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绝密★启用前
大悟县行健学校高一物理期中考试模拟卷
物理
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线，则该雪花( )
A. 加速度一定发生改变
B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 所受的合力可能为
D. 一定在做变速运动
2.下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内沿曲线从左向右加速飞行的轨迹，小鸟在轨迹最低点时的速度和空气对它的作用力的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.流沙是一种可以流动的沙，可以轻而易举地将一些大型动物困住，但是一些小动物却可以轻松通过流沙区域。一小动物横渡流沙河，小动物的速度大小不变、方向垂直于河岸，小动物由南岸到北岸的运动轨迹如图所示。由南岸到北岸，流沙的流速( )
A. 增大 B. 减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
4.如图所示，小明将一枚飞镖从高于靶心的位置点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为，抛出时的初速度为，点与靶心的竖直高度差为，与靶盘的水平距离为。若仅改变上述中的一个物理量，不计飞镖运动过程中所受的空气阻力，能使飞镖命中靶心的是( )
A. 减小 B. 增大 C. 增大 D. 减小
5.如图所示，小明投篮时，抛出篮球的初速度大小为，仰角为。篮球刚好垂直撞击在篮板上，撞击速度为( )
A. B. C. D.
6.如图，一质量为、长为的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为的小物块可视为质点从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为，当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于 B. 木板的动能一定小于
C. 物块的动能一定等于 D. 物块的动能一定大于
7.某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个物块、，物块、通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中，物块、都相对于盘面静止，物块、到转轴的距离分别为、，物块的质量为，物块的质量为，与转盘间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 当时，物块受到的摩擦力大小为
B. 当时，物块受到的摩擦力逐渐减小
C. 当时，物块不受摩擦力
D. 为了确保物块、都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，木星是太阳系内质量和体积最大的行星，木星绕太阳沿椭圆轨道运动，点为近日点，点为远日点，点到太阳的距离为距离的四分之一，、为轨道短轴的两个端点，木星运行的周期为，若只考虑木星和太阳之间的引力作用，下列说法正确的是( )
A. 木星从到的加速度越来越小
B. 木星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等
C. 若木星的轨道长轴是地球轨道长轴的倍，则木星绕太阳一圈的周期为年
D. 木星经过、两点的速度大小之比为
9.我国风洞技术世界领先。如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中( )
A. 物块的速度先增大后减小 B. 物块和弹簧组成的系统机械能一直增大
C. 弹簧弹性势能先增大后减小 D. 物块加速度先增大后减小
10.在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的端，经过到达传送带的端。用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间变化的图象如图乙所示。已知重力加速度，则可知( )
A. 货物与传送带间的动摩擦因数为
B. A、两点的距离为
C. 货物从运动到过程中，传送带对货物做功的大小为
D. 货物从运动到过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”实验。
下列与本实验的实验方法相同的实验是 。
A.探究弹簧伸长量与弹力关系 探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系 探究平抛运动的特点
要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第 层塔轮选填“一”“二”或“三”；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在挡板、位置，传动皮带位于图乙中第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 。
要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在 选填“挡板、”“挡板、”或“挡板、”处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为：，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为 。
12.小明利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门本实验需要测量的物理量有：小球的直径、细线长度、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等
为完成实验，以下器材中必须用到的是 填写器材前的字母标号．
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如图所示，此时对应的为 度
按正确实验方法操作，测得小球的直径为，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小 ．
若在实验误差允许范围内，满足 ，即可验证机械能守恒定律用题给字母、、以及当地重力加速度和小球质量表示．
改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是 ．
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，一滑块可视为质点经水平轨道进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道。已知滑块的质量，滑块经过点时的速度，长，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，圆弧形轨道的半径，滑块离开点后竖直上升的最大高度，上升过程的空气阻力不计，。求：
滑块滑离圆弧形轨道点时的速度大小；
滑块由滑到点时的速度大小；
滑块在从运动到的过程中克服摩擦力所做的功。
14.如图甲所示，小明下课后到学校的运动场玩荡秋千的游戏，两条互相平行的、不可伸长的轻绳、垂直水平横杆，长为，静止时座椅离地面的高度为。小明和座椅的总质量为，从离地面高度为处由静止自由摆下，到达最低点时，脚上的鞋子突然脱落。小明和鞋子均可看成质点，重力加速度为，忽略一切阻力，求：
