2023届湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学物理高一第二学期期中检测模拟试题含解析

2023届湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学物理高一第二学期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、做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．它们受合外力一定不为零B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．其速度可以保持不变D．它们受合外力一定是变力2、大小不变的力F按如图所示的四种方式作用在物体上，使物体前进了，其中力F做功最少的是（）A．μ=0.1 B．μ=0.2C．μ=0.3 D．μ=0.43、物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则()A．沿路径ACB重力做的功大些 B．沿路径ADB重力做的功大C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D．条件不足，无法判断4、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的周期小于在轨道2上的周期C．卫星在轨道2上从Q点运动到P点过程中万有引力做负功D．卫星在轨道2上经过P点时要减速才能进入轨道35、小船在静水中的速度v1=3m/s，它要渡过一条水流速度v2=5m/s，河宽150m的河流，若认为河流笔直且足够长，则可断定（）A．小船可能到达出发点的正对岸 B．小船渡河的最短位移是150mC．小船渡河时间不能少于50s D．小船根本不可能渡河到达对岸6、地球表面处的重力加速度大小为g，某行星的质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的一半。一个质量为m的物体（可视为质点）距该行星表面的高度等于地球半径，则该物体与行星间的万有引力大小为（）A．mg B．mgC．mg D．2mg7、如图所示，斜面倾斜角为θ，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、BA．A、B两球的水平位移大小之比为1:4B．A、B两球飞行时间之比为1:2C．A、B两球下落的高度之比为1:2D．A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:48、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。重力加速度为g，关于此过程，下列说法中正确的是（）A．提升过程中手对物体做功m（a＋g）hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体克服重力做功mghD．提升过程中物体的重力势能增加m（a＋g）h9、北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建立后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是（）A．所有同步卫星的线速度大小都相等B．所有同步卫星一定在赤道正上方C．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，角速度越大D．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度10、在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用。某杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：v=·，式中ΔL是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A、B沿公路方向上的水平距离，h1、h2分别是散落物在车上时候的离地高度（h1大于h2）。只要用米尺测量出事故现场的ΔL、h1、h2三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度。不计空气阻力，g取9.8m/s2，则下列叙述正确的有（）A．A、B落地时间相同B．A、B落地时间差与车辆速度无关C．A、B落地时间差与车辆速度成正比D．A、B落地时间差与车辆速度乘积等于ΔL11、如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，则（）A．卫星在同步轨道3上的运行速度大于7.9km/sB．要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，则应在b点加速C．在椭圆轨道2经过a点时的加速度与在圆周轨道1上经过a点时的加速度相等D．在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度更大12、某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方如图所示不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平，交流电源．回答下列问题．（1）为完成此实验，除了现有的器材，还需要的器材是____________；（2）关于本实验，在操作过程正确的情况下，下列说法中正确的是_______；A．实验时一定要称出重锤的质量B．实验中测得重锤重力势能的减少量DEP略大于它动能的增加量DEk，是因为阻力做功造成的C．如果纸带上打下的第1、2点模糊不清，则无论用何种方法处理数据，该纸带都不能用于验证机械能守恒定律D．处理实验数据时，可直接利用打下的连续实际点迹作为“计数点”（3）若按实验要求选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计数点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻两点时间间隔为0.02s），当地重力加速度g=9.80m/s2，重锤质量为0.50kg，那么打下点B时重锤的动能EkB=________J，从O到B的过程中重力势能减少量为DEP=_____J．（计算结果均保留三位有效数字）（4）在实验中，某同学根据实验测得的数据，通过计算发现，重锤在下落过程中，重锤动能的增加量略大于重锤势能的减少量，若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______________A．重锤的质量偏大B．交流电源的电压偏高C．交流电源的频率小于50HzD．重锤下落时受到的阻力过大14、（10分）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g．（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________．A．小球的质量mB．AB之间的距离HC．小球从A到B的下落时间tABD．小球的直径d（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=_________(用题中所给的物理量表示)．（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=__________．（4）在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）．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，质量分布均匀，半径为、质量为m的小球，用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在根竖直杆上相距为的A、B两点。两轻绳长度均为，伸直时延长线经过球心整个装置以竖直杆为轴转动，达到稳定时轻绳与杆在同一竖直平面内。(1)转动的角速度为多大时？小球与竖直杆接触但无压力。(2)转动的角速度为时，轻绳a、b对球的弹力分为多大？16、（12分）据报道，美国航空航天管理局计划在2008年10月发射月球勘测轨道器（LRO），若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，求：（1）LRO运行时的向心加速度a；（2）月球表面的重力加速度。17、（12分）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）电动机消耗的电功率P电；（2）绳对重物做功的机械功率P机；（3）电动机线圈的电阻R．

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、A【解析】

做曲线运动的物体，加速度一定不为零，所以它们受合外力一定不为零，选项A正确；做曲线运动的物体，速度的大小不一定发生变化，但是速度的方向一定发生变化，即速度一定变化，选项BC错误；它们受合外力不一定是变力，也可能是恒力，例如平抛运动，选项D错误.2、D【解析】

根据做功公式可知，在拉力相同，位移相同的情况下，力与位移夹角越大，则做功越小，由图可知D选项中力和位移夹角最大时，力做的功最少，故A、B、C错误，D正确；故选D。3、C【解析】

