2023届甘肃省金昌市永昌四中物理高一第二学期期中统考模拟试题含解析

2023届甘肃省金昌市永昌四中物理高一第二学期期中统考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、第一次通过观测和计算的方法总结出行星运动规律的物理学家是（）A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．卡文迪许2、小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（）A．树上A处苹果的重力势能为15JB．沟底D处苹果的重力势能为-5JC．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10JD．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J3、质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M和m小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则()A． B．cosα＝2cosβ C． D．tanα＝tanβ4、能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（

）A．因为能量守恒，所以不需要节约能源B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机C．不同形式的能量之间可以相互转化D．能量可以被消灭，也可以被创生5、质点作匀速圆周运动时，不变的物理量（）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、如图所示，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的空间站在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．以v1、ω1、a1分别表示近地卫星的线速度、角速度、向心加速度的大小，以v2、ω2，a2分别表示该空间站的线速度、角速度、向心加速度的大小，以v3、ω3、a3分别表示月亮的线速度、角速度、向心加速度的大小．则正确的是A．v1>v3>v2 B．ω1>ω2=ω3C．a1>a2>a3 D．a1>a3>a27、地球有众多人造卫星，若已知质量为m的某卫星在圆轨道上运动，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，忽略地球自转影响，则（）A．卫星轨道处的重力加速度为 B．卫星运动的速度大小为C．卫星运动的周期为 D．卫星运动的向心加速度大小为8、质量为的物体从地面上方高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为B．物体的重力势能减少了C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为9、粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图甲和图乙所示．重力加速度g取10m/s1．以下说法正确的是A．1s末物体运动的加速度为1m/s1B．第1s内物体位移大小是4mC．物体的质量m=5kgD．0-4s过程中物体做匀变速直线运动10、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是()A． B．C． D．二、实验题11、（4分）某兴趣小组的几位成员做“验证机械能守恒定律”的实验，所用打点计时器频率为50Hz。(1)两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置，你认为更合理的是图_________（填“甲”或“乙”）；采用上述所选装置时，打点计时器所接电源应是图_________（填“丙”或“丁”）。(2)如图戊所示是某次实验中经正确操作得到的一条纸带（局部），将刻度尺的“0”与起始点对齐，A、B、C……G各点对应的数据是该点到起始点的距离（单位：cm）。已知重物质量为1.0kg，当地的重力加速度为9.8m/s2，则从打下起始点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量为_________J，重物克服阻力做的功为_________J。（两空结果均保留三位有效数字）。12、（10分）卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．（1）实验时需要测量的物理量包括弹簧秤拉力F、______和______．（填写选项）A．圆周运动的半径rB．水平面的高度hC．小球运动周期TD．绳子的长度L（2）待测物体质量的表达式为m=______．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）如图所示，置于圆形水平转台上的小物块随转台转动。若转台以角速度ω0=2rad/s转动时，物块恰好与平台发生相对滑动。现测得小物块与转轴间的距离l1=0.50m，设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物块与转台间的摩擦因数；(2)若小物块与转轴间距离变为l2=1.0m，则水平转台转动的角速度最大为多少？14、（14分）一辆电动车从开始做加速直线运动，加速度为．行驶5s后做匀速直线运动．求：（1）匀速行驶的速度大小；（2）加速行驶过程通过的位移大小．15、（13分）某“电场抛射装置”如图所示．两正对平行金属板A、B竖直放置，相距为d，两板间固定一内壁光滑的绝缘细直管CD，细管与水平面的夹角为37°．一质量为m、带电量为+q的小球（半径略小于细管半径）从管口C处无初速释放，经板间电场加速后从另一管口D射出，恰好水平进入到与细管处在同一竖直平面的四分之三圆弧轨道的最低点M，M点与C点的高度差也为d．重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）小球从管口D运动到M点所用的时间；（2）电场力对小球做功多少？（3）现在在四分之三圆弧轨道所在的平面内加一水平向右的匀强电场，其场强大小为2mg/q．要使小球在圆弧轨道上运动的过程中始终不脱离轨道，求圆弧轨道半径的取值范围．

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】

开普勒在第谷观测的天文数据的基础上，研究总结得出了行星运动的三个定律，在牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量，被称为“测出地球质量的人”，故选项B正确，A、C、D错误。2、B【解析】

