期中模拟预测卷01-2022-2023学年高一物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）

2022-2023学年高一物理下学期期中模拟

预测卷01

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1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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．电影《独行月球》中有一段独孤月驾驶月球车狂飙追赶火箭的情节，如果独孤月驾驶月球车正好在转弯做曲线运动，关于独孤月及月球车受到的水平方向的作用力的示意图，可能正确的是（图中为牵引力，为行驶时受到的阻力）（    ）

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】月球车做曲线运动，牵引力与阻力的合力应在轨迹凹侧，且阻力方向应在轨迹切线上。

故选C。

2．关于下列说法，正确的是（　　）

A．做变速圆周运动的物体，合外力方向始终指向轨迹的圆心

B．做匀速圆周运动的物体加速度方向保持不变

C．物体做曲线运动时，合外力的方向一定时刻改变

D．物体做曲线运动时，加速度大小、方向可能都保持不变

【答案】D

【详解】A．做匀速圆周运动的物体，合外力方向始终指向轨迹的圆心，选项A错误；

B．做匀速圆周运动的物体加速度方向指向圆心，则方向不断变化，选项B错误；

C．物体做曲线运动时，合外力的方向不一定时刻改变，例如平抛运动，选项C错误；

D．物体做曲线运动时，加速度大小、方向可能都保持不变，例如平抛运动，选项D正确。故选D。

3．下列关于机械能是否守恒的说法中，正确的是（　　）

A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒

B．做平抛运动的物体，机械能一定守恒

C．物体所受合力不等于零，其机械能一定不守恒

D．合力对物体做功为零，其机械能一定守恒

【答案】B

【详解】A．做匀速直线运动的物体，机械能不一定守恒，如在空中匀速下降的雨滴动能不变，重力势能减小，故A错误；

B．物体做平抛运动，只有重力做功，物体的机械能守恒，故B正确；

C．物体所受合力不等于零时，机械能可能守恒，如做自由落体运动的物体，只受重力，但机械能守恒，故C错误；

D．合力对物体做功等于零时，机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞，合力做功为零，但机械能减小，故D错误。故选B。

4．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作

B．风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害

C．运动员下落时间与风力无关

D．运动员着地速度与风力无关

【答案】C

【详解】AC．运动员同时参与了两个分运动，竖直方向和水平方向的运动，两个分运动同时发生，相互独立，则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，故A错误，C正确；

BD．不论风速大小，运动员着地时的竖直速度不变，但水平风力越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故B、D错误。故选C。

5．如图所示，一激光探照灯在竖直平面内转动时，发出的光照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，云层底面距地面高为h，当光束转到与竖直方向的夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是v，则探照灯转动的角速度为（   ）

A． B．

C．  D．

【答案】C

【详解】当光束转过θ角时，光照射在云层上的位置到灯的距离为将光点的速度分解，如图，所以这个位置光束的端点沿切线方向的线速度为则云层底面上光点的移动速度为解得：

A. 与分析不符，故A项错误；

B. 与分析不符，故B项错误；

C.与分析相符，故C正确；

D. 与分析不符，故D项错误

6．如图所示，P，Q是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端，P、Q间的水平距离为d。直径略小于弯管内径的小球以速度从P端水平射入弯管，从Q端射出，在穿过弯管的整个过程中小球与弯管无挤压．若小球从静止开始由P端滑入弯管，经时间t恰好以速度从Q端射出．重力加速度为g，不计空气阻力，那么（　　）

A． B． C． D．

【答案】D

【详解】AB．设P、Q两端的竖直距离为，在小球的第二次运动中，根据动能定理可得

解得在小球的第一次整个运动过程中因为小球与弯管无挤压，所以可将小球的运动看为平抛运动，则有，联立解得，故AB错误；

CD．在过程一中小球在水平方向做匀速直线运动，水平速度为，过程二中小球在水平方向的平均速度肯定小于，因为都经过了相同的水平位移，所以有故C错误，D正确。故选D。

7．看电影时，常发现银幕上小轿车虽然在行驶中，但车轮似乎并未转动。设车轮表面形状如图所示，半径为25cm，电影放映时每秒播放24帧画面。则车轮转动的最小线速度和角速度为（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】释放电影时每秒映出24幅画面，拍电影时也是每秒摄取24个镜头。相邻两次拍摄的时间间隔为

若此时间间隔车轮转过的角度恰好是的整数倍，则两张底片中车轮外形重合，便观察不出车轮的转动。当两次相邻拍摄间，车轮恰好转过的角度时，这种情况对应的即是车轮的最小转动速度，此时

AB．，故A正确，B错误。

CD．，故CD错误。故选A。

8．《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（    ）

A．1593km B．3584km C．7964km D．9955km

【答案】A

【详解】设地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，太空电梯离地高度为h，太空电梯所在位置处的重力加速度为g’，根据万有引力公式有代入数据有整理得所以太空梯距离地面高度为故选A。

