广东省广州市番禺区象贤中学2024-2025学年高一下学期6月物理模拟试题

广东省广州市番禺区象贤中学2024-2025学年高一下学期6月物理模拟试题 一、单选题 1．如图所示为皮带传动装置，轴上两轮的半径分别为和，轴上轮的半径为，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点周期之比 B．A、B、C三点线速度之比 C．A、B、C三点角速度之比 D．A、B、C三点转速之比 2．如图，小船从河岸处A点出发渡河。若河宽为100m，河水流速，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是（　　） A．小船从A点出发经过20s到达对岸 B．小船到达对岸的位置在河正对岸下游125m处 C．若河水流速变慢，小船从A点到对岸的时间可能低于20s D．若小船行驶到河中央时水流变快，小船的实际速度方向会改变 3．如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体向上做减速运动 B．绳子拉力大于物体的重力 C．时物体的速度大小为 D．物体始终处于失重状态 4．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取，则（　　） A．汽车在前5s内的牵引力为 B．汽车在15m/s时的加速度为 C．汽车的额定功率为40kW D．汽车在前5s内摩擦力做功为 5．据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（    ） A．月球的第一宇宙速度为 B．月球的质量为 C．月球表面的重力加速度为 D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 6．如图所示，物流传送带在电动机的带动下始终以大小为的水平速度匀速运动。某时刻在传送带的左端轻放一个质量为m的小物箱，小物箱在传送带上做匀变速运动，经时间t小物箱的速度与传送带的速度相同，重力加速度大小为g，则在这段时间内，下列说法正确的是（　　） A．小物箱相对传送带的位移大小为 B．小物箱与传送带间的动摩擦因数为 C．小物箱与传送带间因摩擦产生的热量为 D．因传送小物箱，电动机至少要多做的功为 7．如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　） A．小明通过最高点时不受重力 B．小明做匀速圆周运动的周期为 C．小明通过最高点时处于完全失重状态 D．小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为k2mg 二、多选题 8．如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力。大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．图乙中的过程，物块受到的摩擦力始终做负功 B．图乙中的过程，物块受到的重力始终做负功 C．图乙中的过程，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能 D．图乙中的过程，物块机械能增加 9．如图所示，发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，到达轨道的Q点时点火变轨进入椭圆轨道2，到达轨道的P点时，再次点火变轨进入同步轨道3。M、N为椭圆轨道短轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）    A．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 B．卫星在轨道2上从M经P到N的运动时间等于从N经Q到M的运动时间 C．在三条轨道中卫星经过2轨道的Q点时速率最大，经过2轨道上P点时速率最小 D．卫星在轨道3具有的机械能小于卫星在轨道1具有的机械能 10．如图所示，为了将横放在水平地面的钢管直立起来，工人控制起重机，使横梁上的电机水平移动，同时以速度v匀速收短牵引绳，使钢管绕定点O转动，绳始终保持竖直且与钢管在同一竖直面内，钢管长为L，以下说法正确的是（　　） A．当钢管与地面夹角为时，钢管顶端的速度水平向左 B．当钢管与地面夹角为时，电机水平移动速度为 C．钢管在转动过程中角速度大小不变 D．钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变 三、实验题 11．某学习小组用实验探究平抛运动规律。 (1)甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 。 (2)乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别释放小铁球P、Q，其中N的末端与近似光滑的水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q在水平面上相碰，这说明 。 (3)丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，根据题中给出的信息，可以求出小球从O点运动到A点的时间 和小球平抛运动的初速度 （计算结果用L，g表示） 12．某实验小组利用图甲所示的装置，验证槽码和滑块（包括遮光条）组成的系统机械能守恒。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量为。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上，滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间分别为和，用游标卡尺测出遮光条的宽度。