2022-2023学年安徽池州市东至二中物理高一第二学期期中质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年安徽池州市东至二中物理高一第二学期期中质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、在物理学的发展历程中，下面哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展（）A．亚里士多德 B．爱因斯坦C．伽利略 D．牛顿2、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是（）A．火星表面重力加速度的数值比地球表面小B．火星公转的周期比地球的短C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大3、如图所示的传动装置中，B，C两轮固定在一起绕同一轴转动，A，B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A．A点和B点的线速度大小相等 B．A点和B点的角速度大小相等C．A点和C点的线速度大小相等 D．A点和C点的角速度大小相等4、质量为1千克的物体放在光滑水平面上,在恒定外力作用下,其速度由零增加到6米/秒,作用时间为3秒,则3秒末时刻外力对物体所做功的功率为()A．12瓦 B．6瓦 C．18瓦 D．24瓦5、两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1:2，两行星半径之比为2:1，则下列选项正确的是（）A．两行星密度之比为4:1B．两行星质量之比为2:1C．两行星表面处重力加速度之比为2:1D．两卫星的速率之比为:16、如图所示，轻弹簧下端挂一质量为m的物体，另一端悬挂于O点，现将物体拉到与悬点等高的位置并保持弹簧处于原长状态，由静止放手后物体向下运动，在运动到悬点O正下方的过程中，下列说法正确的是（）A．小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒B．下摆过程中弹性势能增加C．下摆过程中小球的重力势能减小D．下摆过程中小球的重力的功率一直增大7、放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图所示，下列说法中正确的是（）A．0~6s内拉力做的功为140JB．物体在0~2s内所受的拉力为4NC．物体与粗糙水平地面的动摩擦因素为0.5D．合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等8、如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大9、已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，自转角速度为ω，它的一个同步卫星质量为m，距地表高度为h。则此同步卫星线速度的大小为（）A．0 B． C． D．10、如图所示，半圆形轨道半径为R，AB为水平直径．一个小球从A点以不同初速度水平抛出．不计空气阻力，则下列判断正确的是(

)A．想使小球落到轨道上时的竖直分速度最大，小球应该落在轨道的最低点B．虽然小球初速度不同，小球落到轨道上时的速度方向和水平方向之间的夹角都相同C．若初速度取值适当，可以使小球垂直撞击半圆轨道D．无论取何值，小球都不可能垂直撞击半圆轨道二、实验题11、（4分）卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=_________．（2）在下图所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是__________．（选填“甲”“乙”或“丙”）（3）引力常量的得出具有重大意义，比如：_____________________．（说出一条即可）12、（10分）某同学利用如图所示的装置探究做功与速度变化的关系．(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1)，小物块落点分别记为M2、M3、M4……；(3)测量相关数据，进行数据处理．①为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)．A．小物块的质量mB．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…….若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线．③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于______________(填“偶然误差”或“系统误差”)．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）某未如星球质量分布均匀，半径为R，该星球的某一卫星在距星球表面上空为2R的轨道上做匀速圆周运动，周期为T.已知万有引力常量为G，求此星球的第一宇宙速度.14、（14分）如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆水平固定，某质量m=1kg的金属小球穿在细杆上静止于细杆左端，现有水平向右的风力F作用于小球上，假设整个过程小球受到的阻力f恒定，风力F随时间t变化的F－t图象如图乙所示，小球沿细杆运动的v－t图象如图丙所示，取g＝10m/s2，求(1)整个过程小球受到的阻力f的大小；(2)在0～5s内风力F所做的功；(3)在0～5s内阻力f所做的功；(4)在0～5s内合外力所做的功．15、（13分）如图所示，水平面上有一块木板，质量M＝4.0kg，它与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.10.在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点)，质量m＝2.0kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.1．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个水平向右的恒力F＝18N，此后小滑块将相对木板滑动，1.0s后撤去该力．（重力加速度g=10m/s2）（1）求小滑块在木板上相对于木板向右滑行时，木板加速度的大小a；（2）若要使小滑块不离开木板，求木板的长度L应满足的条件．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展,ABD错误C正确．2、A【解析】试题分析：根据万有引力等于重力得出：GMmR2＝mg得：g＝GMR2，根据火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的25，故A正确；研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：GMmr2＝m(2πT)2r得：T＝2πr3GM，M为太阳的质量，r为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长，故B错误；研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：G考点：万有引力定律及其应用．3、A【解析】

