2023届湖南省长沙市宁乡一中物理高一下期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2023届湖南省长沙市宁乡一中物理高一下期中质量跟踪监视模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为（）A． B． C． D．2、如图所示，圆锥摆甲乙的摆长之比为2∶1，两摆球的质量相同，今使两圆锥摆做顶角分别为30°、60°的圆锥摆运动，则（）A．两摆球的向心加速度之比为1∶3B．两圆锥摆的运动周期之比为2∶1C．摆球的线速度之比为1∶1D．摆球的角速度之比为1∶23、如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则A．物块可能匀速下滑B．物块仍以加速度a匀加速下滑C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑4、篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引．这样可以减小A．球对手的力的冲量 B．球对手的力的大小C．球的动量变化量 D．球的动能变化量5、物块沿半径为R的竖直的圆弧形轨道匀速率下滑的过程中，正确的说法是（）A．因为速度大小不变，所以加速度为零B．因为加速度为零，所以所受合力为零C．因为正压力不断增大，所以合力不断增大D．物块所受合力大小不变，方向不断变化6、如图所示,开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱,当玻璃管从竖直位置转过45°时,开口端的水银柱将()A．从管的开口端流出一部分B．不发生变化C．沿着管向上移动一段距离D．无法确定其变化情况7、如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，A、C的质量为，B的质量为，且，A、B到转轴的距离为R，C到转轴的距离为1.5R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（）A．当圆台转速增大时，C将最先滑动B．当圆台转速增大时，A比B先滑动C．A的静摩擦力最小D．C的向心加速度最大8、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则（）A．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为B．火星探测器匀速飞行的速度约为C．火星探测器的质量为D．火星的平均密度为9、如图所示，光滑细杆上套有两个质量均为m的小球，两球之间用轻质弹簧相连，弹簧原长为L，用长为2L的细线连结两球．现将质量为M的物块用光滑的钩子挂在细线上，从细线绷直开始释放，物块向下运动．则物块（）A．速度最大时，弹簧的弹性势能最大B．速度最大时，杆对两球的支持力为（M+2m）gC．运动到最低点时，杆对两球的支持力大于（M+2m）gD．运动到最低点时，杆对两球的支持力小于（M+2m）g10、宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对台秤的压力，则关于g0、N下面正确的是（）A．g0＝0 B． C．N＝0 D．N＝mg11、(多选)质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中正确的是（）A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做功为－mgLsincosD．支持力对物体m做功为mgLsincos12、如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动，圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；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．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______将其选项对应的字母填在横线处供选择的重物有以下四个，应选择______．A．质量为100g的木球

质量为10g的砝码质量为200g的钩码

质量为10g的塑料球实验中，若选用质量的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点速度恰好为零，每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为、、已知打点计时器的频率为50Hz，当地的重力加速度．根据以上数据，可计算出打B点时的速度______；重物由O点运动到B点，重力势能减少了______J，动能增加了______

（结果都要求保留小数点后两位）14、用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。(1)如图所示，要探究向心力与质量的关系，应保证两球的运动的角速度和运动半径相同，使两球的质量__________（选填“相同”或“不同”）。(2)皮带套的两个塔轮的半径分别为和。某次实验让，则A、B两球的角速度之比为__________。(3)利用本装置得到的结论正确的是__________。A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度大小成反比B．在质量和角速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成反比C．在质量和线速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成正比D．在半径和角速度大小一定的情况下，向心力的大小与质量成正比15、用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如下，请回答相关问题：(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．演绎法(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系．A．质量m

B．角速度ωC．半径r(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______A．1：9

B．3：1

C．1：3

D．1：1三．计算题(22分)16、（12分）已知在轨道上运转的某一人造地球卫星,周期为,轨道半径为,试估算地球的质量.(，结果保留两位有效数字)17、（10分）放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系如图所示，取重力加速度g=10m/s2，求物块的质量m及物块与地面间的动摩擦因数μ．

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】

本题考查万有引力与航天，根据万有引力提供向心力以及在地球表面万有引力约等于重力进行分析。【详解】AB．根据万有引力提供向心力，有解得故A正确，B错误；CD．地球表面，根据万有引力约等于重力解得故CD错误。故选A。2、A【解析】

