2023屆甘肅省金昌市永昌四中物理高一第二學期期中統(tǒng)考模擬試題含解析

2023屆甘肅省金昌市永昌四中物理高一第二學期期中統(tǒng)考模擬試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、第一次通過觀測和計算的方法總結(jié)出行星運動規(guī)律的物理學家是（）A．牛頓 B．開普勒 C．伽利略 D．卡文迪許2、小明在蘋果樹上的A水平線上發(fā)現(xiàn)了兩個蘋果，若每個蘋果的質(zhì)量均為0.5kg，他將樹搖了搖，蘋果一個落到B處的籃子中，另一個落到溝底的D處．AB、AC、AD之間的垂直距離分別為0.8m、2m、3m，若以地面C為零勢能的參考面，g取l0m/s2，則下列說法正確的是（）A．樹上A處蘋果的重力勢能為15JB．溝底D處蘋果的重力勢能為-5JC．從樹上A處落到溝底D處蘋果的動能為10JD．從樹上A處落到籃子B處蘋果的動能為6J3、質(zhì)量分別為M和m的兩個小球，分別用長2l和l的輕繩拴在同一轉(zhuǎn)軸上，當轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，拴質(zhì)量為M和m小球的懸線與豎直方向夾角分別為α和β，如圖所示，則()A． B．cosα＝2cosβ C． D．tanα＝tanβ4、能量守恒定律的建立是人類認識自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一．下列說法正確的是（

）A．因為能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．因為能量不會消失，所以不可能有能源危機C．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生5、質(zhì)點作勻速圓周運動時，不變的物理量（）A．速度、角速度、向心加速度B．角速度、速率、周期C．向心力、向心加速度、周期D．速率、周期、向心力6、如圖所示，科學家設(shè)想在拉格朗日點L建立空間站，使其與月球同周期繞地球運動，拉格朗日點L位于地球和月球連線上，處在該點的空間站在地球和月亮引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動．以v1、ω1、a1分別表示近地衛(wèi)星的線速度、角速度、向心加速度的大小，以v2、ω2，a2分別表示該空間站的線速度、角速度、向心加速度的大小，以v3、ω3、a3分別表示月亮的線速度、角速度、向心加速度的大?。畡t正確的是A．v1>v3>v2 B．ω1>ω2=ω3C．a(chǎn)1>a2>a3 D．a(chǎn)1>a3>a27、地球有眾多人造衛(wèi)星，若已知質(zhì)量為m的某衛(wèi)星在圓軌道上運動，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)影響，則（）A．衛(wèi)星軌道處的重力加速度為 B．衛(wèi)星運動的速度大小為C．衛(wèi)星運動的周期為 D．衛(wèi)星運動的向心加速度大小為8、質(zhì)量為的物體從地面上方高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為的坑，如圖所示，在此過程中（）A．重力對物體做功為B．物體的重力勢能減少了C．外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為9、粗糙的水平地面上一物體在水平拉力作用下做直線運動,水平拉力F及運動速度v隨時間變化的圖象如圖甲和圖乙所示．重力加速度g取10m/s1．以下說法正確的是A．1s末物體運動的加速度為1m/s1B．第1s內(nèi)物體位移大小是4mC．物體的質(zhì)量m=5kgD．0-4s過程中物體做勻變速直線運動10、同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是()A． B．C． D．二、實驗題11、（4分）某興趣小組的幾位成員做“驗證機械能守恒定律”的實驗，所用打點計時器頻率為50Hz。(1)兩位同學分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗裝置，你認為更合理的是圖_________（填“甲”或“乙”）；采用上述所選裝置時，打點計時器所接電源應是圖_________（填“丙”或“丁”）。(2)如圖戊所示是某次實驗中經(jīng)正確操作得到的一條紙帶（局部），將刻度尺的“0”與起始點對齊，A、B、C……G各點對應的數(shù)據(jù)是該點到起始點的距離（單位：cm）。已知重物質(zhì)量為1.0kg，當?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，則從打下起始點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量為_________J，重物克服阻力做的功為_________J。（兩空結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。12、（10分）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已經(jīng)無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學在這種環(huán)境中設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設(shè)航天器中具有基本測量工具．（1）實驗時需要測量的物理量包括彈簧秤拉力F、______和______．（填寫選項）A．圓周運動的半徑rB．水平面的高度hC．小球運動周期TD．繩子的長度L（2）待測物體質(zhì)量的表達式為m=______．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺上的小物塊隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動。若轉(zhuǎn)臺以角速度ω0=2rad/s轉(zhuǎn)動時，物塊恰好與平臺發(fā)生相對滑動?，F(xiàn)測得小物塊與轉(zhuǎn)軸間的距離l1=0.50m，設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)；(2)若小物塊與轉(zhuǎn)軸間距離變?yōu)閘2=1.0m，則水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度最大為多少？14、（14分）一輛電動車從開始做加速直線運動，加速度為．行駛5s后做勻速直線運動．求：（1）勻速行駛的速度大?。唬?）加速行駛過程通過的位移大?。?5、（13分）某“電場拋射裝置”如圖所示．兩正對平行金屬板A、B豎直放置，相距為d，兩板間固定一內(nèi)壁光滑的絕緣細直管CD，細管與水平面的夾角為37°．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（半徑略小于細管半徑）從管口C處無初速釋放，經(jīng)板間電場加速后從另一管口D射出，恰好水平進入到與細管處在同一豎直平面的四分之三圓弧軌道的最低點M，M點與C點的高度差也為d．重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）小球從管口D運動到M點所用的時間；（2）電場力對小球做功多少？（3）現(xiàn)在在四分之三圓弧軌道所在的平面內(nèi)加一水平向右的勻強電場，其場強大小為2mg/q．要使小球在圓弧軌道上運動的過程中始終不脫離軌道，求圓弧軌道半徑的取值范圍．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

