2022-2023学年安徽凤阳县城西中学物理高一第二学期期中调研模拟试题含解析

2022-2023学年安徽凤阳县城西中学物理高一第二学期期中调研模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，斜面的倾角为，人用跨过定滑轮的绳子拉小车．现人以速度v匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面的夹角为时，小车沿斜面运动的速度为（）A． B． C． D．2、我国绕月探测工程“嫦娥一号”取得圆满成功。已知地球的质量M1约为5.97×1024kg、其半径R1约为6.37×103km；月球的质M2约为7.36×1022kg，其半径R2约为1.74×103km，人造地球卫星的第一宇宙速度为7.9km/s，那么由此估算月球卫星的第一宇宙速度（相对月面的最大环绕速度）最接近于下列哪个数值（）A．3.7km/s B．9.7km/s C．5.7km/s D．1.7km/s3、2016年9月25日，经过“轨道控制”，天宫二号由离地面h1=380km的圆形运行轨道上调到离地面h2=393km的圆形轨道，已知地球上的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，根据以上信息可判断A．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于第一宇宙速度B．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于轨道h1上的运行速度C．天宫二号在轨道h1上的运行周期为D．天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2，运行周期变小4、下列关于功能关系和机械能中说法正确的是（）A．物体受重力作用，机械能守恒B．合外力对物体做负功，物体的动能减少C．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变D．重力所做的功等于重力势能的变化量5、宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（）A．双星相互间的万有引力减小B．双星圆周运动的角速度增大C．双星圆周运动的周期增大D．双星圆周运动的半径增大6、光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60g、电阻R＝1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin53°＝0.8，g＝10m/s2则（）A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.8ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J7、如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触，弹簧处于原长，现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力F做功为W1，滑块克服摩擦力做功为W2.撤去F后滑块向右运动，最终和弹簧分离．不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则()A．撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2B．撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒C．滑块与弹簧分离时的加速度为零D．滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W28、2020年新春伊始，新型冠状病毒肺炎让每个中国人都面临巨大考验，疫情爆发后，一些疫情严重地区物资严重缺乏，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中常使用如图所示的传送带，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行。将质量为m的救灾物资A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端，则（）A．物资A由传送带左端到右端的平均速度为B．传送带全程对物资A一直在做正功C．传送带克服物资A对它的摩擦力所做的功为mv2D．全程摩擦产生的热量为mv29、关于人造卫星和宇宙飞船，下列说法正确的是（）A．如果知道人造卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球质量B．两颗人造卫星，只要它们的运行速度相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的轨道相同，周期也相等C．原来在同一轨道上沿同一方向运转的人造卫星一前一后，若要后一个卫星追上前一个卫星并发生碰撞，只要将后面一个卫星速率增大一些即可D．一艘绕地球运转的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受到的万有引力减小，故飞行速度减小10、对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是（

）A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的B．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关C．m1与m2受到的引力总是大小相等的、方向相反的，是一对平衡力D．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大二、实验题11、（4分）某实验小组做“探究物体做平抛运动的规律”的实验：（1）除木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________；A．停表B．坐标纸C．天平D．弹簧称E.重垂线（2）实验中，下列说法正确的是________；A．应使小球每次从斜槽上相同的位置无初速度滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．为使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应该适当多一些E.为了比较准确地找出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来（3）一小球在某未知星球上做平抛运动，现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示，、、为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：①小球在点时的速度大小是________；②若取为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向下为轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：________，________。12、（10分）在“利用自由落体运动”来验证机械能守恒定律的实验中，（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_________A．打点计时器(包括纸带)B．重物C．天平D．毫米刻度尺E.秒表F.运动小车（2）实验中由于系统误差的原因,会使重物获得的动能往往______它所减少的重力势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是___,该线的斜率等于_____。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）宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道上运行．设每个星体的质量均为m．万有引力常量为G．（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？14、（14分）近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度大小．15、（13分）如图，水平地面上有三个静止的小物块A、B、C，质量均为m＝2kg，相距均为l＝5m，物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1．现对A施加一水平向右的恒力F＝10N，此后每次碰撞后物体都粘在一起运动．设碰撞时间极短，重力加速度为g＝10m/s2．求：(1)物体A与B碰撞后瞬间的速度；(2)物体AB与C碰撞后摩擦产生的热量．

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、B【解析】试题分析：小车在匀速运动绳子的拉力作用下，沿着斜面向上运动，根据力的平行四边形定则，并结合运动的分解来确定小车的绳子与斜面的夹角为β时，小车运动的速度．小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向如图所示，因此有，即，B正确．2、D【解析】

