新疆昌吉回族自治州木垒县中2023年物理高一第二学期期中综合测试模拟试题含解析

新疆昌吉回族自治州木垒县中2023年物理高一第二学期期中综合测试模拟试题考生须知：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、2019年4月10日晚，人类历史上首张黑洞照片“冲洗"完成，室女座星系团中超大质量星系Messier87中心的黑洞图像呈现在世人眼前.观察发现在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统.如图所示，黑洞A．B可视为质点，它们围绕连线上O点做匀速圆周运动，且AO大于BO,不考虑其他天体的影响.下列说法正确的是A．黑洞A的向心力大于B的向心力B．黑洞A的线速度大于B的线速度C．黑洞A的质量大于B的质量D．两黑洞之间的距离越大,A的周期越小2、2017年5月11日美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，机上的7名宇航员通过5次太空行走对哈勃望远镜进行了最后一次维护，为其更换了相机、电池、陀螺仪、对接环、光谱仪等设备。维护时，须使航天飞机相对于哈勃望远镜处于静止状态才行。若航天飞机上的速度计显示其运动速度大小为v，且已知地球半径为R，地面重力加速度为g。待维修的哈勃望远镜离地面的高度h为（）A．gR2v2-RB．3、探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在半径较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）A．向心加速度变小 B．周期变小C．线速度变小 D．角速度变小4、物体的加速度是“5m/s2”读作（）A．秒平方分之5米 B．每秒每秒5米C．每二次方秒5米 D．5米每二次方秒5、小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18cm，则（）A．小车运动的平均速度为0.03m/sB．小车运动的平均速度为1.5m/sC．小车运动的平均速度为1.8m/sD．小车运动的平均速度为180m/s6、在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1（且v1＞v2），方向可以选择，现让该船开始渡河，则下列说法错误的是()A．最短渡河时间为B．最短渡河位移为dC．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关D．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关7、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍，根据以上数据，以下说法正确的是A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B．火星公转的周期比地球的长C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大8、轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（）A．小球在最高点时对杆的作用力为零B．小球在最高点时对杆的作用力为mgC．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能为零9、火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的1/9，那么()A．火星的密度约为地球密度的9/8B．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的9/4C．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的4/9D．火星上的第一宇宙速度约为地球上第一宇宙速度的/310、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积 B．质量之和C．速率之和 D．各自的自转角速度11、一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽度为60m、水流速度为6m/s的河流，下列说法正确的是()A．小船渡河的最短时间为6sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变12、下列说法中正确的是（）A．自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B．在四种基本相互作用中，万有引力是最强的C．四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力二．填空题(每小题6分，共18分)13、图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：A．用天平测出重物和夹子的质量B．把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源F.用秒表测出重物下落的时间G.更换纸带，重新进行实验(1)对于本实验，以上不必要的步骤是____________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：①在纸带上打下计数点B的速度为_________m/s；②从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_________J；打B点时重物的动能为_________J；（3）实验中发现重力势能的减少量______动能的增加量（填“略大于”或者“略小于”或者“等于”）．14、某同学利用如图(a)所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)，从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图(b)所示，打点计时器电源的频率为50Hz.(1)通过分析纸带数据，可判断物块开始减速的时刻位于________A．计数点5和6之间某时刻B．计数点6和7之间某时刻C．计数点7和8之间某时刻(2)计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)15、如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中．（1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，速度沿水平方向C．保证小球在空中运动的时间每次都相等（2）该实验装置对轨道的要求是______A．必须光滑B．可以粗糙三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计．（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离S；（2）从平台飞出到A点时速度及圆弧对应圆心角θ；（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力大小；（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v′=33m/s此时对轨道的压力大小．17、（10分）如图所示，竖直半圆形光滑轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点，质量为m=1kg的滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度VA=6.0m/s，物体经B冲上圆弧轨道，己知半圆形轨道半径R=0.50m，滑块与水平面间的动摩擦因数u=0.50，A、B两点间的距离L=1.10m，取重力加速度g=10m/s2，.求:（1）滑块经过圆弧轨道B点时，轨道对滑块的支持力大小；（2）通过计算判断滑块是否可以通过轨道的最高点C。

