2022-2023学年安徽省定远育才实验学校物理高一第二学期期中考试模拟试题含解析

2022-2023学年安徽省定远育才实验学校物理高一第二学期期中考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、“好奇号”火星探测器发现了火星存在微生物的更多线索，进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G己知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是()A．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力为零B．若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度C．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星密度D．火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小2、在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示．下列说法正确的是()A．宇航员相对于地球的速度介于7.9km/s与11.2km/s之间B．若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将落到“地面”上C．宇航员将不受地球的引力作用D．宇航员对“地面”的压力等于零3、如图所示，跷跷板转动时，跷跷板上的P、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则A． B．C． D．4、这是同学们在课堂中接触过的一个实验，做直线运动的钢球，在钢球运动路线旁边放一块磁铁．由此判断物体做曲线运动的条件为:A．有初速度B．合力为零C．有合力且初速不为零D．合力方向与速度方向不在同一直线上5、金星、火星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒定律可知()A．两行星的周期相等B．两行星的速率均不变C．太阳位于金星椭圆轨道的一个焦点上D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积6、如图所示，滑雪运动员沿倾角为的滑雪道匀速下滑A．运动员的机械能逐渐减小B．运动员的动能增加C．运动员的重力势能逐渐增加D．运动员的合外力做功减小7、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点P处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，如图所示，则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，下列说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．在轨道2上的运行周期大于在轨道1上的运行周期C．卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度D．卫星在轨道2上运行时经过P点的速度大于经过Q点的速度8、如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是：（）A．使两极板靠近 B．减小正对面积C．插入电介质 D．增大正对面积9、如图所示为一绕地球运行的人造地球卫星，卫星近地点P近似认为贴近地球表面，远地点Q距地面的高度为h，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，则下列关于该卫星的说法，正确的是A．该卫星的运动周期为B．该卫星在P点的速度等于第一宇宙速度C．该卫星在P点的速度大于第一宇宙速度D．该卫星在P点的加速度大于地球表面的重力加速度g10、如图所示为一皮带传动装置，A、C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在传动过程中皮带不打滑，已知R＝2r，rC＝R，则()A．ωC＝ωB B．vC＝vB C．vC＝vB D．ωB＝2ωC11、下列说法正确的是A．物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B．物体处于平衡状态时机械能一定守恒C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现12、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是（）A．向心力关系为Fa>Fb>Fc B．周期关系为Ta=Tc<TbC．线速度的大小关系为va<vc<vb D．向心加速度的大小关系为aa<ac<ab二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图甲，某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸，该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc，如图乙量出ab长度L＝20.00cm.B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离地面的高度h1＝90.00cm.C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离地面的高度h2＝80.00cm.D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离地面的高度h3＝60.00cm.则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝______m/s，钢球击中b点时其速度大小为vb＝______m/s(空气阻力不计)．14、利用如图所示的装置，探究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项填在横线上：_______A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次必须由静止释放小球C每次释放小球的位置必须不同D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线15、未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：(1)由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点。(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字）(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s。（结果保留两位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）光滑弯折杆ABC处于竖直平面内，分为倾斜部分AB与水平部分BC，在B点有一小段圆弧与两部分平滑连接，杆AB的倾斜角为37°．有50个相同的带孔小球套在AB杆上，小球能沿杆无碰撞地从AB段上下滑到BC段上，每个小球的质量均为m=0.02kg，直径d=1cm，现通过作用在最底部的1号小球的水平外力F，使所有小球都静止在AB杆上，此时1号小球球心离水平部分BC的高度H=20cm．(g取10m/s2)试求：(1)水平外力F的大小；(2)撤去外力F后，小球沿杆下滑，当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小？17、（10分）如图，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为45°，在B点小球的速度与水平方向的夹角为60°，空气阻力忽略不计，g=10m/s2，求：（1）小球在B点的速度大小（2）A．B两点间水平距离XAB的值

