2023届广东省广州市番禺区禺山中学物理高一下期中调研试题含解析

2023届广东省广州市番禺区禺山中学物理高一下期中调研试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示为北斗导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是()A．在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等B．在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小vC．在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小ωD．在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小a2、如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（）A．该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变B．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2C．盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于mgD．盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于mg3、设月球绕地球运动的周期为27天,则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为()A．3∶1B．9∶1C．27∶1D．18∶14、关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是()A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是卫星最大发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度5、关于重力,下列说法中哪个正确()A．地球上的物体只有静止时才受重力作用B．有规则几何形状的物体，其重心就在几何中心上C．重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外D．物体受到的重力与地理纬度和地面高度有关，与物体是否运动无关6、人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立太空城．设想中的一个圆柱形太空城，其外壳为金属材料，长1600m、直径200m，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1.5m厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气，太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境．为了使太空城内的居民能如地球上一样具有重力，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将在电力的驱动下，绕自己的中心轴以一定的角速度转动．如图为太空城垂直中心轴的截面，以下说法正确的有()A．太空城内物体所受的重力一定通过垂直中心轴截面的圆心B．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供C．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的重力越大7、如图甲所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的A．轮胎与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2B．拉力F的大小为55NC．0～5s内，轮胎克服摩擦力做功为850JD．6s末，摩擦力的瞬时功率大小为275W8、火车通过弯道时，为了保证安全，要求火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力．假设火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是A．当火车以速度v通过此转弯处时，所受的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力B．当火车以速度v通过此转弯处时，受到重力、铁轨的支持力和转弯的向心力三个力的作用C．当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨D．当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压内轨9、如图所示，一个竖直的光滑圆形管道固定在水平面上，管道内有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是A．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能为零B．小球通过管道最低点时，管道对地的压力可能为零C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能为零D．小球通过管道最高点时，管道对地的压力可能为零10、如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中()A．球A的机械能一直减小 B．球C的机械能一直增大C．球B对地面的压力可能小于mg D．球A落地的瞬时速度为二、实验题11、（4分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为______mm.12、（10分）某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交电流频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。（1）他进行了下面几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上C．用天平测出重锤的质量D．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带E．测量纸带点间的距离F．根据测量点间的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能否等于其增加的功能其中没有必要进行的步骤是_______，操作不当的步骤是______（均填步骤前的选项字母）（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，可得出打C点时重锤的速度为______m/s。（保留2位有效数字）（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并根为纵轴、h为横轴画出的图像应是图中的______（选填项字母）。A．B．C．D．（4）已知重锤质量为m，O到C的间距为hoc，C点的速度为vc，若选取O到C这一过程验证机械能守恒定律，则需要验证的表达式为（用字母表示）______。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，假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面，一质量为m的小物块从斜面底端以速度v0沿斜面向上运动，小物块运动t时速度恰好为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ，该星球半径为R,引力常量为G。试求(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.(2)该星球质量M(3)该星球的第一宇宙速度.14、（14分）如图甲，某汽车以恒定的速率驶入一个狭长的90°圆弧形水平弯道，弯道两端连接的都是直道.有人在车内测量汽车的向心加速度随时间的变化关系如图乙所示.求：(1)汽车转弯所用的时间；(2)汽车行驶的速率.15、（13分）某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图（a）所示。现用该电动机在水平地面拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示。已知物体质量m=1kg，与地面的动摩擦因数，离出发点C左侧s距离处另有动摩擦因数为、长为d=0.5m的粗糙材料铺设的地面AB段。（g取10m/s2）(1)若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少？(2)若启动电动机，物体在C点从静止开始运动，到达B点时速度恰好达到0.5m/s，则BC间的距离s是多少？(3)在(2)问条件下,物体能通过AB段吗？如果不能停在何处？

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、D【解析】A、根据万有引力提供向心力，有GMmr2=4π2mrT2，得T=2πr3GM，B、根据万有引力提供向心力，得v=GMr，c的轨道半径小于a的轨道半径,故线速度va<vC、根据万有引力提供向心力，得ω=GMr3，因c的轨道半径小于b的轨道半径，故角速度ωbD、根据万有引力提供向心力，得a=GMr2，因为a、b的轨道半径相等，故a、b的加速度大小相等，但加速度的方向不同，所以加速度不同，故选项错误的故选D。【点睛】由万有引力提供向心力，确定周期，速度，角速度，加速度与半径的关系从而确定各量的大小关系。2、B【解析】

