辽宁省鞍山市2023-2024学年高一下学期5月期中物理模拟试题（附答案）

这是一份辽宁省鞍山市2023-2024学年高一下学期5月期中物理模拟试题（附答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共7小题）
1．对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小（ ）
A．物体的水平位移B．物体下落的高度
C．物体落地时速度的大小D．物体运动位移的大小和方向
2．一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为30m的河，河水流速为5m/s，则以下说法正确的是（ ）
A．该船可以沿垂直于河岸方向的航线过河
B．水流的速度越大，船渡河的时间就越长
C．船头正指对岸渡河，渡河时间最短
D．船头方向斜向上游，船渡河的时间才会最短
3．某人用长绳将一重物从井口送到井下，前二分之一位移物体匀速下降，后二分之一位移物体匀减速下降，到达井底时速度恰好为0，两段时间重力做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1>W2B．W1=W2C．W1<2W2D．W1=2W2
4．研究表明：地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比（ ）
A．距地面的高度不变B．距地面的高度变大
C．线速度变大D．向心加速度变大
5．质量为60kg的同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2m，目测空中脚离地最大高度约0.5m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功约为（ ）

A．60JB．300JC．600JD．900J
6．神舟十号飞船于2013年6月11日顺利发射升空，它是中国“神舟”号系列飞船之一，是中国第五艘载人飞船，升空后和目标飞行器天宫一号对接，任务是对“神九”载人交会对接技术的“拾遗补缺”。如下图所示，已知神舟十号飞船的发射初始轨道为近地点距地表200km、远地点距地表330km的椭圆轨道，对接轨道是距地表343km的圆轨道，下列关于神舟十号飞船的说法中错误的是（ ）

A．发射速度必须大于7.9km/s
B．在对接轨道上运行速度小于7.9km/s
C．在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度
D．在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期
7．如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ＝37°的斜面上，撞击点为C．已知斜面上端与曲面末端B相连。若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于（不计空气阻力，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（本大题共3小题）
8．如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内，套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中（重力加速度大小为g）（ ）

A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态
B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态
C．此过程中小环的机械能守恒
D．小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力小于
9．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统。以下关于双星的说法正确的是（ ）
A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比
B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比
C．它们所受向心力与其质量成反比
D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比
10．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动，质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为和，，，此时物块A受到的摩擦力恰好为零，重力加速度为g，则（ ）

A．转台转动的角速度大小B．B受到的摩擦力可能为零
C．B受到沿容器壁向上的摩擦力D．B受到沿容器壁向下的摩擦力
三、实验题（本大题共1小题）
11．利用图中的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（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。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是。