小明从最高点荡到最低点的速度的大小；
小明荡到最低点时，每根轻绳拉力的大小；
鞋子脱落后，到达地面离最低点的水平距离。
15.如图所示，某游乐场游乐装置由竖直面内轨道组成，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道上端点和圆心的连线与水平方向的夹角，下端点与粗糙水平轨道相切，为倾角的粗糙倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在点处的挡板上。现有质量为的小滑块视为质点从空中的点以的初速度水平向左抛出，经过后恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点之后继续沿水平轨道滑动，经过点后沿倾斜轨道向上运动至点图中未标出，弹簧恰好压缩至最短，已知，滑块与轨道、间的动摩擦因数为，各轨道均平滑连接，不计其余阻力，。求：
连线与水平方向的夹角的大小；
小滑块到达与点等高的点时对轨道的压力；
弹簧的弹性势能的最大值；
试判断滑块返回时能否从点离开，若能，求出飞出时对点的压力大小；若不能，判断滑块最后位于何处。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、做曲线运动的雪花加速度方向与速度方向不共线，但是加速度可以恒定，比如平抛运动，故AB错误；
C、合力为零的雪花做匀速直线运动或静止状态，而雪花做曲线运动，所以雪花不处于平衡状态，故C错误；
D、曲线运动的雪花速度方向时刻变化，所以属于变速运动，故D正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】A.速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向，故A错误；
B.速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，重力和的合力作用力的方向可能在曲线运动的凹侧，且与速度方向成锐角，小鸟可做加速运动，故B正确；
C.速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，重力和的合力作用力的方向可能在曲线运动的凹侧，但与速度方向成钝角，小鸟做减速运动，故C错误；
D.速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向，且合作用力的方向不在曲线运动的凹侧，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小动物先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，故流沙是先加速后减速，即先增大后减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决。
飞镖做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可。
【解答】
A、根据，水平方向，竖直方向上，水平距离减小，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将不会打在靶心，故A错误；
B、根据，水平方向，竖直方向上，水平距离不变，初速度不变，则下落的时间不变，竖直下落的距离不变，飞镖将更不会打在靶心，故B错误；
C、平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，故C错误；
D、根据，水平方向，竖直方向上，水平距离不变，减小初速度，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖将会打在靶心，故D正确。
5.【答案】
【解析】由于篮球刚好垂直撞击在篮板上，其逆运动为平抛运动，根据平行四边形定则知撞击速度为
故选B。
6.【答案】
【解析】当物块从木板右端离开时，根据动能定理，
对有：
对有：
其中：
根据以上分析，联立有：
则物块的动能一定小于 ，CD错误
当物块从木板右端离开时，则有，则运动学公式可得，， ，即一定大于 ，则木板的动能一定小于，A错误、B正确
故选：。
7.【答案】
【解析】【详解】根据题意，当时，、两物块所需要的向心力分别为
，故A错误
B.当达到最大静摩擦力时，临界，此时
随角速度进一步增大，所受摩擦力增大到最大值，此时有
，
解得
当时，物块受到的摩擦力不变，故B错误
C.当摩擦力减为时，有，
解得
结合上述可知，当时，物块不受摩擦力，故C正确
D.结合上述可知，当角速度比大时，随角速度的增大所受摩擦力反向，大小逐渐增大，随后达到最大静摩擦力，此时有，
解得
若角速度大于，两物块将滑离圆盘，即为了确保物块、都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.根据万有引力定律，从近日点到远日点，万有引力变小，加速度变小，故A正确；
B.由开普勒第二定律可知，木星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，或地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，故B错误；
C.根据开普勒第三定律，，可解得木星绕太阳一圈的周期为年，故C错误；
D.由开普勒第二定律可得，木星经过、两点时，在很短的时间 内，与太阳连线扫过的面积相等，其中， 、 分别为两点到太阳的距离，由题意可得， ，带入上式解得，木星经过、两点的速度大小之比为，故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了由牛顿第二定律分析加速度与速度的变化和功能关系，关键是受力分析，确定合力的变化，进而分析加速度变化和速度变化，根据功能关系分析机械能的变化，难度一般。
【解答】
A.接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹力沿斜面向下，开始接触弹簧后，弹簧弹力较小，合力仍沿斜面向上，此时物块会加速；当合力为零时，物块的速度最大，加速度最小为零；弹簧继续被压缩，弹簧的弹力增大，则合力沿斜面向下，物块会减速，故物块的速度先增大后减小，故A正确；
B.风力对物块和弹簧组成的系统做正功，物块和弹簧组成的系统机械能一直在增大，故B正确；
C.弹簧一直被压缩，弹簧的弹性势能一直增大，故C错误；
D.由前面的分析可知，弹簧被压缩的过程中，物块受到的合力先减小后反向增大，则加速度先减小后反向增大，故D错误。
10.【答案】
【解析】解：、由图象可知，货物在传送带上做匀加速直线运动，加速度大小为：，
货物的速度达到与传送带速度相等前，根据牛顿第二定律得：，即：
货物的速度达到与传送带速度相等后，货物继续做匀加速直线运动，加速度大小为：
根据牛顿第二定律得：，即：，
联立解得：，，故A正确；
B、物块由到的间距对应图象与时间轴所围图形的“面积”，为：，故B错误；
C、根据功能关系，由中可知：，做加速度为的匀加速直线运动，由图象知位移为：，物体受摩擦力方向向下，摩擦力做正功为：，
同理做加速度为的匀加速直线运动，由图象知位移为：
物体受摩擦力方向向上，摩擦力做负功为：，
所以整个过程，传送带对货物做功为：，故C错误；
D、根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程，
做加速度为的匀加速直线运动，皮带位移，相对位移为：
同理做加速度为的匀加速直线运动，皮带位移，相对位移为：
故两者之间的总相对路程为：，
货物与传送带摩擦产生的热量为：，故D正确。
故选：。
11.【答案】
一
挡板、