開普勒在第谷觀測的天文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究總結(jié)得出了行星運動的三個定律，在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后，英國物理學家卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實驗室里比較準確地測出了引力常量，被稱為“測出地球質(zhì)量的人”，故選項B正確，A、C、D錯誤。2、B【解析】

A項：以C為零勢能的參考面，地面A處蘋果的重力勢能為EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A錯誤；B項：以C為零勢能的參考面，D處蘋果的重力勢能為EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正確；C項：根據(jù)機械能守恒定律得：從樹上A處落到溝底D處蘋果的動能EkD=mghAD=15J，故C錯誤；D項：從樹上A處落到溝底B處蘋果的動能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D錯誤．3、A【解析】

設(shè)轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時角速度為，可知穩(wěn)定時兩球角速度相等.根據(jù)牛頓第二定律得：對M分析有：①對m分析有：②聯(lián)立①②計算得出：A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，故D錯誤.4、C【解析】

掌握熱力學四個定律的內(nèi)容和本質(zhì)．【詳解】自然界的總能量是守恒的，能量即不能被消滅，也不能被創(chuàng)生，但隨著能量耗散，能量可以利用的品質(zhì)降低了，可利用的能源減少了，所以會有能源危機，所以我們要節(jié)約能源．所以ABD均錯，而C正確．故選C．【點睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)熱力學第二定律進行分析，即能量雖然守恒，但熱過程具有方向性，故能量存在耗散，能量可以利用的品質(zhì)會降低了．5、B【解析】勻速圓周運動中速度和向心加速度的大小不變，方向時刻改變；勻速圓周運動中的角速度和周期、速率恒定不變，B正確．6、ABD【解析】空間站與月球具有相同的周期與角速度，根據(jù)v=rω知v3＞v2，近地衛(wèi)星的軌道半徑等于地球的半徑，故近地衛(wèi)星的軌道半徑小于月球的軌道半徑，根據(jù)v=知v1＞v3，所以有v1>v3>v2，故A正確；根據(jù)萬有引力充當向心力知ω=知，ω1>ω2，而空間站與月球具有相同的角速度，ω2=ω3，所以ω1>ω2=ω3，故B正確；空間站與月球以相同的角速度繞地球運動，根據(jù)向心加速度an=ω2r，由于空間站的軌道半徑小于月球軌道半徑，所以a3＞a2，近地衛(wèi)星的軌道半徑小于月球的軌道半徑，根據(jù)，得a1>a3，所以a1>a3>a2，故C錯誤，D正確;故選ABD．7、AC【解析】