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、B【解析】

A.双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力与B对A的作用力大小相等，方向相反，则黑洞A的向心力等于B的向心力，故A错误；B.双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，由图可知A的半径比较大，根据v=ωr可知，黑洞A的线速度大于B的线速度．故B正确；C.在匀速转动时的向心力大小关系为：mAω2rA=mBD.双星之间的周期公式为：T=所以两黑洞之间的距离越大，A的周期越大，故D错误。2、A【解析】令望远镜距地面的高度为h，则望远镜圆周运动的轨道半径：r=R+h，

在地球表面上，由重力与万有引力相等有：G可得：GM=gR2

对于太空望远镜有万有引力提供圆周运动向心力有：GMmr2=mv2r点睛：星球表面重力与万有引力相等，万有引力提供环绕天体圆周运动的向心力这是解决此类问题的关键，要灵活选择向心力公式的形式。3、B【解析】

根据可得因半径r减小，则向心加速度变大，周期变小，线速度变大，角速度变大。故选B。4、D【解析】

“5m/s2”读作5米每二次方秒故选D5、C【解析】

第1点到第6点的时间长度为，由可得，平均速度，所以C正确．6、C【解析】

A．当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为：故A不符合题意；B．由于v1>v2，合速度方向可以垂直河岸，所以最短渡河位移大小为d，故B不符题意；CD．渡河时间取决于v1在垂直河岸方向的分量，无论什么情况水速都与渡河时间无关，故C符合题意，D不符合题意；本题选择错误的，故选C。7、AB【解析】A、根据万有引力等于重力得出：得：，根据火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的，A正确；B、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：得：，M为太阳的质量，R为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长，B正确；C、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：，得：，M为太阳的质量，R为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过v的表达式发现公转轨道半径大的线速度小，C错误；D、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：，得：．M为太阳的质量，R为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过a的表达式发现公转轨道半径大的向心加速度小，D错误；故选AB．8、BD【解析】以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上．小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得：，即有F=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg，方向竖直向下．故A错误，B正确．对于球，在最高点时：若时，杆对球的作用力方向竖直向上时，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F减小，则球对杆的力减小，若，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F增大，则球对杆的力增大，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】小球刚好能通过最高点P时，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力变化情况．9、CD【解析】

A.密度可得故A错误；BC.重力加速度，，故B错误，C正确；D.第一宇宙速度，故D正确．所以CD正确，AB错误。故选CD正确。10、BC【解析】

AB．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期），由万有引力等于向心力，可得，r1+r2=r=400km联立解得选项B正确A错误；C．由可得选项C正确；D．不能得出各自自转的角速度，选项D错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。11、AD【解析】

A、小船在静水中的速度为10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间为；故A选项正确，B选项错误.C、D、由题意可知，因船速10m/s大于河水速度6m/s，由速度的合成可知合速度可以垂直河岸，则过河位移最短，则过河位移为60m，静水中的船速增加时，合速度要改变，但船速始终大于水速，则仍可以使合速度垂直河岸，最短路程为60m不变，所以C选项错误，D选项正确.故选AD.12、AD【解析】

A．在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，选项A正确；B．在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，选项B错误；C．随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，C错误；D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，D正确。故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、AF;1.8m/s,0.86J,0.81J;略大于【解析】

(1)实验中验证机械能守恒,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量重物和夹子的质量,故A不必要.重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出,不需要秒表测出,故F不必要.（2）①利用中点时刻的速度等于平均速度即②从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量则打B点的动能（3）实验中发现重力势能的减少量略大于动能的增加量，因为存在阻力做负功．故本题答案是：(1).（1）AF;(2).1.8m/s,0.86J,.0.81J;（3）略大于点睛：(1)根据实验的原理以及注意事项确定不必要的步骤.

(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从而得出B点重物的动能.【详解】14、B1.16【解析】

(1)[1]从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；故B正确。(2)[2]根据平均速度等于中间时刻的速度，则有：。15、BB【解析】（1）斜槽末端的切线必须是水平