2022-2023學年高一物理下學期期中模擬預測卷01班級            姓名           學號             分數         （考試時間：90分鐘  試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。 第Ⅰ卷（選擇題 共48分） 一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題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。）1．電影《獨行月球》中有一段獨孤月駕駛月球車狂飆追趕火箭的情節(jié)，如果獨孤月駕駛月球車正好在轉彎做曲線運動，關于獨孤月及月球車受到的水平方向的作用力的示意圖，可能正確的是（圖中為牽引力，為行駛時受到的阻力）（    ）A． B． C． D．【答案】C【詳解】月球車做曲線運動，牽引力與阻力的合力應在軌跡凹側，且阻力方向應在軌跡切線上。故選C。2．關于下列說法，正確的是（　?。?/span>A．做變速圓周運動的物體，合外力方向始終指向軌跡的圓心B．做勻速圓周運動的物體加速度方向保持不變C．物體做曲線運動時，合外力的方向一定時刻改變D．物體做曲線運動時，加速度大小、方向可能都保持不變【答案】D【詳解】A．做勻速圓周運動的物體，合外力方向始終指向軌跡的圓心，選項A錯誤；B．做勻速圓周運動的物體加速度方向指向圓心，則方向不斷變化，選項B錯誤；C．物體做曲線運動時，合外力的方向不一定時刻改變，例如平拋運動，選項C錯誤；D．物體做曲線運動時，加速度大小、方向可能都保持不變，例如平拋運動，選項D正確。故選D。3．下列關于機械能是否守恒的說法中，正確的是（　?。?/span>A．做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒B．做平拋運動的物體，機械能一定守恒C．物體所受合力不等于零，其機械能一定不守恒D．合力對物體做功為零，其機械能一定守恒【答案】B【詳解】A．做勻速直線運動的物體，機械能不一定守恒，如在空中勻速下降的雨滴動能不變，重力勢能減小，故A錯誤；B．物體做平拋運動，只有重力做功，物體的機械能守恒，故B正確；C．物體所受合力不等于零時，機械能可能守恒，如做自由落體運動的物體，只受重力，但機械能守恒，故C錯誤；D．合力對物體做功等于零時，機械能不一定守恒，如勻速下降的降落傘，合力做功為零，但機械能減小，故D錯誤。故選B。4．如圖所示，當運動員從直升機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風力的影響，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B．風力越大，運動員著地時的豎直速度越大，有可能對運動員造成傷害C．運動員下落時間與風力無關D．運動員著地速度與風力無關【答案】C【詳解】AC．運動員同時參與了兩個分運動，豎直方向和水平方向的運動，兩個分運動同時發(fā)生，相互獨立，則水平方向的風力大小不影響豎直方向的運動，即落地時間不變，故A錯誤，C正確；BD．不論風速大小，運動員著地時的豎直速度不變，但水平風力越大，水平方向的速度越大，則落地的合速度越大，故B、D錯誤。故選C。5．如圖所示，一激光探照燈在豎直平面內轉動時，發(fā)出的光照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，云層底面距地面高為h，當光束轉到與豎直方向的夾角為θ時，云層底面上光點的移動速度是v，則探照燈轉動的角速度為（   ）A． B．C．  D．【答案】C【詳解】當光束轉過θ角時，光照射在云層上的位置到燈的距離為將光點的速度分解，如圖，所以這個位置光束的端點沿切線方向的線速度為則云層底面上光點的移動速度為解得：A. 與分析不符，故A項錯誤；B. 與分析不符，故B項錯誤；C.與分析相符，故C正確；D. 與分析不符，故D項錯誤6．如圖所示，P，Q是固定在豎直平面內的一段內壁光滑彎管的兩端，P、Q間的水平距離為d。直徑略小于彎管內徑的小球以速度從P端水平射入彎管，從Q端射出，在穿過彎管的整個過程中小球與彎管無擠壓．若小球從靜止開始由P端滑入彎管，經時間t恰好以速度從Q端射出．重力加速度為g，不計空氣阻力，那么（　　）A． B． C． D．【答案】D【詳解】AB．設P、Q兩端的豎直距離為，在小球的第二次運動中，根據動能定理可得解得在小球的第一次整個運動過程中因為小球與彎管無擠壓，所以可將小球的運動看為平拋運動，則有，聯立解得，故AB錯誤；CD．