2022-2023学年湖南省长沙市地质中学物理高一下期中检测模拟试题含解析

2022-2023学年湖南省长沙市地质中学物理高一下期中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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、船在静水中的速度是4m/s，河岸笔直，河宽4m，河水流速为3m/s，以下说法正确的是()A．船过河的最短时间为0.8s B．船在河中运动速度一定为5m/sC．船过河的最短时间为1s D．船不可以垂直过河2、司机在驾驶汽车爬坡时，需要“换挡”，其目的是（）A．减小速度，得到较小的牵引力B．增大速度，得到较小的牵引力C．增大速度，得到较大的牵引力D．减小速度，得到较大的牵引力3、下列物理量中属于矢量的是（）A．速率 B．电势 C．电流 D．位移4、在物理学的探索和发现过程中，运用了许多研究方法，如：理想实验法、控制变量法、极限思维法、建立理想模型法、假设法、类比法、微元法等以下关于所用研究方法的叙述中不正确的是A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法B．根据速度定义式，当时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法5、足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，若踢球时间为0.02s，飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是()A．－200m/s2 B．200m/s2 C．－1000m/s2 D．1000m/s26、天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（）A．T1+T22B．7、月球是离地球最近的天体，忽略其他天体的影响，我们把地、月看成是双星系统，地球、月球绕它们连线上的某点做匀速圆周运动．可以想象，随着科技的发展和能源危机的不断威胁，人类总有一天会染指月球上的资源．如果人类不停的将月球的资源源源不断的运回地球，势必导致月球质量减少，地球质量增加．假设在一定时间内两星球总质量不变，两星球的间距也不变．则下列说法正确的是（）A．两星球间的万有引力不变B．两星球圆周运动的周期不变C．月球做匀速圆周运动的轨道半径变大D．地球做匀速圆周运动的轨道半径变大8、如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是()A．一颗卫星对地球的引力大小为B．地球对一颗卫星的引力大小为C．三颗卫星对地球引力的合力大小为D．两颗卫星之间的引力大小为9、做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是()A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期10、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道．已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（）A．物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动B．在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/C．使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点D．在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s11、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）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，其线速度将增大12、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO<OB，则（）A．星球A、B的向心力大小一定相等B．星球A的线速度一定大于B的线速度C．星球A的质量不一定大于B的质量D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下∶A．按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记录数据；D．保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2，并测量遮光条的宽度d，光电门甲、乙之间的距离为s；E．改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D；请回答下列各问题：（用题目所给字母表示）(1)若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车下滑时所受合力大小为________。（忽略空气阻力）(2)在误差允许的范围内，若满足__________，则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。14、（10分）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）下面叙述正确的是______A、应该用天平称出物体的质量．B、应该选用点迹清晰第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．C、操作时应先放纸带再通电．D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上．（2）如图2是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图2所示．则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC=______m/s；重物由0点运动到C点的过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）．（3）实验结果发现动能增量不等于重力势能的减少量；造成这种现象的主要原因是______。A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。(1)求传送带的最小转动速率v0(2)求传送带PQ之间的最小长度L(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W16、（12分）如图所示，从高为h的斜面顶端A点以速度v0水平抛出一个小球，小球落在斜面底端B点（已知重力加速度大小为g，不计空气阻力），求：（1）小球从抛出到落到B点所经过的时间；（2）小球落到B点时的速度大小。17、（12分）如图所示，用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向成θ角，求：（1）细绳对小球的拉力；（2）小球做匀速圆周运动的周期．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】A.要使船渡河时间最短，船头应正对河岸前进，故渡河时间t=d/v船=4/4s=1s，故A错误，C正确；B.船在河中的速度与船头的指向有关，符合平行四边形定则，运动速度有多种可能，故B错误；D.当船的合速度正对河岸时，船垂直过河，此时船头应偏向上游，故D错误．故选C.2、D【解析】

由P=Fv可知，在功率一定的情况下，换低档速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，所以D正确。故选D。3、D【解析】既有大小又有方向的物理量叫做矢量，如速度，位移，力等于；只有大小没有方向的物理量叫做标量，如速率，电势，电流，时间等，D正确．4、A【解析】

A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，A错误，符合题意；B．当，运用了极限思想，根据速度定义式，该定义运用了极限思维法，B正确，不符合题意；C．控制变量法就是先只改变一个变量，其他变量保持不变的研究方法。在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，是运用控制变量法，C正确，不符合题意；D．微元法就是把过程无线细分化。把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加是运用了微元法，D正确，不符合题意；故选A．5、C【解析】根据加速度定义式可得足球的加速度为：，故C正确，ABD错误．6、C【解析】地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，再次共线相距最近，地球比火星多运动2π角度。(2πT1-2πT7、BC【解析】

A．刚开始地月间的万有引力，设地球的质量为M，月球的质量为m，两者之间的距离为，现在有质量从月球运送到地球，则地月之间的万有引力变小，故A错误；B．设月球运动周期为T，地球和月球运动的轨道半径分别为和，由万有引力提供向心力整理得：由于地月的总质量不变，所以月球运动的周期必变，故B正确；CD．由整理得：所以随之月球上质量运送到地球上，则地球的半径变小，月球的半径变大，故C正确；D错误；8、AD【解析】

A.根据万有引力定律F=可知，对于质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而r为同步卫星距地面的高度，故A正确；B.计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，故B错误；C.卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120∘角，所以合力为0，故C错误；D.根据几何关系可知,两同步卫星间的距离d=r，故两卫星间的引力大小为=，故D正确；故选AD.9、BCD【解析】

做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向不断变化；角速度和周期不变，故选BCD.10、AC【解析】

（1）第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；（2）当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；（3）卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点．【详解】A、物体抛出速度v＜7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的运动可能是平抛运动，A正确；B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s，B错误；C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误．【点睛】本题考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，掌握卫星变轨模型，知道各宇宙速度的物体意义至关重要．11、AD【解析】

A．根据得可以看到半径大的线速度小，故A正确；B．abc的向心力都是由万有引力提供的，根据半径大的加速度一定小，的轨道半径相等，向心加速度大小相等，轨道半径越小，向心加速度越大。故B错误；C．加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇。故C错误；D．卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，根据公式则线速度增大。故D正确。故选AD。12、AD【解析】

A．双星靠相互间的万有引力提供向心力，知向心力相等，故A正确；B．双星的角速度相等，根据知星球A的线速度一定小于星球B的线速度，故B错误；C．双星间靠万有引力提供向心力，有得即故C错误；D．根据万有引力提供向心力，对A对B联立解得可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故D正确。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mg【解析】

（1）[1]由步骤B，可知小车和砂桶都做匀速直线运动；对小车，沿斜面方向，根据平衡条件可得对砂桶，根据平衡条件可得在步骤D中对小车，根据牛顿第二定律有联立可得即步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；（2）[2]遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为v1=，v2=故小车动能变化量为在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即14、B3.907.627.61C【解析】

（1）[1]．A．因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；

B．在选择纸带时，要求点迹清晰，根据自由落体运动公式，h=gt2可知，若开始一、二两点间的距离为2mm，则所打第一个点时的速度为零，这样只需比较mgh、mv2的大小关系即可，实验方便，故B正确；

C．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生