湖南师大附中2023年高一物理第二学期期中综合测试试题含解析

湖南师大附中2023年高一物理第二学期期中综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2.则下列说法中正确的是()A．下滑的整个过程中A球机械能守恒B．下滑的整个过程中B球机械能守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J2、炮筒与水平方向成α角，炮弹从炮口射出时的速度是v0，该速度在水平方向的分速度为（）A．v0sinα B．v0cosαC．v0/sinα D．v0/cosα3、如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做匀速圆周运动时，则下列说法不正确的是（）A．小球在圆周最高点时所受的向心力可能为重力B．小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，则其在最高点的速率为零D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力4、关于行星绕太阳运动过程中，下列说法正确的是（）A．开普勒第三定律＝k中的k与行星的质量无关，只与太阳的质量有关B．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度小，距离大时速度大C．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的D．相同的时间内，同一行星与太阳连线扫过的面积不相等5、一物体以初速度水平抛出，经1s其速度方向与水平成60°角，g取10m/s2，则初速度的大小是()A．5m/s B．5m/s C．10/3m/s D．10m/s6、小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v=，在这点时（）A．小球对细杆的拉力是B．小球对细杆的压力是C．小球对细杆的拉力是mgD．小球对细杆的压力是mg7、如图所示，相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，B的质量是A的质量的2倍，A与转动轴的距离等于B与转动轴的距离的2倍，两物块相对于圆盘静止，则两物块（）A．角速度相同 B．线速度相同C．向心加速度相同 D．若转动的角速度增大，A先滑动8、某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是()A．复写纸放反B．使用了直流电源C．振针过短D．纸带运动过快9、如图所示，质量m=0.5kg的小球，从距桌面h1=1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2=0.8m。以桌面为重力势能的参考平面，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球在A点时的重力势能为6JB．小球在A点时的重力势能为10JC．小球在B点时的重力势能为-4JD．小球在B点时的重力势能为010、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为．下列结论正确的是（）A．B．C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大11、为保卫我国神圣领土“钓鱼岛”，我国派遣了10余艘海监船赴“钓鱼岛”海域执行公务．其中一艘海监船在海中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列说法正确的是()A．若船在x方向始终匀速，则船在y方向始终匀速B．若船在x方向始终匀速，则船在y方向先减速后加速C．若船在y方向始终匀速，则船在x方向始终匀速D．若船在y方向始终匀速，则船在x方向先加速后减速12、伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是(

)A．斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程B．斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量C．通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律D．根据斜面实验结论进行合理的外推,得到落体的运动规律二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是__________.A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下（2）如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，，该同学利用所学的知识判断出a点不是本次平抛运动的抛出点，取a点为坐标原点，水平方向为x轴建立如图所示的直角坐标系，则抛出点坐标为______________。14、（10分）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)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）如图所示，一固定足够长的粗糙面与水平面夹角θ＝30°.一个质量m＝1kg的小物体(可视为质点)，在F＝10N的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数μ＝.g取10m/s2.则：(1)求物体在拉力F作用下运动的加速度a1；(2)若力F作用1.2s后撤去，求物体在上滑过程中距出发点的最大距离．16、（12分）水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2.5πrad/s，桶壁上P处有一小圆孔，桶壁很薄，桶的半径R＝2m；如图所示当圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径，试通过计算求小球恰好落入圆筒小孔时，释放小球的高度h(空气阻力不计，g取10m/s2)．17、（12分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求的表达式（用m1、m2表示）；(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率，运行周期，质量，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（，）

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、D【解析】

AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做负功，也对B做正功，所以AB两球机械能都不守恒，故AB错误；C．根据系统机械能守恒得代入解得故C错误；

D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为故D正确。

故选D。2、B【解析】

炮弹的速度可以在水平和竖直两个方向上分解，直接求解即可.【详解】根据平行四边形定则得，水平分速度vx=v0cosθ．故B正确，ACD错误．故选B．3、C【解析】

AB．如果在最高点绳中拉力为零，则小球在圆周最高点时所受的向心力为重力提供，故AB正确不符合题意；C．若小球刚好在竖直面内做圆周运动，在最高点的临界情况是绳子的拉力为零，根据，解得最高点的速度故C错误符合题意；D．在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由于合力的方向向上，所以拉力一定大于重力，故D正确不符合题意。故选C。4、A【解析】

A、根据可得，开普勒第三定律中的k与行星的质量无关，只与太阳的质量有关，故选项A正确；B、由开普勒第二定律："相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的“知距离越大速度越小，故选项B错误；C、由开普勒第三定律：“各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比”，故选项C错误；D、开普勒第二定律叫面积定律,它是针对同一个行星而言，在相等的时间内扫过的面积相等，故选项D错误．5、C【解析】

设物体平抛的初速度为v0，运动过程如图．

1s末物体的竖直方向的分速度为：vy=gt=10m/s；由几何关系：tan60°＝解得：故C正确，ABD错误；故选C．点睛：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．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．6、B【解析】

根据牛顿第二定律代入数据解得可知细杆对小球表现为支持力，所以小球对细杆表现为压力，大小为，故B正确，ACD错误。7、AD【解析】试题分析：A、B两物块随圆盘一起做圆周运动，角速度相同，根据v=rω知，A的转动半径大，则A的线速度较大，故A错误，B正确．C、A、B的角速度相等，根据a=rω2知，A的转动半径大，则A的向心加速度较大，故C错误．D、根据μmg=mrω2得，，由于A的半径较大，则A发生相对滑动的临界角速度较小，可知A先滑动，故D错误．故选B．考点：向心力．8、ABC【解析】如果复写纸放反，就不会在纸带上打下点，A正确；打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器的振针不振动，不打点，B正确；振针过短，振针振动时不能接触纸带，即不会在纸带上打下点，C正确；纸带运动过快，仍然会在纸带上打下点，相邻的两个点的距离会较大，D错误．9、AC【解析】

以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点的重力势能为B点的重力势能为故选AC。【点睛】本题直接考查了重力势能，关键要正确理解公式中h的含义：h为物体相对于参考平面的高度，注意重力势能的正负。10、AC【解析】b球在摆过的过程中做圆周运动，设此时其速度为v，由机械能守恒定律可得，在沿半径方向上由牛顿第三定律可得，因a球此时对地面压力刚好为零，则，联立得，A对，B错．b球从静止到最低点的过程中，其在竖直方向的分速度是先由零增大后又减至零，由，可知，重力的功率是先增大后减小，C对，D错．11、BD【解析】做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，若船在x方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，船在y方向先减速后加速；若船在y方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿x轴正方向，再沿x轴负方向，船在x方向先加速后减速，故AC错误，BD正确．点睛：本题也可以换个角度分析：在相同时间内位移相同，根据相同时间内位移大小的变化判断运动的性质．12、BD【解析】

AB．伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故A错误、B正确；CD．根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，并非是主观臆断得出的，是在实验的基础上得出的，故C错误，D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD;-0.2m,-0.05m;【解析】（1）本实验与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故C正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确．故选CD．

（2）从图中看出，a、b、c、d

4个点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即△y=gT2=2L，

初速度：，，

因此vay=vby-gT=2-10×0.1=1m/s≠0，则a点不是抛出点；从抛出点到b点的时间，则从抛出点到b点的水平距离：从抛出点到b点的竖直距离：则抛出点的位置：x=-(0.4-0.2)m=-0.2my=-(0.2-0.15)m=-0.05m，坐标为（-0.2m，-0.05m）.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：。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）（2）【解析】(