在過程一中小球在水平方向做勻速直線運動，水平速度為，過程二中小球在水平方向的平均速度肯定小于，因為都經過了相同的水平位移，所以有故C錯誤，D正確。故選D。7．看電影時，常發(fā)現銀幕上小轎車雖然在行駛中，但車輪似乎并未轉動。設車輪表面形狀如圖所示，半徑為25cm，電影放映時每秒播放24幀畫面。則車輪轉動的最小線速度和角速度為（　　）A． B． C． D．【答案】A【詳解】釋放電影時每秒映出24幅畫面，拍電影時也是每秒攝取24個鏡頭。相鄰兩次拍攝的時間間隔為若此時間間隔車輪轉過的角度恰好是的整數倍，則兩張底片中車輪外形重合，便觀察不出車輪的轉動。當兩次相鄰拍攝間，車輪恰好轉過的角度時，這種情況對應的即是車輪的最小轉動速度，此時AB．，故A正確，B錯誤。CD．，故CD錯誤。故選A。8．《流浪地球2》影片中，太空電梯高聳入云，在地表與太空間高速穿梭。太空電梯上升到某高度時，質量為2.5kg的物體重力為16N。已知地球半徑為6371km，不考慮地球自轉，則此時太空電梯距離地面的高度約為（    ）A．1593km B．3584km C．7964km D．9955km【答案】A【詳解】設地球的半徑為R，地球質量為M，引力常量為G，地球表面重力加速度為g0，太空電梯離地高度為h，太空電梯所在位置處的重力加速度為g’，根據萬有引力公式有代入數據有整理得所以太空梯距離地面高度為故選A。9．復興號動車在世界上首次實現了速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質量為M的動車，以恒定功率P在平直軌道上由靜止開始運動，經時間t達到該功率下的最大速度，設動車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動車在時間t內（   ）A．做勻加速直線運動，加速度大小為a=B．在時間t內通過的位移為tC．牽引力的功率D．牽引力做功等于Pt【答案】CD【詳解】A．復興號動車以恒定功率運動，由牛頓第二定律得易知v增大，a變小，是變加速直線運動。故A錯誤；B．若復興號做勻變速直線運動，v-t圖像如圖中直線所示由圖像面積可得位移為復興號動車實際做加速度逐漸減小的變加速直線運動，v-t圖像如圖中曲線所示，其位移故B錯誤；C．當時，速度最大，故牽引力即牽引力的功率故C正確；D．牽引力做功等于W=Pt故D正確。故選CD。10．如圖所示，兩個可視為質點的質量不等的木塊A和B，A的質量大于B的質量，放在水平轉盤上，A與圓心O、A與B距離都為L。木塊與轉盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，整個裝置能繞通過轉盤中心的轉軸ab轉動。現讓該裝置從靜止開始轉動，使角速度緩慢增大，以下說法不正確的是（　?。?/span>A．當角速度增大過程中，B先滑動B．當，A一定出現滑動C．當，A與B都出現滑動D．將A與B的位置兌換后，由于A的質量大于B，還是B先滑動【答案】BD【詳解】A．A、B均由靜摩擦力提供向心力，即將滑動時可得由于距離點較遠，可知當角速度增大過程中，B先滑動，故A正確；B．A出現滑動的臨界條件為所以當時，還未發(fā)生滑動，故B錯誤；C．B發(fā)生滑動的臨界條件為由A選項分析可知，當時，B發(fā)生滑動，且A也一定發(fā)生滑動，故C正確；D．由發(fā)生滑動的臨界條件可知將A與B的位置兌換后，是A先滑動，故D錯誤。本題選不正確項，故選BD。11．“天問一號”火星探測器需要通過霍曼轉移軌道從地球發(fā)射到火星，地球軌道和火星軌道近似看成圓形軌道，霍曼轉移軌道是一個在近日點M和遠日點P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示）。“天問一號”在近日點短暫點火后進入霍曼轉移軌道，接著沿著這個軌道運行直至抵達遠日點，然后再次點火進入火星軌道。已知引力常量為G，太陽質量為m，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問一號”運行方向都為逆時針方向。若只考慮太陽對“天問一號”的作用力，下列說法正確的是。（　?。?/span>A．兩次點火噴射方向都與速度方向相反B．“天問一號”在霍曼轉移軌道上P點的加速度比在火星軌道上P點的加速度小C．兩次點火之間的時間間隔為D．“天問一號”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度【答案】AC【詳解】A．