球以不同的速度竖直向上抛出，测出了小球上升的最大高度h与抛出速度v的二次方的关系，如图所示，图中a、b已知，引力常量为G，忽略空气阻力的影响，根据以上信息可求得(　　)A．该星球表面的重力加速度为2b/aB．该星球的半径为C．该星球的密度为D．该星球的第一宇宙速度为8、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（　　）A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大9、我们都知道，地球绕太阳转动，如果要计算出太阳的质量，可以通过那组已知量计算出来（　　）A．已知太阳的半径和太阳表面的重力加速度B．已知地球的半径和地球表面的重力加速度C．已知地球绕太阳转动的轨道半径和周期D．已知地球的半径和地球绕太阳转动的周期10、一快艇从离岸边25m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图像如图甲所示；河中各处水流速度相同，且速度图像如图乙所示，则（　　）A．快艇的运动轨迹一定为直线B．快艇的运动轨迹一定为曲线C．快艇最快到达岸边，经过的位移为25mD．快艇最快到达岸边，所用的时间为10s11、甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两船到达对岸的时间不同B．ν=2ν0C．两船可能在未到达对岸前相遇D．甲船也在A点靠岸12、如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。已知B与斜面体之间光滑接触，则在AB下滑的过程中，下列说法正确的是()A．B对A的支持力不做功B．B对A的支持力做负功C．B对A的摩擦力做正功D．B对A的摩擦力做负功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个错误：(1)电源________；(2)电磁打点计时器位置________；(3)滑轮位置________；(4)小车位置________；(5)长木板________________．14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重锤由静止释放，所打纸带如图所示．并以起点为计数点O，后隔一段距离，取连续点为计数点A、B、C、D、E、F，已知重锤质量为0.40kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，（取重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字）．(1)如图，在释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_____（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；(2)D点的读数为（_____）cm，打点计时器打E点时，重锤下落的速度vE为（_____）m/s;(3)对应于从O点到E点，重锤重力势能的减少量为_____J.由于阻力的影响，重锤增加的动能ΔEK与减少的重力势能ΔEP的大小关系为ΔEK_______ΔEP（选填“大于”、“小于”或“等于”）．三、计算题要求解题，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）《疯狂实验室》节目通常介绍一些比较夸张的实验，某期节目中制作的装置可简化为下图．光滑的圆弧轨道PNQ竖直放置，其轨道半径为R．圆弧左右两侧均连接足够长的粗糙斜面，斜面与圆弧连接处相切，倾角．质量为m的小球自左侧圆弧轨道上A点处由静止开始运动由P点进入轨道．已知AP间距离xAP=5R，小球与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，不计其他阻力，重力加速度g．求：（1）小球第一次到达N点时速度大小；（2）整个过程中，小球在斜面上运动的总路程s；（3）整个过程中，小球在左右两斜面上损失的机械能之比．16、（12分）如图所示，竖直半圆形光滑轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点，质量为m=1kg的滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度VA=6.0m/s，物体经B冲上圆弧轨道，己知半圆形轨道半径R=0.50m，滑块与水平面间的动摩擦因数u=0.50，A、B两点间的距离L=1.10m，取重力加速度g=10m/s2，.求:（1）滑块经过圆弧轨道B点时，轨道对滑块的支持力大小；（2）通过计算判断滑块是否可以通过轨道的最高点C。17、（12分）如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为m="1"kg的物体从A点由静止开始做匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变,最高能到达C点,用速度传感器测量物体的瞬时速度,表中了部分测量数据),求:t(s)0.00.20.4…2.22.42.6…v(m/s)0.00.40.8…3.02.01.0…(1)恒力F的大小.(2)斜面的倾角.(3)t="2.1"s时物体的速度.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、C【解析】因AB两点是同轴转动，则角速度相等，即ωA=ωB；因为rA>rB，根据v=ωr可知vA>vB。故选C。2、C【解析】当ω较小时，斜面对小球有支持力，当ω=ω0时，FN=0当ω<ω0时，受力分析如图FTsinθ＋FNcosθ=mgFTcosθ－FNsinθ=mω2r则FT=mgsinθ＋mω2rcosθFT关于ω2的函数为一次函数，斜率为mrcosθ当ω>ω0时，受力分析如图FTsinα=mω2LsinαFT=mω2LFT关于ω2的函数为正比例函数，斜率为mL>mrcosθ，故C正确，ABD错误。故选C。3、B【解析】运动的过程中小石子的机械能守恒，取地面为零势能面．设小石子在离地高度为h′时动能等于重力势能，根据机械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于动能和重力势能相等，则有：，代入数据解得：v=故选B．4、A【解析】A.O为弹簧振子平衡位置，速度最大。故A正确。B.根据弹簧振子特点可知，在B处速度为零，故B错误。CD.从B→O，弹簧处于压缩状态，弹力向右，弹簧的压缩量减小，由胡克定律知，回复力不断减小，而回复力与速度方向相同，都向右，故速度不断增大。故CD错误。5、D【解析】由万有引力提供向心力，可得向心加速度表达式，进而可得比值；【详解】对和由万有万有引力提供向心力可得：，，联立可以得到：，故D正确，ABC错误．【点睛】本题主要是万有引力提供向心力的应用，在平时学习过程中加强训练．