2023届湖南省长沙市铁路第一中学物理高一下期中达标检测模拟试题含解析

2023届湖南省长沙市铁路第一中学物理高一下期中达标检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一个物体只在相互垂直的两恒力F1、F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，而F1不变，则物体以后的运动情况是:（）A．物体做加速度大小方向不变的曲线运动B．物体做直线运动C．物体做加速度变化的曲线运动D．物体沿F1的方向做匀加速直线运动2、卡文迪许比较准确地测定了引力常量的数值.在国际单位制中,引力常量的单位是（）A． B．C． D．3、如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r，该小球运动的角速度大小为ω，则它运动线速度的大小为

A．ωrB．ω/rC．ω2/r4、如图所示，固定的倾斜角为α（α小于45度）光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（）A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能变化了mghD．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大5、关于万有引力公式，以下说法正确的是（）A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体B．当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D．公式中引力常量G的值是牛顿规定的6、有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C．如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心（不计阻力）D．如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力7、继“天宫一号”空间站之后,我国又发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示．假设“天宫一号”绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是()A．在远地点P处，“神舟八号”的加速度与“天宫一号”的加速度相等B．根据题中条件可以计算出地球的质量C．根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小D．要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处点火减速8、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能．假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示．关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是()A．处于平衡状态B．向心加速度比同高度卫星的小C．速度比第一宇宙速度大D．上面的乘客处于失重状态9、质量为m的球从离地面H高处以初速度v0水平抛出，下列图象分别描述了球在空中运动的速率v、重力的瞬时功率P随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随小球距地面高度h的变化关系，选地面重力势能为零且不计空气阻力，其中可能正确的有（）A． B．C． D．10、如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则()A．B．C．绳的拉力等于的重力D．绳的拉力大于的重力11、在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法中正确的是（）A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好12、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝3×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.2倍，g取10m/s2，则（）A．汽车的最大速度为20m/sB．汽车的额定功率为180kWC．汽车在前4s内的牵引力为1.5×104ND．汽车在前4s内牵引力做的功为3.6×104J二．填空题(每小题6分，共18分)13、两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码（图a）．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）所受的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线（图b），控制两辆小车同时开始运动和结束运动．由于两个小车初速度都是零，运功时间又相同，s=at2/2，即s∝a，只要测出两小车位移s之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，_____；当拉力F相等时，_____．实验中用砝码（包括砝码盘）所受的重力G=mg的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差．为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：_____．14、在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2，图中测量结果记录在下面的表格中。项目x1/cmA点瞬时速度/(m·s－1)x2/cmB点瞬时速度/(m·s－1)A、B两点间距离/cm数据3.920.9812.8050.00(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端（选填“左”或“右”)；(2)将表格中未填项目填写完整________；(3)若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在从A到B运动过程中，动能的增加量为_______J，重力势能的减少量为_______J。15、（1）探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置如图1所示．此实验中应用了___________（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”），图1所示的步骤正在研究F与_____________（选填“m”“ω”“r”）的关系．（1）在探究小球平抛运动的规律时，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图3所示的照片，已知小方格边长10cm，当地的重力加速度为g=10m/s1．计算得知小球平抛的初速度为v0＝________m/s，小球经过b位置时小球的速度大小为________m/s，通过相关数据判定得知位置a________（选填“是”“不是”）平抛运动的起点．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，将质量m=0.2kg的小球，从地面上方h=0.8m处以=3m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，求：（g=10m/s2）(1)小球能到达离抛出点的最大高度H？(2)从抛出到落地，共需多长时间t？17、（10分）如图所示，质量M＝2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1kg的小球通过长L＝0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态．现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4m/s，g取10m/s2.若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力的大小和方向．

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、A【解析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动．经过一段时间后，突然将撤去F2，则物体只受一个力，方向即为F1方向，大小为F1．F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动．故A正确，BCD均错误；故选A．点睛：本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了．判定直线运动与曲线运动的方法，同时做曲线运动条件是加速度与速度不共线，而不是加速度变化．2、D【解析】

在万有引力定律F=公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N⋅m2/kg2.故ABC错误，D正确．故选D.3、A【解析】根据线速度与角速度关系v=ωr知A对。4、C【解析】在圆环运动到低端时，弹簧弹力做负功，圆环的机械能减小，A错；由动能定理mgh-W=o，W=mgh，C对；弹簧的长度先减小后增大,所以弹性势能先减小后增大,B错;当弹簧沿斜面向上的弹力与重力沿斜面向下的分力相等时,m的速度最大动能最大,此时弹性势能不一定最大,D错;5、C【解析】