A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能EkD=mghAD=15J，故C错误；D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．3、A【解析】

设转轴稳定转动时角速度为，可知稳定时两球角速度相等.根据牛顿第二定律得：对M分析有：①对m分析有：②联立①②计算得出：A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.4、C【解析】

掌握热力学四个定律的内容和本质．【详解】自然界的总能量是守恒的，能量即不能被消灭，也不能被创生，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以会有能源危机，所以我们要节约能源．所以ABD均错，而C正确．故选C．【点睛】本题关键是根据热力学第二定律进行分析，即能量虽然守恒，但热过程具有方向性，故能量存在耗散，能量可以利用的品质会降低了．5、B【解析】匀速圆周运动中速度和向心加速度的大小不变，方向时刻改变；匀速圆周运动中的角速度和周期、速率恒定不变，B正确．6、ABD【解析】空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据v=rω知v3＞v2，近地卫星的轨道半径等于地球的半径，故近地卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，根据v=知v1＞v3，所以有v1>v3>v2，故A正确；根据万有引力充当向心力知ω=知，ω1>ω2，而空间站与月球具有相同的角速度，ω2=ω3，所以ω1>ω2=ω3，故B正确；空间站与月球以相同的角速度绕地球运动，根据向心加速度an=ω2r，由于空间站的轨道半径小于月球轨道半径，所以a3＞a2，近地卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，根据，得a1>a3，所以a1>a3>a2，故C错误，D正确;故选ABD．7、AC【解析】

A项：由题意知，卫星运动的轨道半径r=R+h=2R，在地球表面有：①，对于卫星有万有引力提供圆周运动向心力：由①式得：，可得：轨道处的重力加速度，故A正确；B项：卫星运动速度大小，故B错误；C项：卫星运动的周期，故C正确；D项：卫星运动的向心加速度，故D错误．8、BC【解析】

A．重力做功只与高度有关，物体下降的高度为，所以在此过程中重力做功为，故A错误；B．重力做多少功，重力势能就减少多少，重力做功为，所以重力势能减少，故B正确；C．根据动能定理，此过程初、末状态物体的动能都是零，所以合外力对物体所做的总功为零，故C正确；D．对整个过程运用动能定理得：mg（H+h）+（-fh）=0-0，解得地面对物体的平均阻力为，故D错误．故选BC点睛：重力做功的特点是重力做功与路径无关，取决于初末位置的高度差．重力做多少功重力势能就减少多少；根据动能定理，合外力做功，即总功等于动能的增量，据此可以计算地面对物体的平均阻力大小．9、AC【解析】

根据速度图象的斜率等于加速度，知前1s内物体的运动加速度：，故A正确；第1s内物体的位移为：，选项B错误；根据牛顿第二定律得：前1s内：F1-μmg=ma；

后1s内：F1=μmg；由图得F1=15N，F1=5N；代入解得：m=5kg，故C正确；由图可知，0-4s过程中物体先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动，选项D错误．10、AD【解析】

因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故A正确，B错误；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：解得得：，故C错误，D正确．故选AD．【点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比．运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题．二、实验题11、乙丁4.370.02【解析】

(1)［1］［2］用夹子固定纸带，可以避免甲图中用手握住纸带弊端，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能固定，而用夹子固定纸带，便于将纸带调整为竖直方向，以勉纸带与打点计时器限位孔之间产生更大的摩擦，故选乙图更合理；电磁打点计时器采用的是低压交流电源故选丁。(2)［3］［4］从打下起始点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量为打点计时器所接电源频率为50Hz，周期T=0.02s，由纸带可得动能的增加量为根据能量守恒可得重物克服阻力做的功为12、AC【解析】

（1）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T，需要测量的物理量为A、C；（2）根据，得：．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、(1)0.2；(2)【解析】

(1)恰好发生相对滑动时由最大静摩擦力提供圆周运动向心力解得(2)转动半径变为时有解得14、（1），（2）17.5m．【解析】试题分析：（1）公式匀变速直线运动的速度公式即可求出速度；（2）根据位移公式即可求出位移．（1）根据公式，5s末的速度：（2）加