A．小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图设细线与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有r=Lsinθ，L1=2L2则轨道半径之比为根据受力分析有F合=mgtanθ=ma所以两摆球的向心加速度之比为故A正确；B．根据向心加速度公式得所以两圆锥摆的运动周期之比为故B错误；C．根据向心力公式得摆球的线速度之比为故C错误；D．根据角速度与周期的关系ω=得摆球的角速度之比为，故D错误。故选A。3、C【解析】

试题分析:F作用前：；F作用时：；由以上两表达式知：，C对。考点:牛顿第二定律。4、B【解析】球对手的力的冲量，不变，A错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据可知，减小了球对手的力的大小，B正确；根据动量变化可知，动量变化量相同，C错误；球的动能变化量，相同，故D错误．5、D【解析】A、B项：物体做匀速圆周运动，速率不变，根据知，加速度不为零，故A、B错误；C项：物体做匀速圆周运动，由合力提供向心力，速率不变，根据，知所受合力大小不变，故C错误；D项：根据可知，物体所受合力大小不变，方向始终指向O点，方向不断变化，故D正确．点晴：物体做匀速圆周运动，径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，得出支持力的变化．6、C【解析】

开始管内气体压强为(p0-ρgh)，其中p0为大气压，h为水银柱的竖直高度，当将玻璃管按图转过45°角度时，温度不变，假设气体体积不变，末态气体压强为(p0-ρghcos45°)，根据玻意耳定律pV=C知，因p增大，则V故选C。【点睛】关键是知道一定质量的封闭气体经过等温变化过程则遵循玻意耳定律。7、ACD【解析】

AB．物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有得AB的临界角速度为C的临界角速度为则当圆台转速增大时，C将最先滑动，故A正确，B错误；C．物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有f=mω2r且，则A的静摩擦力最小，故C正确；D．物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=ω2r，由于C物体的转动半径最大，故加速度最大，故D正确。故选ACD。8、AD【解析】A、火星探测器匀速飞行的向心加速度约为：，故A正确；B、飞行N圈用时t，故速度为：，故B错误；C、探测器受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得：，等式两边的质量m约去了，无法求解探测器的质量m，故C错误；D、探测器受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，质量：，故火星的平均密度为：，故D正确；故选AD．【点睛】火星探测器在火星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据线速度的定义求解线速度大小，根据向心加速度公式求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解质量，在结合密度的定义公式求解密度．9、BC【解析】

A．物块速度最大时要继续向下运动，弹簧继续压缩，弹性势能增大，所以此时弹簧的弹性势能不是最大，故A错误；B．物块速度最大时合力为零，对两球和物块组成的整体，由平衡条件得杆对两球的支持力为，故B正确；CD．物块运动到最低点时，加速度向上，处于超重状态，所以杆对两球的支持力大于，故C正确，D错误故选BC．【点睛】物块运动到最低点时，小球的速度为零．物块速度最大时合力为零，弹簧的弹性势能不是最大，由整体，由平衡条件求杆对两球的支持力．10、BC【解析】

AB．忽略地球的自转，根据万有引力等于重力列出等式：

宇宙飞船所在处，在地球表面处：解得：故A错误，B正确；CD．宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，即人只受重力。所以人对台秤的压力为1．故C正确，D错误。11、BCD【解析】

分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．根据功的公式求出摩擦力和重力做功．【详解】物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零，A错误；物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，B正确；根据共点力平衡条件可得物体受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上，所以摩擦力f与位移的夹角为钝角，做负功，大小为，C正确；根据共点力平衡条件可得物体受到的支持力大小为，由图看出，弹力N与位移L的夹角小于90°，则做正功，大小为，D正确．12、CD【解析】因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零．故A错误．根据牛顿第二定律得，，知向心力不为零，线速度，向心加速度a=g．故B错误，CD正确．故选CD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、BCDC4.008.438.00【解析】

(1)B．应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．C．因为我们是比较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．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，会对实验产生较大的误差，故D错误．没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD．(2)由于实验中受到空气阻力和纸带的摩擦阻力，所以我们应找体积较小，质量较大的物体作为研究对象(3)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则:．重物由O点运动到B点，重力势能的减小量:．动能的增加量:．14、不同2:1D【解析】

(1)[1]在研究向心力的大小与质量的关系时，需先控制两外两个物理量不变，研究质量和向心力的关系，所以在探究向心力的大小与质量的关系时，要使两球的质量不同。(2)[2]由得(3)[3]A．根据向心力的公式在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，故A错误；B．根据向心力的公式在质量和角速度