万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，故A错误；当两物体间的距离趋近于0时，万有引力公式不再适用，万有引力不会趋近于无穷大，故B错误；两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故C正确；公式中引力常量G的值是卡文迪许测定的，故D错误．所以C正确，ABD错误．6、C【解析】

A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有，解得：火车转弯小于规定速度行驶时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；C．小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心提供向心力，故C正确；D．物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力平衡重力，弹力提供向心力，故D错误。故选C。7、AB【解析】

A．由知得在远地点P处，“神舟八号”的加速度和“天宫一号”加速度相同，故A正确；B．由“天宫一号”做圆周运动万有引力提供向心力可知所以可以计算出地球的质量，故B正确；C．没有“天宫一号”质量是不能根据条件算出万有引力，故C错误；

D．“神八”在椭圆轨道上运动，P为其远地点，在P点万有引力对“神舟八号”提供的力大于“神舟八号”做匀速圆周运动需要的向心力，所以“神舟八号”在P点做向心运动；若“神舟八号”需在靠近P处点火减速，需要的向心力更小，则“神舟八号”将不能到达P点；所以要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处点火加速，故D错误；故选AB.点睛：天体的运动主要依靠万有引力定律充当向心力，故分析天体的运动时一定要先从这一点进行分析，再结合所学过的运动学知识解决问题．8、BD【解析】

A．太空电梯仓绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，选项A错误；B．根据可知，太空电梯仓转动的向心加速度小于同步卫星A的向心加速度，根据可知，同步卫星A的向心加速度小于与P同高度卫星的向心加速度，则太空电梯仓向心加速度比同高度卫星的小，选项B正确；C．根据可知，太空电梯仓转动的速度小于同步卫星A的速度，根据可知，同步卫星A的速度小于第一宇宙速度，则太空电梯仓的速度比第一宇宙速度小，选项C错误；D．由于各点随地球一起做匀速圆周运动，重力作为了需要的向心力，则上面的乘客处于失重状态，故D正确．9、BD【解析】

A．小球做平抛运动，小球在空中运动的速率为，v-t图象不是一条倾斜的直线，故A错误；B．重力的瞬时功率为P=mgvy=mg•gt，P与t成正比，P-t图象是一条过原点的倾斜的直线，故B正确；C．小球在高度H处做平抛运动，下落过程中，则y轴上的截距不为零，且动能越来越大，故C错误；D．小球做平抛运动，只受重力作用，机械能守恒，故D正确。故选BD。10、AD【解析】

将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，从而判断出重物的运动规律，从而判断绳的拉力与B的重力关系．【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得：vB=vAcosθ，所以vA＞vB；故A正确，B错误；因小车匀速直线运动，而θ逐渐变小，故vB逐渐变大，物体有向上的加速度，绳的拉力大于B的重力，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，注意三角知识与几何知识的运用．11、AC【解析】

A．为了使小车做直线运动，应通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上，A正确；B．坐标轴的单位长度应根据实际情况选取，方便我们的计算越即可，B错误；C．在使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，打完点后，应先断开电源后取纸带，C正确；D．如果实验中加速度过大，会导致打出的点非常少，不利于我们研究，所以钩码的质量不是越大越好，D错误。故选AC。12、BC【解析】

ABC．由题可知汽车所受阻力前4s内的加速度为前4s内汽车做匀加速运动，由牛顿第二定律可得解得汽车在4s时达到额定功率，其额定功率为当汽车受力平衡时速度最大，其最大速度为故A错误，B、C正确；D．前4s内的位移为汽车在前4s内牵引力做的功为故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、加速度与拉力成正比加速度与质量成反比M＞＞m【解析】

本实验是控制变量法的实验，实验结果是：当小车质量相同时，加速度与拉力成正比．当拉力F相等时，加速度与质量成反比．小车的加速度为a，拉力为F，设砝码盘和砝码的总质量m，小车质量M，对砝码盘和砝码：mg﹣F=ma；对小车：F=Ma；联立得：，故只有在的情况下近似认为拉力F等于mg．【点睛】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．14、左3.202.782.94【解析】

(1)[1]重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