6、C【解析】设砝码在最低点时细线的拉力为F1，速度为v1，则  ①设砝码在最高点细线的拉力为F2，速度为v2，则    ②由机械能守恒定律得③由①、②、③解得    ④F1=7F2，所以该星球表面的重力加速度为．故A错误．根据万有引力提供向心力得：卫星绕该星球的第一宇宙速度为，故B错误．在星球表面，万有引力近似等于重力⑤由④、⑤解得,星球的密度：，选项C正确；小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律得：所以小球在最高点的最小速．故D错误．故选C．点睛：根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律，找出向心力的大小，可以求得重力加速度；知道在星球表面时，万有引力和重力近似相等，而贴着星球的表面做圆周运动时，物体的重力就作为做圆周运动的向心力．7、BC【解析】设该星球表面的重力加速度为g，由匀变速直线运动规律得，由图得，解得，选项A错误；探测器做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，设该星球的半径为R，探测器的质量为m，由星球表面重力近似等于万有引力得，解得，选项B正确；设该星球的密度为ρ，由万有引力定律得，解得，选项C正确；设该星球的第一宇宙速度为v，由万有引力定律得，解得，选项D错误．故选BC.【点睛】本题考查了万有引力定律的两个重要运用：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，通过运动学公式结合图象求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键．8、BC【解析】A．摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，所以小球在竖直方向上受力平衡可知侧壁对摩托车的支持力与高度无关，根据牛顿第三定律可知摩托车对侧壁的压力不变，A错误；B．根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动的线速度越大，B正确；C．根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动的周期越大，C正确；D．摩托车的向心力大小为，大小不变，D错误。故选BC。9、AC【解析】A．根据可得则已知太阳的半径R和太阳表面的重力加速度g可计算太阳的质量，选项A正确；B．同理可知，已知地球的半径和地球表面的重力加速度可计算地球的质量，选项B错误；C．根据可得则已知地球绕太阳转动的轨道半径r和周期T可计算太阳的质量，选项C正确；D．由C的分析可知，已知地球的半径和地球绕太阳转动的周期不能求解太阳的质量，选项D错误。故选AC。10、BD【解析】AB．两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动。故A错误B正确；CD．静水速垂直于河岸时，时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度a=0.5m/s2，由得，t=10s在沿河岸方向上的位移x=v2t=3×10m=30m所以最终位移故C错误D正确。故选BD。11、BD【解析】由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；故选BD．【点睛】由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．12、BC【解析】A、B对A的支持力竖直向上，A和B一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于，所以B对A的支持力做负功，所以A错误；B、B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于，所以B对A的摩擦力做正功，故B正确；C、B对A的作用力包括B对A的支持力和摩擦力的作用，它们的合力的方向垂直斜面向上，所以B对A的作用力不做功，故CD错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、应用6V交流电源应靠右端应使拉线水平应靠近打点计时器应垫高右端以平衡摩擦力【解析】(1)[1]．电源应用6V交流电源；(2)[2]．电磁打点计时器位置应靠右端；(3)[3]．滑轮位置应使拉线水平；(4)[4]．小车位置应靠近打点计时器；(5)[5]．长木板应垫高右端以平衡摩擦力．14、丙4.881.140.275小于【解析】（1）为了减小实验误差,释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置,并且使重物靠近打点计时器.故合理的位置因为丙图. （2）根据刻度尺的读数可知图中D点的读数为4.88（4.87-4.89都对）利用中点时刻的速度等于平均速度可知（1.14--1.16之间都对）（3）从O点到E点，重锤重力势能的减少量为：（0.275J—0.277J都对）由于存在阻力，根据能量转化可知减少的重力势能转化为重锤的动能和系统的内能，所以重锤增加的动能ΔEK与减少的重力势能ΔEP的大小关系为ΔEK<ΔEP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）s=7.5R（3）13:5【解析】（1）小球第一次到达N点时速度为vN（2）小球最终在PNQ间做往返运动，在P、N两点处速度均为0s=7.5R（3）机械能的减少量小球在斜面左右两端摩擦力大小相等，∴以某一次从左侧最高点经过PNQ滑至右侧最高点为例经分析:小球（从Q点滑上斜面开始）在同侧运动上一次路程与下一次路程之比为左侧总路程为右侧总路程为∴16、（1）60N（2）恰能经过最高点【解析】试题分析：（1）滑块从A到B的过程，利用动能定理即可求解（2）从B到C，利用机械能守恒定律求解滑块到达C点的速度，再与临界速度比较分析即可（1）滑块从A到B，由动能定理，得，代入数据解得（2）设滑块能通过C点，则由机械能守恒得，代入数据解得：若恰好能通过最高点，在C点速度为v，则有：代入数据解得因，故滑块恰好到达C点17、(1)2N(2)30°(3)3.5m/s.【解析】试题分析：(1)物体从A到B过程中:a1=="2"m/s2①则F=ma1="2"N②(2)物体从B到C过程中a2=="5"m/s③由牛顿第二定律可知mgsin=ma2④代入数据解得sinα=1/2,α=30°⑤(3)设B点的速度为vB,从v="0.8"m/s到B点过程中vB=v+a1t1⑥从B点到v="3"m/s过程vB=v+a2t2⑦t1+t2="1.8"s⑧解得t1="1.6s"t2="0.2"svB="4"m/s⑨所以,当t="2"s时物体刚好达到B点当t="2.1"s时v=vB-a2(t-2)⑩v="3.5"m/s.考点：考查匀变速直线运动规律的应用点评：本题难度中等，分析本题时要注意多过程问题的分析，把整体的过程分为独立存在的几段过程，分析受力和运动过程，根据相应的知识求解，这样就把一个复杂的多过程问题拆分成了几个简答的小过程处理，难度大大降低