AB.A、B两点是皮带传动边缘上两点，所以两点具有相同的线速度，但由于半径不同，根据得，两点角速度不同，A正确B错误CD.因为A、B具有相同线速度得到：，而B、C同轴转动，所以，所以，，所以CD错误4、A【解析】根据加速度公式：根据牛顿第二定律，合外力为：则3秒末时刻外力的瞬时功率为：，故选项A正确，BCD错误．点睛：求瞬时功率时，要注意公式的选择问题．5、A【解析】

A．任一卫星绕行星表面做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得则得行星的质量行星的密度两个卫星的周期之比为，由上式可得，两行星密度之比为，故A正确；B．行星质量为已知两个卫星的周期之比为，两行星半径之比为，由此可得，两行星质量之比为，故B错误；C．忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力，得解得结合两行星半径之比为，质量之比为，解得两行星表面处重力加速度之比为，故C错误；D．根据圆周运动公式可得两卫星的速率之比为，故D错误。故选A。6、ABC【解析】下摆过程中小球、弹簧和地球组成的系统动能和势能相互转化，机械能守恒，A正确；下摆过程中弹力做负功，弹性势能增大，重力做正功，重力势能减小，BC正确；从开始下摆瞬间，速度为零，重力的功率为零，到最低点，速度水平，与重力垂直，重力的功率为零，中间过程中在竖直方向上有分速度，即重力的功率不为零，所以重力的功率经过了先增大后减小的过程，D错误．7、AD【解析】

A．0~6s内拉力做的功为P—t图线下所围的面积故A正确；B．在2~6s内匀速运动，则拉力为物体在0~2s内：物体的加速度为由牛顿第二定律得代入数解得F=6N故B错误；C．由滑动摩擦力公式代入数据解得故C错误；D．合外力在0~6s内做的功0~2s内做的功相等为由此可得，故D正确。故选AD。8、AD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，则线速度为：，因b、c的半径相等且大于a的半径，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，选项A正确；向心加速度为：，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，选项B错误；c加速时，所需要的向心力增大，万有引力不够提供向心力，卫星c将做离心运动，轨道半径增大，不可能追上同一轨道上的b．b减速时，所需要的向心力减小，万有引力将大于所需要的向心力，卫星b将做近心运动，轨道半径减小，也不可能等到c．故C错误．由，知卫星a轨道半径减小时，线速度将增加，故D正确．9、BC【解析】

在地球表面，由重力等于万有引力得：，在同步卫星位置由万有引力提供向心力可得：，解得同步卫星线速度的大小为；根据可知同步卫星线速度的大小为，故选项B、C正确，A、D错误。10、AD【解析】

A．想使小球落到轨道上时的竖直分速度最大，则根据可知小球应该落在轨道的最低点，故A正确；B．小球落在圆弧面上不同点时，结合圆弧可知位移的偏向角会随着落点的不同而发生变化，根据平抛运动的推论可知速度偏向角，所以小球落到轨道上时的速度方向和水平方向之间的夹角不相同，故B错误；CD．根据平抛运动的推论：速度反向延长线过水平位移的中点，若小球垂直落在圆弧面上，则速度方向延长线过圆心，违背了速度反向延长线过水平位移的中点，所以无论取何值，小球都不可能垂直撞击半圆轨道，故D正确；C错误；二、实验题11、乙引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）【解析】

（1）根据万有引力公式可得（2）由于引力较小，所以卡文迪许设计此实验时运用了放大法的思想，所以利用微小测量方法放大的思想的是乙图（3）引力常量的得出具有重大意义，比如：引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）故本题答案是：(1).(2).乙(3).引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）12、ADE系统误差【解析】

（1）小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式，还需要知道小球的质量，故ADE正确，BC错误；（2）根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线；（3）偶然误差的特点是它的随机性，如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除；系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略且无法消除，则由此引起的误差属于系统误差．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、【解析】设星球的质量为M，卫星的质量为m，星球的第一宇宙速度是v由万有引力提供向心力：在星球表面：解得：即该星球的第一宇宙速度为.14、（1）2N（2）18J（3）-16J(4)2J【解析】

（1）因2s-5s时间内小球匀速速度，此时f=F=2N.（2）0-2s内的位移x1=×2×2m=2m则WF1=F1x1=3×2J=6J2s-5s内的位移x2=3×2m=6