设地球第一宇宙速度为v1，月球第一宇宙速度为v2，由万有引力提供向心力可得对于地球对于月球解得所以有代入数据解得，故D正确，ABC错误。故选D。3、C【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，由于“天宫二号”的轨道半径大于地球的半径，所以天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度小于第一宇宙速度，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由于h1＜h2，可知，天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度小于轨道h1上的运行速度，故B错误；根据万有引力提供向心力：，在地球表面万有引力等于重力：，联立解得：，故C正确；由上可知天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2，高度变大，所以运行周期变大，故D错误．所以C正确，ABD错误．4、B【解析】

A．机械能守恒的条件是只有重力和系统内的弹力做功，物体受重力作用，可能也受其他力作用，则机械能不一定守恒，故A错误；B．由动能定理可知，合外力对物体做负功，物体的动能减少，故B正确；C．若物体在竖直面内做匀速圆周运动，则动能保持不变，而重力势能发生变化，则机械能不守恒，故C错误；D．重力做正功时，重力势能减小；重力做负功时，重力势能增加。所以重力所做的功等于重力势能变化量的相反数，即重力势能的减少量，故D错误。故选B。5、B【解析】

C．双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律，知万有引力减小．故C错误．BD．根据万有引力提供向心力得可知m1r1=m2r2知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期增大．故BD正确．A．根据m1r1=m2r2r1+r2=L解得根据万有引力提供向心力所以双星间的距离变大，所以双星间动能均减小，故A正确．故选ABD．名师点睛：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题，知道双星的轨道半径比等于质量之反比．6、AB【解析】

当开关S闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A正确；设电路中电流为I，电源的电动势为E，则根据动能定理得：FLsin53°-mgL（1-cos53°）=0，解得安培力F=0.3N；由，得E=3V，故B正确，C错误。导体棒在摆动过程中电源提供的电能由能量关系可知：E=mgL（1-cos53°）+Q=0.06×10×0.2×0.4J+Q=0.048J+Q>0.048J，故D错误。7、AD【解析】

由能量关系可知，撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2，选项A正确；撤去F后，由于有摩擦力做功，则滑块和弹簧组成的系统机械能减小，选项B错误；滑块与弹簧分离时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，选项C错误；滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态，整个过程中摩擦力做功为2W2，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2，选项D正确；故选AD.8、AC【解析】

A．物块匀加速直线运动的位移为：，匀速运动的位移为：x2=vt，则AB间的距离为：，物资A由传送带左端到右端的平均速度为故A正确；B．与传送带一起匀速过程中，物块与传送带间无摩擦力，故传送带未对物资做功，故B错误；C．物体从静止释放后达到速度为v，则传送带对物体做功为，整个过程，对物体加速位移传送带位移相对位移传送带的位移是物体位移的2倍，而相互间作用的摩擦力大小相等，故传送带克服物资A对它的摩擦力所做的功为mv2，故C正确；D．全程摩擦产生的热量为阻力与相对位移的乘积，相对位移与物块位移大小相等，对物块根据动能定理故全程摩擦产生的热量为，故D错误。故选AC。9、AB【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，人造卫星的轨道半径为r，周期为T，则由公式得，A正确，根据公式由公式得，两个卫星的线速度相等，故其轨道半径就相等，再根据公式得，只要轨道半径相等，运转周期就相等，所以B正确．当后面的卫星加速时，提供的向心力不满足所需要的向心力，故卫星要做离心运动，所以C错误．根据公式可得卫星的线速度和卫星的质量无关，故D错误．10、AB【解析】

A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的，故A正确；B．m1与m2受到的引力是相互作用力，总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关，故B正确；C．m1与m2受到的引力总是大小相等的、方向相反的，是一对作用与反作用力，不是一对平衡力，故C错误；D．万有引力定律适应于质点，当r趋于零时，万有引力定律不再适用，故D错误。故选AB。二、实验题11、BEAD【解析】

（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离，故ACD错误，BE正确；（2）[2]A．为了能画出同一条平抛运动轨迹，减少实验误差，应使小球每次从斜槽上相同的位置无初速度滚下，故A正确；BC．要保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，斜槽轨道末端必须水平，故BC错误；DE．为了比较准确地找出小球运动的轨迹，更好地反映真实运动，记录的点应该适当多一些，然后用一条平滑的曲线把点连接起来，注意要舍弃个别误差较大的点，并不是所有的点都连接起来，故D正确，E错误；（3）①[3]由于水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为在竖直方向根据匀变速运动规律有解得B点的竖直分速度大小为则从抛出点到达B点所用的时间为带入数据可以得到所以小球在B点时的速度是②[4][5]从抛出点B点的水平位移为从抛出点B点的竖直位移为所以小球抛出点的位置横坐标为纵坐标为12、ABD小于一条通过坐标原点的倾斜直线2g【解析】

第一空.在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表；由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤；同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故ABD正确，CEF错误；第二空.产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时受到摩擦阻力以及空气阻力等,导致重物获得的动能小于它所减少的重力势能；第三空第四空.如果以为纵轴，以h为横轴,可有，可知与正比例函数，图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率等于。三、