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

A.匀速圆周运动，物体所受合力提供向心力，所以做匀速圆周运动的物体，所受合外力不为零，A错误B.根据，可知，代入数据得：火星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度，B错误C.根据，而，联立解得：，C正确D.根据，可知轨道半径越大，周期越大，D错误2、D【解析】7.9km/s是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即G＝m′，其中m′为小球的质量，故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故B错误；宇航员受地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球作圆周运动的向心力，否则宇航员将脱圆周轨道，故C错；因宇航员受的引力全部提供了向心力，宇航员不能对“地面”产生压力，处于完全失重状态，D正确．3、C【解析】点P、Q绕着同一个点转动，故相同时间转过的角度相等，故角速度相等，即ωP=ωQ；由于P点的转动半径大于Q点的转动半径，根据v=ωr，有vP＞vQ，故C正确，ABD错误．4、D【解析】A：有初速度，物体不一定做曲线运动。故A项错误。B：合力为零时物体处于静止或匀速直线运动状态。故B项错误。C：有合力且初速不为零时，物体可能做变速直线运动。故C项错误。D：速度方向是轨迹的切线方向，合力方向指向磁体，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上。故D项正确。5、C【解析】

开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等【详解】所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，则轨道不同周期不同，则A错误；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，则近日点速度快，远日点速度慢，则B错误；所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则C正确；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，不是同一星体，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积不相等，则D错误；故选C．【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律R3/T2=K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心体有关．6、A【解析】

A．运动员下滑过程中，重力做正功，则其重力势能减小，动能不变，所以机械能减小；故A正确.B．运动员做匀速运动，所以动能不变；故B错误；C．运动员下滑过程中，重力做正功，则其重力势能减小；故C错误.D．运动员沿雪道匀速下滑，合力为零，则合力做功为零；故D错误.7、BC【解析】

研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，，解得可知v3＜v1，即卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误；椭圆轨道2的半长轴大于圆轨道1的半径，根据开普勒第三定律，知卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故B正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故C正确．轨道2是椭圆轨道，Q是近地点，P是远地点，根据开普勒第二定律知近地点速度大于远地点的速度，所以卫星在轨道2上运行时经过P点的速度小于经过Q点的速度，故D错误．8、ACD【解析】

使两极板靠近，两极板间距减小，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故A正确；减小正对面积，由电容的决定式：，可知电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故B错误；插入电介质，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故C正确；增大正对面积，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故D正确。9、AC【解析】A、卫星的半长轴,根据故A对

B、卫星在P点做椭圆运动,知在P点的速度大于第一宇宙速度,故B错误,C正确.

D、根据可知在地球表面和P应该具有相同的加速度，故D错误；故选AC点睛：求出卫星椭圆轨道的半长轴,抓住椭圆的周期与圆轨道半径等于半长轴的周期相等,结合万有引力提供向心力求出周期.在P点,卫星的速度大于第一宇宙速度,做离心运动.根据牛顿第二定律,结合万有引力等于重力比较卫星在P点的加速度与地球表面重力加速度的大小关系.10、CD【解析】A、C两点共轴转动，具有相同的角速度．AB两点线速度相等，根据，因为R＝2r，rC＝R，可得A与B的角速度之比为1：2，所以C点与B点的角速度大小之比为1：2，故A错误，D正确；因为vA=vB，C点与B点的角速度大小之比为1：2，根据v=rω得，故C正确，B错误．所以CD正确，AB错误．11、CD【解析】

A．机械能守恒的条件是：只有重力做功，如果物体受到其他力的作用，但其他力做功为零，物体的机械能也守恒，故A错误；B．物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体机械能增大，故B错误；C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定是机械能增大，有重力以外的其他力对物体做了功，故C正确；

D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现，故D正确。故选CD。12、CD【解析】

A．三颗卫星的质量关系不确定，则不能比较向心力大小关系，选项A错误；B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，即卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得得由于，则所以故B错误；C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，即由于，根据可知卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得得由于，则所以故C正确；D．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，即由于，根据可知卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得得由于，则所以故D正确。故选CD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、22.5【解析】试题分析：钢球从到和到的时间相等，击中时木板的竖直距离为，击中时木板的竖直距离为，根据得，，则钢球平抛运动的初速度，击中点时钢球的竖直分速度，根据平行四边形定则知，钢球击中点的速度大小．考点：研究平抛物体的运动【名师点睛】本题不但考查了实验的操作，而且考查了平抛运动的规律以及匀速运动和匀变速运动的规律，对