9．复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为M的动车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（   ）

A．做匀加速直线运动，加速度大小为a=

B．在时间t内通过的位移为t

C．牵引力的功率

D．牵引力做功等于Pt

【答案】CD

【详解】A．复兴号动车以恒定功率运动，由牛顿第二定律得易知v增大，a变小，是变加速直线运动。故A错误；

B．若复兴号做匀变速直线运动，v-t图像如图中直线所示

由图像面积可得位移为复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，v-t图像如图中曲线所示，其位移故B错误；

C．当时，速度最大，故牵引力即牵引力的功率故C正确；

D．牵引力做功等于W=Pt故D正确。故选CD。

10．如图所示，两个可视为质点的质量不等的木块A和B，A的质量大于B的质量，放在水平转盘上，A与圆心O、A与B距离都为L。木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，整个装置能绕通过转盘中心的转轴ab转动。现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法不正确的是（　　）

A．当角速度增大过程中，B先滑动

B．当，A一定出现滑动

C．当，A与B都出现滑动

D．将A与B的位置兑换后，由于A的质量大于B，还是B先滑动

【答案】BD

【详解】A．A、B均由静摩擦力提供向心力，即将滑动时可得由于距离点较远，可知当角速度增大过程中，B先滑动，故A正确；

B．A出现滑动的临界条件为所以当时，还未发生滑动，故B错误；

C．B发生滑动的临界条件为由A选项分析可知，当时，B发生滑动，且A也一定发生滑动，故C正确；

D．由发生滑动的临界条件可知将A与B的位置兑换后，是A先滑动，故D错误。本题选不正确项，故选BD。

11．“天问一号”火星探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发射到火星，地球轨道和火星轨道近似看成圆形轨道，霍曼转移轨道是一个在近日点M和远日点P分别与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。“天问一号”在近日点短暂点火后进入霍曼转移轨道，接着沿着这个轨道运行直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知引力常量为G，太阳质量为m，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”的作用力，下列说法正确的是。（　　）

A．两次点火喷射方向都与速度方向相反

B．“天问一号”在霍曼转移轨道上P点的加速度比在火星轨道上P点的加速度小

C．两次点火之间的时间间隔为

D．“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度

【答案】AC

【详解】A．两次点火都是从低轨道向高轨道转移，需要加速，所以喷气方向与运动方向相反，故A正确；

B．在P点受到的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知加速度大小相等。故B错误；

C．探测器在地球轨道上由万有引力提供向心力有由开普勒第三定律得两次点火之间的时间为联立，可得故C正确；

D．由万有引力提供向心力有解得因为“天问一号”在地球轨道上的半径小于在火星轨道上的半径，所以“天问一号”在地球轨道上的角速度大于在火星轨道上的角速度。故D错误。故选AC。

12．一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图像如图乙所示，已知曲线上A点的切线斜率最大，不计空气阻力，则下列说法正确的有（　　）

A．在x1处物体所受拉力最大 B．0~x1过程中合外力增大

C．在x1~x2过程中，物体的加速度一直减小 D．在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小

【答案】ABD

【详解】A．由图并根据功能关系可知，处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由

可知此时所受的拉力最大，故A正确；

B．在0~x1过程中，图象的斜率逐渐变大，说明拉力越来越大，合外力向上越来越大，故B正确；

CD．在x1~x2过程中，图象的斜率逐渐变小，说明拉力越来越小；在x2处物体的机械能达到最大，图象的斜率为零，说明此时拉力为零．根据合外力可知，在x1~x2过程中，拉力F逐渐减小到mg的过程中，物体做加速度逐渐减小的加速运动，物体加速度在减小，动能在增大，拉力F=mg到减小到0的过程中，物体的加速度反向增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，物体的动能在减小；在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小，物体的加速度先减小后反向增大，故C错误，D正确。故选ABD。

第II卷（非选择题 共52分）

二、实验题（满分14分）

13．研究小球平抛运动的性质实验过程中，用如图所示的装置。

（1）该实验装置中，关于DIS传感器作用的叙述，以下说法正确的是___________

A．光电门传感器的作用是测量小球的直径

B．光电门传感器的作用是测量小球的速度

C．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移

D．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间

（2）如图所示，利用数码相机的连拍功能记下了做平抛运动的小球的三个位置A、B和C。闪光间隔时间为。在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s。则该地的重力加速度为___________m/s2。（已知背景方格纸均为正方格）

【答案】     BD     9.84m/s2

【详解】（1）[1]AB．挡光片通过光电门平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，所以光电门传感器的作用是测量小球的速度，故A错误，B正确；

