上海市南模中学2023年物理高一第二学期期中达标检测模拟试题含解析

上海市南模中学2023年物理高一第二学期期中达标检测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、关于向心力的说法正确的是（）A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力B．做圆周运动的物体除受其它力外，还要受一个向心力作用C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．向心力不能改变圆周运动物体速度的大小2、下列说法中正确的是A．功率越大，做的功也就越多B．甲对物体做功3J，乙对物体做功-5J，所以甲对物体做的功多于乙对物体做的功C．一对相互作用的两个静摩擦力做的总功为零D．滑动摩擦力可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功3、甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，甲、乙两艘快艇的质量之比为1：2；在相同的时间内，它们通过的路程之比为2：3，运动方向改变的角度之比为3：5，则甲乙两快艇所受向心力之比为（）A．2：5 B．5：2 C．1：5 D．5：14、如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr5、一个质量为m的足球，以v0速度由地面踢起，当它到达离地面高为h的B点处（取B点为重力势能零参考平面，重力加速为g），下列说法中正确的是A．在B点重力势能为mghB．在B点的动能为C．在B点的机械能为D．在B点的机械能为6、若某人造地球卫星的轨道半径缩小到原来的1/3，仍作匀速圆周运动，则:A．根据公式，可知卫星的线速度将缩小到原来的1/3B．根据公式，可知地球提供的向心力将增大到原来的9倍C．根据公式，可知卫星所需要的向心力将增大到原来的3倍D．根据上述B和C选项中给出的公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的倍7、要使两个物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是（）A．使两个物体的质量各减小一半，距离不变B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变C．使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变D．使两个物体间的距离和质量都减小到原来的8、两颗行星的质量分别为和，绕太阳运行的轨道半径分别为和，若它们只受太阳的万有引力作用，下列说法正确的是A．线速度之比为 B．角速度之比为C．周期之比为 D．向心加速度之比为9、如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下物理量大小关系正确的是()A．速度vA＞vBB．角速度ωA＞ωBC．向心力FA＞FBD．向心加速度aA=aB10、如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，下列说法正确的是A．宇航员此时处于受力平衡状态B．空间站的运行速度一定小于7.9km/sC．宇航员与“地面”之间无弹力作用D．若宇航员将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面二、实验题11、（4分）某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：A、带夹子的铁架台B、电火花计时器C、220V交流电源D、纸带E、带夹子的重物F、秒表G、天平H、刻度尺其中不必要的器材有________________(填器材前面的字母)(2)请指出实验装置甲中存在的明显错误：______________________；(3)根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3=_____________，则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)；(4)某同学作出了—h图象(图丙)，则由图线得到的重力加速度g=__________m/s2(结果保留三位有效数字)。12、（10分）“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法：(1）下列操作步骤中，正确的有________A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手提住纸带上端，纸带不必竖直C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置(2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是___________A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确(3）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根据以上的数据，可知重物由0运动到C点，重力势能的减小量等于_______J，动能的增加量等于___________J．（本题中计算结果均保留三位有效数字）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）风洞实验室中可产生竖直向上、大小可调节的风力．一质量m=3kg的铁球可在两根金属条制作成的轨道上滚动，如图甲所示，从水平轨道的左侧看成铁球的情景如图乙所示．现将图甲装置置于风洞实验室中，其正视图如图丙所示，轨道BF部分处于风场中，倾斜轨道AB、水平轨道CF足够长，竖直平面内圆轨道CDE的半径R=1m；水平轨道BC段长L=2m，轨道的每根金属条对铁球的阻力是铁球对每根金属条压力的k倍，k=0.5，且除轨道BC段外其它阻力不计，连接处均为平滑连接．（g=10m/s2）（1）关闭风机（无风力），铁球在AB上某处由静止释放后滚动水平轨道B上，求水平轨道的每根金属条对铁球的阻力；（2）关闭风机（无风力），铁球从AB上距水平轨道BC的高度h1=3m处由静止释放，铁球最终停在BC段的何处；（3）铁球从AB上距水平轨道BC的高度h2=1.5m处由静止释放，到达B时通过光控装置打开风机，欲使铁球不脱离轨道运动到水平轨道CF段上，求铁球受风力F大小的调节范围．14、（14分）神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G.（1）试求地球的质量表达式；（2）若仅知飞船高度h＝342km，地球半径R＝6.37×103km，地面处的重力加速度g＝10m/s2，计算飞船周期T的具体数值（计算结果保留两位有效数字）．15、（13分）一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程从静止开始滑跑。当滑跑位移达到L=5.3×102m时，速度恰好达到起飞速度。已知此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，飞机受到的牵引力F=1.8×104N,求：(1)此过程中飞机克服阻力做的功;(2)此过程中飞机所受牵引力做的功;(3)飞机的起飞速度.