A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量，动能增加量。

（4）关于数据处理，下列同学的提出的做法可取的是。
A．甲同学采用多次实验取平均值的方法
B．乙同学利用公式计算重物速度
C．丙同学利用公式v=gt计算重物速度
D．丁同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，且斜率为g，则重物下落过程中机械能守恒
（5）若同学经过计算发现动能增加量略小于重力势能减小量，可能是的原因是
四、解答题（本大题共3小题）
12．2021年4月19日上海国际车展中，上汽通用五菱带来了宏光MINI EV CABRIO——宏光MINIEV的软顶敞篷版车型，这款新车立刻成为了整个展会的焦点。该汽车质量为，发动机的额定功率为，在水平公路上能够达到的最大速度为，设汽车所受阻力恒定。
（1）计算汽车所受阻力的大小；
（2）若汽车从静止开始以额定功率加速启动，已知汽车由静止启动到速度达到最大值所用的时间为，计算汽车整个启动过程中汽车位移的大小。
13．在竖直放置的弹簧正上方，有质量为的小球，小球距离处于自由状态的弹簧上端，如图所示。现在把小球由静止释放，小球开始向下运动，接触弹簧上端后，小球继续向下运动到达最低点，以后小球开始向上运动。弹簧的质量和空气阻力都可以忽略，重力加速度大小为，求：
（1）小球从释放到刚接触弹簧上端的时间；
（2）小球向下运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若弹簧的劲度系数为，小球向下运动过程中，离释放点距离为多少时，速度最大。
14．如图所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v0=4.0m/s，将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端．已知传送带长度L= 4.0 m，离地高度h=0.4m，“9”字全高H= 0.6 m，“9”字上半部分圆弧的半径R=0.1m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10 m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力；
（3）滑块从D点抛出后的水平射程．
答案
1．【正确答案】D
【思路点拨】本题考查平抛运动的特点，明确平抛运动的时间有高度决定。
【详解】A.根据，可知无时间无法得到初速度，A错误；
B.根据，可知上式只能求出时间，不能求出水平方向的位移，B错误；
C.由于落地时速度的方向未知，无法通过平行四边形法则求出水平方向速度，C错误；
D.物体的位移大小和方向已知，根据平行四边形定则可求出水平位移与竖直位移，结合竖直位移求出运动的时间，进而求出初速度，D正确。选D。
2．【正确答案】C
【详解】A．静水中的速度为3m/s，小于河水流速为5m/s，根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，A错误；
BCD．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为，即使水流的速度越大，则船渡河的时间仍不变，BD错误，C正确。选C。
3．【正确答案】B
【详解】根据功的定义知，由于物体在这两端时间内下降的高度相同，由功的定义可得W1=W2，与物体运动状态无关，选B。
4．【正确答案】B
【思路点拨】利用万有引力提供向心力求解轨道半径，再探究各种物理量之间的关系进行求解。
【详解】ABD.设地球质量为M，卫星轨道半径为r，根据万有引力定律可得，可得，因为地球自转变慢，所以周期逐渐变大，R会变大，离地面高度变大；
根据，向心加速度为，由于周期变大，所以a变小，A错误，B正确，D错误；
C.线速度为，周期变大，线速度变小，C错误。选B。
5．【正确答案】C
【详解】由题意，该同学在空中的运动可看着斜抛运动，设起跳时竖直方向的分速度大小为，则有，求得，则该同学到达最高点的时间为，设起跳时水平方向的分速度大小为，则有，可得，可得该同学起跳时的速度大小为，根据功能关系可得，起跳过程该同学所做功约为，选C。
6．【正确答案】D
【详解】AB．第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，也是最大的环绕速度，则离地越高的卫星所需的发射速度越大，飞船在轨道上的速度小于7.9km/s，AB正确；
C．根据开普勒第二定律可知：飞船与地球球心连线在相同时间内扫过的面积相等。由数学知识可知飞船在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度，C正确；
D．由于初始轨道的半长轴小于圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知飞船在初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，D错误。由于本题选择错误的，选D。
7．【正确答案】C
【详解】小球下滑过程中机械能守恒，则有，解得，到达B点后小球做平抛运动，在竖直方向有H＝gt2，水平方向x＝vBt，根据几何关系有，解得，C正确，ABD错误。选C。
8．【正确答案】BC
【详解】AB．小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环此时处于超重状态，A错误、B正确；
C．由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，C正确；
D．小环滑到大环最低点时，根据动能定理有，小环在最低点，根据牛顿第二定律，有，联立求得，在最低点时，大环对小环的支持力大小为，根据牛顿第三定律，则小环对大环的压力大小为；对大环根据平衡条件有，所以，可知杆对大环的拉力大于，由牛顿第三定律可知，小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力大于，D错误。选BC。
9．【正确答案】BD
【详解】A．双星的角速度相同，与质量无关，A错误；
D．双星绕其连线上的某点转动时的角速度相同，则对于双星分别有，，解得，D正确；
B．线速度之比，B正确；
C．不管双星质量大小关系如何，双星受到相互的吸引力总是大小相等的，分别等于它们做匀速圆周运动的向心力，C错误。选BD。
10．【正确答案】AD
【思路点拨】本题考查受力分析以及圆周运动知识，对于A来说重力与支持力合力提供向心力即可得到角速度大小。
【详解】A.对物块A进行受力分析，则有，解得，A正确；
BCD.当A受到的静摩擦力为0时，B有沿容器壁向上滑动的趋势，即B受到沿容器壁向下的摩擦力，D正确，BC错误。选AD。
11．【正确答案】A；AB/BA；；；A；存在空气阻力和摩擦阻力做负功
【详解】（1）[1]重物自由下落，重力做正功，重力势能减少，动能增加，如果重力势能的减少量等于动能增加量，则机械能守恒，因此实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，A正确，BC错误。选A。
（2）[2] 打点计时器使用交流电源；实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平；重物运动的时间由纸带上点迹间隔算出，AB正确，CD错误。选AB。
（3）[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量
[4]做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B点时的速度，从打O点到打B点的过程中，动能增加量
（4）[5] A．多次实验取平均值，能减小偶然误差，A正确；
BC．由于纸带在下落过程中，重物和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，重物下落的加速度小于重力加速度，所以用与计算重物的速度不正确，BC错误；
D．若重物下落过程中机械能守恒，则，则，可知图像是一条过原点的直线，且斜率为2g，D错误。选A。
（5）[6] 实验中发现重力势能的减小量略大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器的摩擦力和空气阻力做负功。
12．【正确答案】（1） ；（2）
【详解】（1）当汽车速度达到最大时，根据功率与速度关系有 ，解得
（2）汽车启动过程中，由动能定理有 ，解得
13．【正确答案】（1）；（2）；（3）0.25m
【详解】（1）小球释放后做自由落体运动，解得，代入数据得，小球从释放到刚接触弹簧上端的时间为；
（2）整个下落过程中系统机械能守恒，在最低点时，弹簧弹性势能最大，为，代入数据得，小球向下运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能为；
（3）当弹力大小等于重力大小时，小球速度最大，代人数据得，小球速度最大时离释放点的距离为
14．【正确答案】见解析
【详解】（1）滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律知μmg=ma，解得m/s2，加速到与传送带相同的速度所需要的时间s，滑块的位移，此时滑块恰好到达B端．滑块从传送带A到B段的时间为2s。
（2）滑块从B到C的过程应用动能定理，有，在最高点C点，选向下为正方向，有牛顿第二定律可得,，联立可得，由牛顿第三定律得，滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小N和方向竖直向上．
（3）滑块由C到D过程应用动能定理，有，D点到水平面的高度=0.8m，由平抛运动规律得，，解得滑块从D点抛出后的水平射程