兩次點火都是從低軌道向高軌道轉移，需要加速，所以噴氣方向與運動方向相反，故A正確；B．在P點受到的萬有引力相等，根據牛頓第二定律可知加速度大小相等。故B錯誤；C．探測器在地球軌道上由萬有引力提供向心力有由開普勒第三定律得兩次點火之間的時間為聯立，可得故C正確；D．由萬有引力提供向心力有解得因為“天問一號”在地球軌道上的半徑小于在火星軌道上的半徑，所以“天問一號”在地球軌道上的角速度大于在火星軌道上的角速度。故D錯誤。故選AC。12．一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上運動，如圖甲所示，在物體向上運動過程中，其機械能E與位移x的關系圖像如圖乙所示，已知曲線上A點的切線斜率最大，不計空氣阻力，則下列說法正確的有（　?。?/span>A．在x1處物體所受拉力最大 B．0~x1過程中合外力增大C．在x1~x2過程中，物體的加速度一直減小 D．在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小【答案】ABD【詳解】A．由圖并根據功能關系可知，處物體圖象的斜率最大，則說明此時機械能變化最快，由可知此時所受的拉力最大，故A正確；B．在0~x1過程中，圖象的斜率逐漸變大，說明拉力越來越大，合外力向上越來越大，故B正確；CD．在x1~x2過程中，圖象的斜率逐漸變小，說明拉力越來越??；在x2處物體的機械能達到最大，圖象的斜率為零，說明此時拉力為零．根據合外力可知，在x1~x2過程中，拉力F逐漸減小到mg的過程中，物體做加速度逐漸減小的加速運動，物體加速度在減小，動能在增大，拉力F=mg到減小到0的過程中，物體的加速度反向增大，物體做加速度逐漸增大的減速運動，物體的動能在減?。辉?/span>x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小，物體的加速度先減小后反向增大，故C錯誤，D正確。故選ABD。第II卷（非選擇題 共52分） 二、實驗題（滿分14分）13．研究小球平拋運動的性質實驗過程中，用如圖所示的裝置。（1）該實驗裝置中，關于DIS傳感器作用的敘述，以下說法正確的是___________A．光電門傳感器的作用是測量小球的直徑B．光電門傳感器的作用是測量小球的速度C．安置在底板上的碰撞傳感器的作用是測量小球的水平位移D．安置在底板上的碰撞傳感器的作用是測量小球的平拋時間（2）如圖所示，利用數碼相機的連拍功能記下了做平拋運動的小球的三個位置A、B和C。閃光間隔時間為。在實驗中用光電門傳感器測出小球拋出時的初速0.492m/s。則該地的重力加速度為___________m/s2。（已知背景方格紙均為正方格）【答案】     BD     9.84m/s2【詳解】（1）[1]AB．擋光片通過光電門平均速度代替滑塊通過光電門的瞬時速度，所以光電門傳感器的作用是測量小球的速度，故A錯誤，B正確；CD．小球離開軌道時安置在底板上的碰撞傳感器開始計時，到達底板發(fā)生碰撞計時結束，所以可以用來測時間，故C錯誤，D正確；故選BD。（2）[2]水平方向有所以每格方格紙的邊長為根據得14．如圖（1）是“DIS向心力實驗器”，當質量為m的砝碼隨旋轉臂一起在水平面內做半徑為r的圓周運動時，受到的向心力可通過牽引桿由力傳感器測得，旋轉臂另一端的擋光桿（擋光桿的擋光寬度為Δs，旋轉半徑為R）每經過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度ω的數據，并直接在坐標系中描出相應的點。得到多組F、ω的數據后，連成平滑的曲線，如圖（2）。（1）為了得到線性分布的數據點，應將橫坐標ω改為__________；（2）實驗中，旋轉過程中某次擋光桿經過光電門時的遮光時間為Δt，則角速度ω＝_________；（3）若將旋轉臂轉到豎直平面內，使其帶著砝碼在豎直平面內做圓周運動，每次擋光桿轉到最高點就經過光電門一次，力傳感器記錄旋轉臂受到的砝碼對它的作用力，同時光電門記錄擋光時間，獲得一組F和ω的數據，多次測量后繪制出F-ω圖像如圖（3）。已知重力加速度g為9.8m/s2，砝碼做圓周運動的半徑為20cm。從圖中可得，砝碼的質量為_______kg，圖線與橫坐標的交點ω＝______rad/s。【答案】     ω2          ##0.02     7【詳解】（1）[1] 由可知，為了得到線性分布的數據點，應將橫坐標ω改為ω2。