【解析】本实验的实验方法是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验相同，故C正确，ABD错误。
要探究向心力的大小与半径的关系，需要控制质量和角速度相同，则塔轮半径相同，选第一层；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，则、相同，传动皮带位于第三层，角速度比值为，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为。
要探究向心力与质量的关系，应控制半径相同，角速度相同，应将两个质量不同的小球，分别放置在挡板、处，由可知，力与质量成正比，。
12.【答案】
．
在最低点时光电门的中心偏离小球球心，测量的速度偏大

【解析】本实验验证机械能守恒的关系式如下：，，联立可得：，所以本实验必须测量的物理量有绳长，小球直径，故选 C。
由题图读数可知，图中细线与竖直方向的初始偏角为．
小球直径为，通过光电门的时间为，所以通过光电门时的速度为
应遵循的表达式为
改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是，在最低点时光电门的中心偏离小球球心，测量的速度偏大。
13.【答案】解：滑块离开点后竖直上升的最大高度，即，
解得；
滑块从滑到，由动能定律得，
解得；
滑块在从运动到的过程中，由动能定理得，
解得。
【解析】本题考查竖直上抛及动能定理，基础题，较易。
滑块离开点后做竖直上抛运动，由速度位移公式求得点的速度大小；
对滑块从到运用动能定理求得点时的速度大小；
对滑块从到运用动能定理求得克服摩擦力所做的功。
14.【答案】解：小明从最高点荡到最低点，根据机械能守恒，得；
根据，得；
根据，得，
鞋子脱落后，到达地面离最低点的水平距离。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】滑块恰好从点进入轨道，由平抛运动可知，
解得，
由 由动能定理可知
解得
经过 点时受轨道的支持力大小 ，有
解得
由牛顿第三定律可得滑块在 点时对轨道的压力大小 ，方向向左
设 ，从到有
代入数据可解得
设滑块返回时能上升的高度为

运动到点：，
解得
由牛顿第三定律可知对点的压力为

【解析】本题是一道力学综合题，根据题意分析清楚滑块的运动过程是解题的前提，应用能量守恒定律与牛顿第二定律即可解题。

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