湖北省监利市第一名校2023-2024学年高一下学期物理期中模拟试卷
试卷更新日期：2024-04-29 类型：期中考试
一、单项选择题（每小题只有一项符合题目要求，共7小题，每小题4分，共28分）
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1. 为空间站补给物质时，我国新一代货运飞船“天舟五号”实现了2小时与“天宫空间站”快速对接，对接后的“结合体”仍在原空间站轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则（ ）
A、“天宫空间站”运行的速度始终不变 B、“天宫空间站”运行的加速度大于“天舟五号”运行的加速度 C、“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度 D、“结合体”受到地球的引力等于“天宫空间站”受到地球的引力2. 如图所示，生产车间使用传送带运送货物，传送带运行速度为v。从A点无初速度释放的货物先加速后匀速运动，最后到B点。此过程中（ ）
A、匀加速运动阶段传送带对货物做功为 B、匀加速运动阶段合外力对货物做功为 C、匀速运动阶段摩擦力对货物不做功 D、匀速运动阶段摩擦力对货物做正功3. 火车转弯，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压；汽车通过拱形桥和凹形桥时速度都不能过大，不然易发生交通事故；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动。重力加速度为g，以下说法中正确的是（ ）
A、该弯道的半径 B、当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C、汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，汽车对桥面的压力越小 D、小球通过最高点的最小速度为4. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点。大齿轮上B、C的半径分别为3r、r，小齿轮上A的半径为2r，则A、B、C三点（ ）
A、线速度大小之比是3：3：1 B、加速度大小之比是6：3：1 C、角速度之比是2：3：3 D、转动周期之比是3：2：25. 双人花样滑冰是极具观赏性的冬奥运动项目之一。比赛中，有时女运动员被男运动员拉着，以男运动员为轴旋转离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为45°，女运动员的质量约为50kg，男运动员的质量约为70kg，重力加速度g＝10 ， 忽略空气阻力。则（ ）
A、女运动员受重力、拉力和向心力作用 B、男运动员对女运动员的拉力约为500N C、男运动员的手臂与水平冰面的夹角变小一些，女运动员旋转的线速度变小 D、男运动员对冰面的压力约为1200N6. 下列关于机械能守恒的说法正确的是（ ）A、做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B、做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒 C、运动物体只要不受摩擦力作用，其机械能就一定守恒 D、物体只发生动能和势能的相互转化时，其机械能一定守恒7. 质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v−t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g=10m/s2 ， 则（ ）
A、物体与水平面间的动摩擦因数为μ = 0.5 B、10s末恒力F的功率为6 W C、10s末物体恰好回到计时起点位置 D、10s内物体克服摩擦力做功34 J二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）
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8. “峡谷秋千”是国内某景区新引进的刺激游乐项目。对外正式开放该项目前，必须通过相关部门安全测试。某次调试该秋千安全性能实验时，工作人员将质量为80kg的“假人”从最高点由静止释放，测得“假人”摆到最低处的速度为50m/s。已知该秋千由两根长度均为500m的绳子拉着（绳子质量不计），最高点与秋千最低点高度差为300m。关于这次测试，下列说法正确的是：（ ）
A、在经过最低点时，单根绳子的拉力为400N B、在经过最低点时，“假人”的向心力为400N C、秋千从释放点到最低点的过程中，重力的功率不断变大 D、从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功 J9. 2022年5月10日1时56分，天舟四号货运飞船采用快速交会对接技术，顺利与在轨运行的天和核心舱进行交会对接。对接前，天舟四号货运飞船绕地球做椭圆运动，近地点A和远地点B如图所示；天和核心舱在离地球表面一定高度处做匀速圆周运动。若对接地点在椭圆轨道的远地点B处，下列说法正确的是（ ）
A、天舟四号在A点的运行速度小于在B点的运行速度 B、天舟四号分别沿椭圆轨道和圆轨道运行时，经过B点的加速度大小相等 C、天和核心舱的线速度小于地球赤道上物体随地球自转的线速度 D、天舟四号在B点点火加速，才能与天和核心舱顺利完成对接10. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为 ， 在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是( )A、物体的机械能减少了 B、物体的动能增加了
C、物体克服阻力做功
D、物体的重力势能减少了mgh
三、实验题（共2小题，共16分，请按题目要求作答）
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11. 用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。
(1)、本实验采用的科学研究方法是____（填字母代号）；A、控制变量法 B、累积法 C、微元法(2)、把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层和第三层，匀速转动手柄，可以探究____（填字母代号）；A、向心力的大小与质量的关系 B、向心力的大小与半径的关系 C、向心力的大小与角速度的关系(3)、某次实验中把两个大小相同的钢球和铝球（钢球质量更大）分别放在长槽和短槽如图中所在位置，皮带所在左、右塔轮的半径相等，在逐渐加速转动手柄过程中，观察左、右标尺露出红白等分标记长度，发现露出的长度之比会 （选填“变大”、“不变”、“变小”或“无法确定”）。12. 图甲是研究向心力的一种实验装置，转轴和挡光片固定在底座上，悬臂能绕转轴转动。悬臂上的小物块通过轻杆与力传感器相连，以测量小物块转动时向心力的大小。拨动悬臂使之做圆周运动，安装在悬臂末端的光电门每次通过挡光片时，仪器会记录挡光片的遮光时间，同时力传感器记录物块此刻受到轻杆拉力（向心力）的大小。数据
物理量
1
2
3
4
5
F/N
1.00
2.22
4.00
4.84
6.26
/rad·s-1
10
15
20
22
25
/rad2·s-2
100
225
400
484
625
(1)、已知做圆周运动物体受到的向心力大小与物体质量、角速度和圆周运动的半径均有关系，为了研究向心力大小与角速度大小的关系，需要保持不变；
(2)、已知挡光片到转轴的距离为d、挡光片宽度为Δs、某次实验测得挡光片的遮光时间为Δt，则此时小物块圆周运动的角速度；要研究物体圆周运动向心力与线速度的关系，（填“需要”或“不需要”）保持物体圆周运动的线速度不变；(3)、使转臂能在水平面上转动，测量不同角速度下拉力的大小，从采样数据中选取了几组数据并记录在表格中。请把表格中的数据4和5描在图丙上，并绘出的图象。
四、计算题（共3小题，共38分．要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）
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13. 假设火星探测器距火星表面的高度为 ， 绕火星做匀速圆周运动的周期为 ， 火星的半径为 ， 引力常量为 ， 忽略其他天体对探测器的引力作用，求：(1)、火星的质量；(2)、火星的第一宇宙速度。14. 如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为 的赛车（视为质点）从A处出发，以速率 驶过半径 的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为 的竖直圆轨道，并以某速度 驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取 ，试计算：
(1)、赛车在B点受到轨道支持力的大小；(2)、若赛车以 的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力；(3)、已知赛车经直线加速后从D点进入竖直轨道的速度为 ，求赛车从D点到E点的过程中克服阻力做的功。15. 严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。如图，已知某一燃油公交车车重10t，额定功率为150kW，初速度为零，以加速度做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.05倍，g取10 ， 求：
(1)、该车车速的最大值；(2)、车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)、已知燃油公交车每做1J功排放气态污染物g，公交车启动到达到最大速度走过的位移m，求启动到达到最大速度过程中该公交车排放气态污染物的质量。