（2）[2] 擋光桿經過光電門時的線速度由得角速度（3）[3] 由圖（3）可知，時，砝碼的質量為 [4] 圖線與橫坐標的交點，最高點重力提供向心力得三、計算題（滿分38分，其中15題8分，16題8分，17題10分，18題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）15．在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人，假設江岸是平直的，洪水沿江而下，水的流速為5m/s，舟在靜水中的航速為10m/s，戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近點O的距離為50m。（1）戰(zhàn)士要想通過最短的時間將人送上岸，求最短時間為多長？（2）戰(zhàn)士要想通過最短的航程將人送上岸，沖鋒舟的駕駛員應將舟頭與河岸成多少度角駕駛？【答案】（1）5s；（2）60°【詳解】（1）根據運動的獨立性可知，沖鋒舟到達江岸的時間由垂直于江岸的分速度決定，該分速度越大，則時間越短，故當沖鋒舟垂直于江岸行駛時，時間最短，設舟在靜水中的速度為v2，水速為v1，最短的時間為（2）戰(zhàn)士要想到達江岸的過程中航程最短，則要求合速度的方向垂直于江岸，舟頭必須斜向上，設與江岸的夾角為θ（如圖所示）則可得16．如圖所示，在地球赤道上空有一顆運動方向與地球自轉方向相同的衛(wèi)星A，對地球赤道覆蓋的最大張角，設地球半徑為，地球表面重力加速度為。（1）求A做圓周運動的角速度；（2）已知地球自轉周期為，赤道上有一個航天測控站B（圖中未標出），求A、B從相距最近到開始不能直接通信的間隔時間。（衛(wèi)星信號傳輸時間可忽略）【答案】（1）；（2）【詳解】（1）設地球質量為，衛(wèi)星A的質量為，A的軌道半徑萬有引力提供向心力；解得（2）角度關系解得17．跳臺滑雪是一種勇敢者的滑雪運動，運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸?，F有某運動員從跳臺a處沿水平方向飛出，在斜坡b處著陸，如圖所示。測得ab間的距離為40m，斜坡與水平方向的夾角為，不計空氣阻力，g取10m/s2。試計算：（1）運動員在a處的速度大??；（2）運動員從a處開始到在空中離坡面的最大距離時的飛行時間；（3）運動員在空中離坡面的最大距離。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）運動員從A點做平拋運動，而平拋運動可以分解成豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動，設豎直方向的位移為，水平方向的位移為，則代入數據解得 （2）當運動員從a處開始到在空中離坡面的距離最大時，此時運動員的速度方向恰好和坡面平行，此時速度方向偏轉了，根據運動的合成與分解，可將速度正交分解成水平方向的和豎直方向的，則有，代入數據可得 （3）將運動員的運動分解到垂直斜面向上和平行斜面向下，則可知在垂直斜面向上運動員做勻減速的運動，離斜面最遠的距離也是垂直斜面向上速度減為零的地方，將初速度分解到垂直斜面的方向，可得將重力加速度分解到垂直斜面的方向，可得設最大距離為，則有18．如圖所示，一傾斜軌道AB，通過微小圓弧與足夠長的水平軌道BC平滑連接，水平軌道與一半徑為m的光滑圓弧軌道相切于C點，圓弧軌道不會與其他軌道重合。A、B、C、D均在同一豎直面內。質量的小球（可視為質點）壓緊輕質彈簧并被鎖定，解鎖后小球的速度離開彈簧，從光滑水平平臺飛出，經A點時恰好無碰撞沿AB方向進入傾斜軌道滑下。已知軌道AB長，與水平方向夾角，小球與軌道AB、BC間的動摩擦因數均為，g取2，，。求：（1）未解鎖時彈簧的彈性勢能；（2）小球在AB軌道上運動的加速度大小；（3）小球在A點和B點時速度的大小、；（4）要使小球能夠進入圓軌道且不脫離圓軌道，BC軌道長度d應滿足什么條件。【答案】（1）16J；（2）2m/s2；（3）5m/s；7m/s；（4）或【詳解】（1）對小球與彈簧，由機械能守恒定律有解得彈簧的彈性勢能（2）小球在AB軌道上運動時解得a=2m/s2（3）對小球：離開臺面至A點的過程做平拋運動，在A處的速度為，B處的速度（4）要使小球不脫離軌道，小球或通過圓軌道最高點，或沿圓軌道到達最大高度小于半徑后返回：設小球恰好能通過最高點時，速度為，在最高點從B至最高點的過程解得設小球恰好能在圓軌道上到達圓心等高處，從B至圓心等高處的過程解得設小球恰好運動到C處，從B至C處的過程解得綜上所述，要使小球不脫離軌道，則BC長度必須滿足或 
 

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