已知当地的重力加速度为。 （1）打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块在短时间内保持静止，该操作的目的是 ； （2）本实验中 （填“需要”或“不需要”）槽码和挂钩的总质量远小于遮光条和滑块的总质量； （3）滑块通过光电门1时的瞬时速度 （用题中所给的物理量符号表示）； （4）保持光电门1的位置不变，移动光电门2，并测出光电门1和光电门2之间的距离，让滑块每次从相同的位置释放，多次实验，记录多组数据，作出随s变化的图像如图乙所示。不考虑空气阻力，若该图线的斜率 ，就可以验证系统的机械能守恒。 四、解答题 13．如图甲，某电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙，现测得转盘半径R = 10m，离水面的高度H = 0.8m，人落水过程的水平位移大小x = 0.8m，设人在转盘上所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可视为质点的人的质量m = 50kg，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0； （2）人与转盘间的动摩擦因数μ； （3）人落水时重力的瞬时功率。 14．如图所示，在光滑的平台上有一轻弹簧，其左端固定不动，右端位于P点时轻弹簧处于原长状态．现用一质量为1kg可视为质点的小物块向左将弹簧压缩至右端位于Q点，然后由静止释放，小物块从A点以4m/s的速度离开平台，在平台的右侧有一固定在竖直平面内的圆弧轨道BC，圆弧的半径为4m，圆心角θ=37°．在圆弧轨道的右侧有一质量为2kg的长木板静止在光滑的水平面上，长木板的左端挨着圆弧轨道，其上表面与过圆弧轨道C点的切线平齐．小物块离开平台后恰好沿B点的切线方向进入圆弧轨道运动，从B到C的过程中小物块克服摩擦力做功2.5J．小物块离开C点后滑上长木板的左端继续运动，已知小物块和长木板间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2．（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）求： （1）小物块在Q点时弹簧具有的弹性势能； （2）小物块运动到C点时对轨道的压力； （3）要使小物块不从长木板上掉下来，长木板的最小长度． 15．某离心测速器的工作原理简化如图所示。光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止、在水平面内做匀速圆周运动，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度，杆与竖直转轴的夹角始终为，弹簧原长，圆环质量，测速器不转时圆环静止，此时弹簧形变量为。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取，，，摩擦力可忽略不计。结果可保留根式。 (1)求弹簧的劲度系数 (2)求弹簧处于原长时，细杆匀速转动的角速度大小； (3)若细杆粗糙，且圆环与细杆的动摩擦因数，要使圆环不脱离细杆，求细杆匀速转动的角速度最大值。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D【详解】轴上两轮同轴转动，其边缘处A、B两点的角速度大小相同，则 皮带不打滑，主动轮上B点和从动轮上C点的线速度大小相等，则 根据线速度与角速度关系 可得 代入数据可得，A、B、C三点角速度之比为 因为 代入数据可得，A、B、C三点线速度之比为 由周期与角速度关系式 可得A、B、C三点周期之比为 由角速度与转速的关系式 代入数据可得，A、B、C三点转速之比为 故选D。 2．D【详解】ABC．小船过河时间由垂直河岸的速度和河宽决定，与水流速度无关，所以小船过河时间为 小船到达对岸的位置在河正对岸下游故ABC错误; D．小船的合速度是相互垂直的船速和水速的合成，则小船行驶到河中央时水流变快，即水速变大，小船合速度的大小和方向都会变，故D正确。故选D。 3．B【详解】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为 物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确； C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小 当时，，故C错误。 故选B。 4．B【详解】A．根据图象，可得前内的加速度 由牛顿第二定律解得 故A不符合题意； C．汽车5s末达到额定功率，额定功率为 故C不符合题意； B．汽车速度为15m/s时，则有解得a′=1m/s2 故B符合题意； D．前5s内的位移是摩擦力做功 D不符合题意。故选B。 5．A【详解】C．根据竖直上抛运动规律有 解得在月球表面的重力加速度为C错误； B．根据月球表面重力等于万有引力可知解得B错误； A．根据万有引力提供圆周运动向心力可知 由此解得，第一宇宙速度为A正确； D．绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为D错误。故选A。 6．B【详解】A．小物箱相对传送带的位移就是传送带与小物箱在时间内的位移差，有 故A错误； B．小物箱在时间内做匀加速直线运动，加速度 速度，解得故B正确； C．小物箱与传送带间因摩擦产生的热量 故C错误； D．由功能关系可知因传送小物箱，电动机至少要多做的功等于小物箱增加的动能与系统摩擦产生的热能之和，有故D错误。故选B。 