A項：由題意知，衛(wèi)星運動的軌道半徑r=R+h=2R，在地球表面有：①，對于衛(wèi)星有萬有引力提供圓周運動向心力：由①式得：，可得：軌道處的重力加速度，故A正確；B項：衛(wèi)星運動速度大小，故B錯誤；C項：衛(wèi)星運動的周期，故C正確；D項：衛(wèi)星運動的向心加速度，故D錯誤．8、BC【解析】

A．重力做功只與高度有關(guān)，物體下降的高度為，所以在此過程中重力做功為，故A錯誤；B．重力做多少功，重力勢能就減少多少，重力做功為，所以重力勢能減少，故B正確；C．根據(jù)動能定理，此過程初、末狀態(tài)物體的動能都是零，所以合外力對物體所做的總功為零，故C正確；D．對整個過程運用動能定理得：mg（H+h）+（-fh）=0-0，解得地面對物體的平均阻力為，故D錯誤．故選BC點睛：重力做功的特點是重力做功與路徑無關(guān)，取決于初末位置的高度差．重力做多少功重力勢能就減少多少；根據(jù)動能定理，合外力做功，即總功等于動能的增量，據(jù)此可以計算地面對物體的平均阻力大?。?、AC【解析】

根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，知前1s內(nèi)物體的運動加速度：，故A正確；第1s內(nèi)物體的位移為：，選項B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得：前1s內(nèi)：F1-μmg=ma；

后1s內(nèi)：F1=μmg；由圖得F1=15N，F(xiàn)1=5N；代入解得：m=5kg，故C正確；由圖可知，0-4s過程中物體先做勻變速直線運動，后做勻速直線運動，選項D錯誤．10、AD【解析】

因為地球同步衛(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故A正確，B錯誤；對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運動的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供做勻速圓周運動所需向心力得到：解得得：，故C錯誤，D正確．故選AD．【點睛】求一個物理量之比，我們應該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進行之比．運用萬有引力提供向心力列出等式和運用圓周運動的物理量之間的關(guān)系列出等式解決問題．二、實驗題11、乙丁4.370.02【解析】

(1)［1］［2］用夾子固定紙帶，可以避免甲圖中用手握住紙帶弊端，由于手的抖動會造成紙帶上的第一個點跡被拖長或位置不能固定，而用夾子固定紙帶，便于將紙帶調(diào)整為豎直方向，以勉紙帶與打點計時器限位孔之間產(chǎn)生更大的摩擦，故選乙圖更合理；電磁打點計時器采用的是低壓交流電源故選丁。(2)［3］［4］從打下起始點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量為打點計時器所接電源頻率為50Hz，周期T=0.02s，由紙帶可得動能的增加量為根據(jù)能量守恒可得重物克服阻力做的功為12、AC【解析】

（1）物體做勻速圓周運動的向心力由拉力提供，根據(jù)牛頓第二定，可知要測出物體的質(zhì)量，則需測量彈簧秤的示數(shù)F，圓周運動的半徑r，以及物體做圓周運動的周期T，需要測量的物理量為A、C；（2）根據(jù)，得：．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)0.2；(2)【解析】

(1)恰好發(fā)生相對滑動時由最大靜摩擦力提供圓周運動向心力解得(2)轉(zhuǎn)動半徑變?yōu)闀r有解得14、（1），（2）17.5m．【解析】試題分析：（1）公式勻變速直線運動的速度公式即可求出速度；（2）根據(jù)位移公式即可求出位移．（1）根據(jù)公式，5s末的速度：（2）加