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．物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是因为做圆周运动产生向心力，故A错误；B．向心力是做圆周运动需要的力，是效果力，受力分析时，不能说物体受到向心力作用，故B错误；C．做匀速圆周运动物体，向心力大小不变，方向时刻改变，故C错误；D．向心力不改变圆周运动的线速度大小，只改变线速度的方向，所以D选项是正确的；故选D．2、C【解析】

A、机器做功多少与功率和做功时间有关，功率大，如果做功时间小，做的功就不一定多，故A错误；B、正负号表示动力做功还是阻力做功，不表示大小，所以甲对物体做的功小于乙对物体做的功，故B错误；C、一对相互作用的静摩擦大小相等，方向相反，通过的位移相同，故做功之和为零，故C正确；D、滑动摩擦力可以是阻力也可以是动力，比如正在传送带上升的物体，滑动摩擦力对物体做正功，故D错误；故选C．3、C【解析】

根据线速度的定义可知甲、乙线速度之比根据角速度的定义可知甲、乙角速度之比结合可知向心力表达式为则甲、乙向心力之比ABD错误，C正确。故选C。4、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．5、D【解析】

取B点为零重力势能参考平面，则B点处的重力势能为0，故A错误；选取足球从A到B过程，由动能定理可得：-mgh=mv2−mv02，因此足球在B点处的动能为mv02-mgh，故B错误；足球被踢出只有重力做功，所以机械能守恒，则有EA=EB，由于取B处为零势能参考面，因此足球在A点处的机械能等于mv02-mgh，则在B处的机械能也为mv02-mgh，故D正确，C错误．6、BD【解析】试题分析：根据，可得，则当卫星的轨道半径缩小到原来的1/3时，可知卫星的线速度将增加到原来的倍，选项A错误，D正确；根据公式，当卫星的轨道半径缩小到原来的1/3时，可知地球提供的向心力将增大到原来的9倍，选项B正确C错误．考点：万有引力定律的应用；人造卫星．7、ABC【解析】

A.使两个物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故A正确。B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故B正确。C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故C正确。D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的，根据万有引力定律可知，万有引力与原来相等，故D错误。故选ABC。8、AC【解析】

根据万有引力提供向心力得：v＝ω＝T＝2πa＝．A．所以两颗行星的线速度之比是，故A正确．B．两颗行星的角速度之比是，故B错误．C．两颗行星运行的周期之比为，故C正确．D．两颗行星的向心加速度之比，故D错误．故选AC．【点睛】本题主要掌握万有引力提供向心力这个关系，并能根据题意选择恰当的向心力的表达式．9、AD【解析】

设锥形漏斗倾角为，根据受力分析可得：，因为两球质量相等，所以向心力大小相等，向心加速度大小相等，但小球A的半径大，所以A的线速度大，角速度小，BC错误AD正确10、BC【解析】

宇航员靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，受力不平衡。故A错误。7.9km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，空间站的运行速度小于7.9km/s。故B正确。宇航员处于完全失重状态，所以对“地面”的压力等于零。故C正确。宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，做圆周运动。故D错误。二、实验题11、FG打点计时器接在直流电源上9.67【解析】

(1)[1]在验证机械能守恒的实验中，验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度，测量下降高度和瞬时速度均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可不测，也不需要天平。故选：FG(2)[2]电火花打点计时器需要220V的交流电源，所以图中的打点计时器接直流电是错误的。故答案为打点计时器接在直流电源上。(3)[3]重力减少量为对应的动能增加量表达式二者相等说明机械能守恒，即化简得(4)[4]据机械能守恒表达式得故图象中斜率解得12、AD；C；7.62J；7.57J【解析】试题分析：（1）图中两限位孔必须在同一竖直线上，以减小限位孔对纸带的摩擦力，故A正确；实验前，手提住纸带上端，纸带应处于竖直方向，故B错误；实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，这样可以减小误差，故D错误．（2）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量；若重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，而且比较明显，就要考虑阻力太大的原因，故C正确．（3）重力势能减小量为：利用匀变速直线运动的推论得：，则有：（4）通过实验得出的结论是：在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，即机械能守恒．考点：考查了验证机械能守恒定律实验三、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、（1）15N（2）BC的中点（3）【解析】

（1）铁球在水平轨道BC上在竖直面内的受力如图，由平衡条件得其对每根轨道的