7．B【详解】A．当小明通过最高点时，小明依然受到重力作用，A错误； B．小明做匀速圆周运动的周期B正确； C．小明做圆周运动所需的向心力大小为F向=mω2r=k2mg<mg 故小明通过最高点时处于失重状态，但并非处于完全失重状态，C错误； D．当小明通过最低点时，由牛顿第二定律有F-mg=mω2r解得F=(1+k2）mg 根据牛顿第三定律可知，此时小明对座舱座垫的压力大小为（1+k2）mg，D错误。故选B。 8．AC【详解】A．图乙中的过程，摩擦力方向始终与运动方向相反，则物块受到的摩擦力始终做负功，故A正确； B．图乙中的过程，物块向上运动后向下运动，物块受到的重力先做负功后做正功，故B错误； C．图乙中的过程，物块沿斜面向上运动，根据功能关系可知，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能，故C正确； D．图乙中的过程，物块沿斜面向下运动，但摩擦力对物块做负功，物块的机械能减少，故D错误。 故选AC。 9．AC【详解】A．根据得 故卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知远地点速度小于近地点的速度，从而得出卫星在轨道2上从M经P到N的运动时间大于从N经Q到M的运动时间，故B错误； C．根据则所以轨道3上的速率小于轨道1上的速率，从1轨道到2轨道需要点火加速，因此1轨道的速度小于2轨道经过Q点的速度，经过轨道2上P点时需要加速离心进入3轨道，所以轨道2上P点的速度小于轨道3的速度，因此在三条轨道中卫星经过2轨道的Q点时速率最大，经过2轨道上P点时速率最小，故C正确； D．卫星在高轨道的机械能大于低轨道的机械能，所以卫星在轨道3具有的机械能大于卫星在轨道1具有的机械能，故D错误。故选AC。 10．BD【详解】ABC．根据 当钢管与地面夹角为时，钢管顶端的做圆周运动，速度方向与杆垂直，且 则钢管在转动过程中角速度大小发变化，根据 故电机水平移动速度为 故AC错误，B正确； D．钢管在转动过程中重力的瞬时功率为重力与竖直速度的乘积，则 故钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变，故D正确。故选BD。 11．(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2)平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 (3) 【详解】（1）用小锤打击弹性金属片，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 （2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。 （3）[1]因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，且O点到A点的水平距离等于A点到B点的水平距离，故 竖直方向由逐差法可得 所以小球从O点运动到A点的时间为 [2]小球平抛运动的初速度为 12． 调节气垫导轨水平 不需要 【详解】（1）[1]打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块在短时间内保持静止，该操作的目的是调节气垫导轨水平。 （2）[2]本实验中不需要取槽码和挂钩的总重力等于轻绳中的拉力，所以不需要槽码和挂钩的总质量远小于遮光条和滑块的总质量。 （3）[3]根据光电门测速的原理可知滑块通过光电门1时的瞬时速度为 （4）[4]根据系统的机械能守恒，有 化简得则有 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）人离开转盘后做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有解得人离开转盘时的初速度 （2）人离开转盘时，由向心力公式有 向心力由摩擦力提供解得人与转盘间的动摩擦因数 （3）人落水面时竖直方向的速度为 人落水时重力的瞬时功率为 14．（1）8J；（2）19N，方向竖直向下；（3）6m 【详解】（1）根据机械能守恒可得，小物块在Q点时弹簧具有的弹性势能为 （2）小物块离开平台后恰好沿B点的切线方向进入圆弧轨道运动，由此可得小物块运动到B点时的速度为 小物块从B点运动到C点，根据动能定理有 解得，小物块在C点时的速度为 在C点，根据牛顿第二定律有 解得，小物块在C点时受到的支持力为 据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力为，方向竖直向下 （3）小物块滑上长木板后向右匀减速，长木板向右匀加速，对小物块有 解得，此时小物块的加速度大小为 对长木板有 解得，此时长木板的加速度大小为 设二者经过t时间达到共同速度v，则有 解得， 据能量守恒有 解得 要使小物块不从长木板上掉下来，长木板的最小长度 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）当细杆和圆环处于平衡状态，对圆环受力分析得 由胡克定律得 由题意弹簧静止时应处于压缩状态， 解得 （2）若弹簧处于原长，则圆环仅受重力和支持力，其合力使得圆环沿水平方向做匀速圆周运动。 根据牛顿第二定律得 由几何关系得圆环此时转动的半径为 联立解得 （3）圆环处于细杆末端P时，最大，圆环受重力mg，支持力，摩擦力f，弹簧弹力T作用，摩擦力沿杆向下，如图所示 ， 根据胡克定律得 对圆环受力分析并正交分解，竖直方向受力平衡，水平方向合力提供向心力，则有，， 由几何关系得联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$