CD．小球离开轨道时安置在底板上的碰撞传感器开始计时，到达底板发生碰撞计时结束，所以可以用来测时间，故C错误，D正确；故选BD。

（2）[2]水平方向有所以每格方格纸的边长为根据得

14．如图（1）是“DIS向心力实验器”，当质量为m的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为r的圆周运动时，受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆（挡光杆的挡光宽度为Δs，旋转半径为R）每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据，并直接在坐标系中描出相应的点。得到多组F、ω的数据后，连成平滑的曲线，如图（2）。

（1）为了得到线性分布的数据点，应将横坐标ω改为__________；

（2）实验中，旋转过程中某次挡光杆经过光电门时的遮光时间为Δt，则角速度ω＝_________；

（3）若将旋转臂转到竖直平面内，使其带着砝码在竖直平面内做圆周运动，每次挡光杆转到最高点就经过光电门一次，力传感器记录旋转臂受到的砝码对它的作用力，同时光电门记录挡光时间，获得一组F和ω的数据，多次测量后绘制出F-ω图像如图（3）。已知重力加速度g为9.8m/s2，砝码做圆周运动的半径为20cm。从图中可得，砝码的质量为_______kg，图线与横坐标的交点ω＝______rad/s。

【答案】     ω2          ##0.02     7

【详解】（1）[1] 由可知，为了得到线性分布的数据点，应将横坐标ω改为ω2。

（2）[2] 挡光杆经过光电门时的线速度由得角速度

（3）[3] 由图（3）可知，时，砝码的质量为

 [4] 图线与横坐标的交点，最高点重力提供向心力得

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．在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的，洪水沿江而下，水的流速为5m/s，舟在静水中的航速为10m/s，战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为50m。

（1）战士要想通过最短的时间将人送上岸，求最短时间为多长？

（2）战士要想通过最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少度角驾驶？

【答案】（1）5s；（2）60°

【详解】（1）根据运动的独立性可知，冲锋舟到达江岸的时间由垂直于江岸的分速度决定，该分速度越大，则时间越短，故当冲锋舟垂直于江岸行驶时，时间最短，设舟在静水中的速度为v2，水速为v1，最短的时间为

（2）战士要想到达江岸的过程中航程最短，则要求合速度的方向垂直于江岸，舟头必须斜向上，设与江岸的夹角为θ（如图所示）

则可得

16．如图所示，在地球赤道上空有一颗运动方向与地球自转方向相同的卫星A，对地球赤道覆盖的最大张角，设地球半径为，地球表面重力加速度为。

（1）求A做圆周运动的角速度；

（2）已知地球自转周期为，赤道上有一个航天测控站B（图中未标出），求A、B从相距最近到开始不能直接通信的间隔时间。（卫星信号传输时间可忽略）

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）设地球质量为，卫星A的质量为，A的轨道半径万有引力提供向心力；解得

（2）角度关系解得

17．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，g取10m/s2。试计算：

（1）运动员在a处的速度大小；

（2）运动员从a处开始到在空中离坡面的最大距离时的飞行时间；

（3）运动员在空中离坡面的最大距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）运动员从A点做平抛运动，而平抛运动可以分解成竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，设竖直方向的位移为，水平方向的位移为，则代入数据解得

（2）当运动员从a处开始到在空中离坡面的距离最大时，此时运动员的速度方向恰好和坡面平行，此时速度方向偏转了，根据运动的合成与分解，可将速度正交分解成水平方向的和竖直方向的，则有

，代入数据可得

 （3）将运动员的运动分解到垂直斜面向上和平行斜面向下，则可知在垂直斜面向上运动员做匀减速的运动，离斜面最远的距离也是垂直斜面向上速度减为零的地方，将初速度分解到垂直斜面的方向，可得

将重力加速度分解到垂直斜面的方向，可得设最大距离为，则有

18．如图所示，一倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的水平轨道BC平滑连接，水平轨道与一半径为m的光滑圆弧轨道相切于C点，圆弧轨道不会与其他轨道重合。A、B、C、D均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿AB方向进入倾斜轨道滑下。已知轨道AB长，与水平方向夹角，小球与轨道AB、BC间的动摩擦因数均为，g取2，，。求：

（1）未解锁时弹簧的弹性势能；

（2）小球在AB轨道上运动的加速度大小；

（3）小球在A点和B点时速度的大小、；

（4）要使小球能够进入圆轨道且不脱离圆轨道，BC轨道长度d应满足什么条件。

【答案】（1）16J；（2）2m/s2；（3）5m/s；7m/s；（4）或

【详解】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有解得弹簧的弹性势能

（2）小球在AB轨道上运动时解得a=2m/s2

（3）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为，B处的速度

（4）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，在最高点从B至最高点的过程

解得设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，从B至圆心等高处的过程解得设小球恰好运动到C处，从B至C处的过程解得综上所述，要使小球不脱离轨道，则BC长度必须满足

或