山西省忻州市忻府区忻州一中2022-2023学年物理高一下期中综合测试试题含解析

山西省忻州市忻府区忻州一中2022-2023学年物理高一下期中综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、字宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动，称之为双星系统。由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。已知它们的运行周期为T，恒星A的质量为M，恒星B的质量为3M，引力常量为G，则下列判断正确的是（）A．两颗恒星相距B．恒星A与恒星B的向心力之比为3︰1C．恒星A与恒星B的线速度之比为1︰3D．恒星A与恒星B的轨道半径之比为︰12、一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm3、测出万有引力常量的科学家是（）A．牛顿 B．爱因斯坦 C．卡文迪许 D．伽利略4、如图所示，斜面的倾角为，人用跨过定滑轮的绳子拉小车．现人以速度v匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面的夹角为时，小车沿斜面运动的速度为（）A． B． C． D．5、如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，C、D光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（）A．vsin B．vcos C．vtan D．vcot6、如图所示，质量相同的两小球A、B，分别用长l和2l的轻绳挂在不同高度的天花板上，现拉起两小球使绳伸直呈水平状态，然后由静止释放，两小球运动过程中的最低点的位置在同一水平面上，以小球A开始释放的位置所在水平面的重力为零势能参考面，当两小球到达最低位置时（）A．两球运动的线速度相等 B．两球运动的角速度相等C．取同一水平面作为零势能点，两球的机械能相等 D．细绳对两球的拉力相等7、甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之比为2:1，线速度之比为2:3，那么下列说法中正确的是（）A．它们的半径之比为2:9 B．它们的半径之比为1:2C．它们的周期之比为2:3 D．它们的周期之比为1:38、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时,小球速度最大B．弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mghD．小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量等于mgh9、如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A．受到的向心力为mg＋mB．受到的摩擦力为μmC．受到的摩擦力为μ(mg＋m)D．受到的合力方向斜向左上方10、关于电源电动势大小的说法，正确的是（）A．同一种电池，体积越大，电动势也越大B．电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C．电路断开时，电源的非静电力做功为0，电动势并不为0D．电路中电流越大，电源的非静电力做功越多，电动势也越大11、一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中（）A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将还要增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将不再减少12、以v0=12m/s的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a=－6m/s2的加速度继续前进，则刹车后（）A．3s内的位移是12mB．3s内的位移是9mC．3s末速度的大小是6m/sD．1s末速度的大小是6m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。(1)金属丝的有效长度L为______cm，直径D为______mm，电阻R为______Ω。(2)将测得的数据代入公式______，即可求出金属丝的电阻率。（用第(1)问给出的字母表示）14、（10分）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：________．a．通过调节使斜槽的末端保持水平b．每次释放小球的位置必须不同c．每次必须由静止释放小球d．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降e．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触f．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的所示，则小球平抛的初速度的计算式为________（用表示）．（3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．点不是抛出点，轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度=________，抛出点的坐标________，________（取）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）国际空间站是迄今最大的太空合作计划，其离地高度为H，绕地球运动的周期为T1．通过查找资料又知万有引力常量G，地球半径R，同步卫星距地面的高度h，地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由得（1）请判断上面得出的结果是否正确，请说明理由；如不正确，请给出正确解法和结果．（2）请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法，并解得结果．16、（12分）如图所示，E=8V，r=2，R1=8，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？(2)要使R1得到的电功率最大，则R2的取值应是多大？R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？17、（12分）如图，底座A上装有长0.5m的直立杆，底座和杆总质量为0.2kg，杆上套有0.05kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4m/s从底座向上运动，刚好能到达杆顶，求：(1)上升过程中的加速度；(2)下落过程的时间；(3)下落过程中，底座对地的压力有多大？(g＝10m/s2)

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】

两恒星体做匀速圆周运动的向心力来源于两恒星之间的万有引力，所以向心力大小相等，列式可得半径之比；根据牛顿第二定律列式可求解两颗恒星相距的距离；恒星A与恒星B的角速度相等，从而可求解线速度之比.【详解】两恒星体做匀速圆周运动的向心力来源于两恒星之间的万有引力，所以向心力大小相等，即，解得恒星A与恒星B的轨道半径之比为rA:rB=3:1，故选项BD错误；设两恒星相距为L，则rA+rB=L，根据牛顿第二定律：，解得，选项A正确；由可得恒星A与恒星B的线速度之比为3:1,选项D错误；故选A.2、A【解析】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h，所以F=GMmR+h2【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMmr23、C【解析】

卡文迪许用扭秤装置测出了万有引力常量，从而使万有引力有了真正的意义，因此C正确，ABD错误。故选C。4、B【解析】试题分析：小车在匀速运动绳子的拉力作用下，沿着斜面向上运动，根据力的平行四边形定则，并结合运动的分解来确定小车的绳子与斜面的夹角为β时，小车运动的速度．小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向如图所示，因此有，即，B正确．5、A【解析】试题分析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：；而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确．考点：考查了运动的合成与分解6、D【解析】

A．到达最低点时的速度为v：有，则因为绳长不同，则线速度大小不等，故A错误；B．当两小球到达最低位置时，两球运动的角速度因为绳长不同，则角速度不同，故B错误；C．两球的初始位置不同，重力势能不同，动能相同，则机械能不同，故C错误；D．绳子的拉力为F，在最低点：，解得F=3mg与绳长无关，故D正确。故选D。7、AD【解析】

AB．两物体匀速圆周运动，由：得：所以有：＝＝故A正确，B错误；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C错误，D正确。故选AD。8、BD【解析】

A．弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值．故A错误；B．小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；CD．小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故C错误，D正确．9、CD【解析】

A、向心力的大小，故A错误．B、C、根据牛顿第二定律得，则．所以滑动摩擦力，故B错误，C正确．D、由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，则物体合力的方向斜向左上方．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键确定物体做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．10、BC【解析】

电池电动势的大小与电池的体积无关，选项A错误；电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小，选项B正确；电路断开时，电源的非静电力做功为0，电动势并不为0，选项C正确；电源电动势大小与电路中的电流大小无关，选项D错误。11、BC【解析】

AB．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，物体将做匀速直线运动，速度不变，而此时速度达到最大值，故A错误，B正确。CD．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不为零，所以位移继续增大，故C正确，D错误。故选BC。12、AD【解析】

ABC.汽车速度减为零的时间：则3s时已停下，即3s末的速度为0，则3s内的位移为：故A正确，BC错误；

D.1s末的速度为：故D正确；故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、98.705.7806.5【解析】

(1)[1]毫米刻度尺的最小刻度是1mm，需要估读到0.1mm，故金属丝的有效长度L为98.70cm。[2]直径D为[3]电阻R为(2)[4]根据得14、ace;;4;-80;-20;【解析】（1）要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；故选ace；（2）由图示可知，a、b、c、d三个点间的水平位移均相等，为x=2L，这4个点是等时间间隔点．

在竖直方向上，相邻两点间的位移差△y=3L-2L=2L-L=L；

由匀变速运动的推论△y=gt2，可得：L=gt2，

在水平方向上：x=2L=v0t，解得：v0=2；

（3）根据△y=gT2，T=0.1s，则平抛运动的初速度v0==4m/s．

A点在竖直方向上的分速度vyA==3m/s．

平抛运动到A的时间t==0.3s，

此时在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在竖直方向上的位移y=gt2=0.45m，

所以抛出点的坐标x=-0.80m，y=-0.20m．

点睛：（1）本题考查平抛物体的运动规律．要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题；（2）解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及分运动和合运动具有等时性．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)上面的结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略；(2)【解析】

（1）上面的