根据重力做功可知，由A到B不管沿哪条路径高度差相同，则重力做功相同。则C正确。4、C【解析】

A．由万有引力提供圆周运动向心力可得解得由于轨道1的半径小于轨道3的半径，所以卫星在轨道1上卫星的速率大于轨道3上的速率，故A错误；B．由于轨道3的半径大于轨道2的半长轴，根据开普勒第三定律可知卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期，故B错误；C．卫星在轨道2上从点运动到点过程中，卫星受到的万有引力与速度方向的夹角为钝角，所以万有引力做负功，故C正确；D．欲使卫星从轨道2上的点进入圆轨道3，需点火加速，使卫星做离心运动，故D错误；故选C。5、C【解析】

A.因为静水中速度的大小小于水流速度的大小，则合速度的方向不可能垂直河岸，所以小船不可能到达正对岸．故A错误，B错误；C.当小船在静水速与河岸垂直时，渡河的时间最短，则最短时间t=d/v静=150/3s=50s.故C正确；D.将小船的速度沿河岸和垂直河岸分解，只要小船有垂直河岸方向的分量，就能到达河对岸，故D错误；故选C6、A【解析】

设地球的质量为，地球的半径为，则行星的质量为，行星的半径为，由题意得则该物体与行星间的万有引力大小为故BCD错误，A正确。故选A。7、AB【解析】

AB.根据tanθ＝t=可知飞行时间之比为1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比为1：2，则水平位移之比为1：1，故AB符合题意。C.根据h＝12gt2得，时间之比为1：2，则下落高度之比为1：1．故CD.落在斜面上竖直分速度vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则知，落在斜面上的速度v=可知落在斜面上的速度之比为1：2．故D不符合题意。8、ABC【解析】

A．设人对物体的拉力为F，由牛顿第二定律得F-mg=ma即F=m（g+a）则在提升过程中手对物体做功为WF=Fh=m（a+g）h故A正确；B．根据牛顿第二定律可知物体受到的合力为F合=ma，故F合h=mah故B正确；C．提升过程中物体克服重力做功mgh，故C正确；D．提升过程中物体克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，故D错误。故选ABC。9、AB【解析】

AC．因为同步卫星要和地球同步自转，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据因为同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，即一定，所以必须固定，所以一定位于空间同一轨道，即轨道半径都相同。由可知所有同步卫星的线速度大小都相等，故C错误，A正确。B．若在除赤道所在平面外的任意一点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，在同一平面内，故B正确；D．由万有引力提供向心力有可得则轨道半径大的线速度小，导航系统所有卫星的运行速度一定小于地卫星的运行速度，即第一宇宙速度，故D错误。故选AB。10、BD【解析】

ABC．平抛运动的时间由高度决定，A、B的高度不同，则平抛运动的时间不同，时间差与车辆的速度无关，故AC错误，B正确；D．根据得A、B的运动时间，A的水平位移x1=vt1B的水平位移x2=vt2则有△L=x1-x2=v（t1-t2）故D正确。故选BD。11、BC【解析】

A．由题意知卫星在轨道3上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有可得可知轨道半径越大，运行速度越小，由于7.9km/s是在近地轨道的运行速度，故卫星在同步轨道3上的运行速度小于7.9km/s，故A错误；B．在轨道2经过b点时，万有引力大于所需的向心力，卫星做近心运动；在轨道3经过b点时，万有引力等于所需向心力，卫星做圆周运动；而两轨道经过b点时万有引力相等，根据可知卫星在轨道3经过b点时的速度大于轨道2经过b点时的速度，即要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，需要在b点加速，故B正确；C．在轨道2和轨道1经过a点时，万有引力相等，根据牛顿第二定律可知在轨道2和轨道1经过a点时加速度相等，故C正确；D．卫星在轨道2上做椭圆运动，根据开普勒定律可知在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度小，故D错误。故选BC。12、AC【解析】

设小球平抛运动的初速度为v1，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间水平位移AB．由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持抛出点高度h不变，减小初速度v1．故A正确，B错误．CD．由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持初速度v1大小不变，减小降低抛出点高度h．故C正确，D错误．故选AC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）刻度尺（2）BD（3）1.001.05（4）C【解析】

（1）[1]．纸带各点间距离需要刻度尺测量，所以还需要的器材有刻度尺；

（2）[2]．实验时不需要称出重锤的质量，故A错误；阻力做功使得实验中测得重锤重力势能的减少量△Ep略大于它动能的增加量△Ek，故B正确；如果纸带上打下的第1、2点模糊不清，可以选择纸带上其他清晰两点来验证机械能守恒定律，故C错误；处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D正确．

（3）[3][4]．B点时重锤的速度等于AC两点间的平均速度．AC间距为：xAC＝(25.71−17.72)cm＝7.99cm＝7.99×10−2mB点时重锤的速度为从O到B的过程中动能增量Ek=从O到B的过程中重力势能减少量为△Ep=mgh=0.500×9.8×0.2152J=1.05J（4）[5]．根据mgh=mv2可知，测量结果与重锤质量m无关，所以A错误；由可知，测量结果与电压U无关，所以B错误；由，其中，所以若实际交流电源的频率小于50Hz，而将f=50Hz代入上式求出的速度要大于实际速度，从而导致∆Ek＞mgh，所以C正确；根据能量守恒定律可知，若重锤下落时受到的阻力过大，则重锤动能的增加量应小于重力势能的减少量，所以D错误．故选C.点睛：我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．14、BD；；；；【解析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB，以及物体通过B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．【详解】（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离H，故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度