A．向心力的方向始终指向圆心，是变化的，故A错误；B．在最高点，由周期故B正确；C．盒子在最低点，由可得F＝2mg故C错误；D．盒子在与O点等高的右侧位置时，盒子底部对小球的支持力等于小球的重力mg，而盒子侧壁的支持力也等于mg，两者相互垂直，所以盒子对小球的作用力等于mg，根据牛顿第三定律，小球对盒子的作用力大小等于mg，故D错误。故选B。3、B【解析】

由开普勒第三定律有＝所以＝＝＝故B正确，ACD错误。4、B【解析】

B、C、物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆.故它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，故B正确，C错误；A、人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故A错误；D、在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆，故在椭圆轨道上运行的卫星，在近地点的速度均大于7.9km/s，因而D错误.故选B.5、D【解析】

A．地面附近的物体都受到重力的作用，与运动还是静止无关.故A错误;B．有规则几何形状的物体，但如果质量分布不均匀，其重心也不在几何中心上，故B错误.C．重心是物体所受重力的作用点，重心不一定在物体上；如篮球的重心在球心.故C错误;D．物体受到的重力为：重力加速度与地理纬度及离地面高度有关，所以重力的大小与物体离地面的高度有关.与是否运动无关，所以D正确.6、ABD【解析】

因为太空城以中心轴做圆周运动，故太空城对人的支持力提供向心力，故支持力的方向指向圆心，而物体的重力大小就是太空城对物体的支持力，故太空城内物体所受的重力一定通过垂直中心轴截面的圆心，选项AB正确；根据可知，太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的重力越大，选项D正确；因为太空城内认为创造了重力，故太空城内的居民能运用天平准确测出质量，选项C错误；故选ABD.7、CD【解析】

AB、轮胎匀减速直线运动的加速度大小a2=m/s2=5m/s2，轮胎与水平地面间的动摩擦因数μ==0.5，匀加速运动的加速度大小a1=m/s2=2m/s2，根据牛顿第二定律得，Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma1，代入数据解得F=70N，故AB错误．C、在0～5s内，轮胎位移克服摩擦力做功为，选项C正确；D、6s末轮胎的速度v=5m/s，则摩擦力的瞬时功率P=μmgv=0.5×110×5W=275W，故D正确．故选CD。8、AC【解析】当火车以速度v通过此转弯处时，则设计的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力刚好提供了转弯的向心力，不对内、外轨有挤压，当小于设计速度v时，对内轨挤压，大于设计速度v时，对外轨挤压，AC正确．9、CD【解析】试题分析：球通管道低点时，向心力向上，根据牛顿第二定律知球所受合力向上，则管道下壁对球必有竖直向上的支持力，球对管道下壁必有竖直向下的压力，故A错误；此时对管道受力分析，管道所受合力为零，球对它的压力和重力都竖直向下，则地面对管道竖直向上的支持力必不为零，故B错误；设管道半径R，球质量m，球通高点速度v，管道对球有向上的作用力N，根据牛顿第二定律：，当时，N=0，根据牛顿第三定律，即小球对管道的压力，故C正确；小球通过管道最高点时，设管道对球有向下的作用力N，根据牛顿第二定律：，管道上壁对球的压力，根据牛顿第三定律，球对管道的支持力，对管道受力分析有地面对管道的支持力，当时，，根据牛顿第三定律，管道对地的压力，故D确．考点：圆周运动的规律，牛顿第三定律，10、CD【解析】

AB.A与B、C在沿杆方向的分速度相等，当A落地时，A沿杆方向分速度为零，B、C停止运动。B、C应先加速后减速，杆对B、C先做正功后做负功，对A先做负功后做正功，B、C机械能先增大后减小，A的机械能先减小后增大，故AB错误；C.B做减速运动时，轻杆对B有斜向上的拉力，因此B对地面的压力可能小于mg，故C正确；D.A落地时B、C速度皆为零，根据A、B、C组成的系统机械能守恒可得：解得：故D正确。故选CD。二、实验题11、0.680mm【解析】

[1]螺旋测微器的读数为。12、CBD2.0C【解析】

(1)[1][2]B．打点计时器应接在交流电源上，因此B选项将打点计时器接到电源的“直流输出”错误，应接在“交流输出”上，故B错误，操作不当。C．因为本实验是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要。D．应先接通电源再释放纸带，故D操作不当。故实验中没必要的操作是C；操作不当的步骤是BD。(2)[3]匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出C点的速度大小为(3)[4]重锤做自由落体运动，根据化简得他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，图