湖南省株洲市茶陵县二中2023年物理高一第二学期期中监测模拟试题含解析

湖南省株洲市茶陵县二中2023年物理高一第二学期期中监测模拟试题注意事项: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：（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、下列说法中正确的是A．牛顿首先提出理想实验，证实自由落体运动是匀变速直线运动B．牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C．牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位2、A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的3倍,A的转速为45r/min,B的转速为15r/min．则两球的向心加速度之比为(

)A．3:1 B．4:1 C．9:1 D．27:13、万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2016年3月8日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。下列说法正确的是（）A．木星运行的加速度比地球的大B．木星运行的周期比地球的小C．下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年D．下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年4、一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则()A．踏板对人做的功等于人的机械能增加量B．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小C．人只受重力和踏板的支持力的作用D．人所受到的摩擦力水平向左5、一个质点沿x轴做直线运动，它的位置坐标随时间变化规律是x=(8t-4t2)m，其中x与t的单位分别为m和s，则质点的初速度加速度分别是（）A．8m/s-4m/s2 B．8m/s8m/s2C．8m/s-8m/s2 D．4m/s2m/s26、某行星有甲、乙两颗卫星，它们的轨道均为圆形，甲的轨道半径为R1，乙的轨道半径为R2，R2＞R1，根据以上信息可知（）A．甲的质量大于乙的质量B．甲的周期大于乙的周期C．甲的速率大于乙的速率D．甲所受行星的引力大于乙所受行星的引力7、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。B．卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度C．卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过P点时的速度D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度8、如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中()A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变9、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t＝0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变．（g取10m/s2）则（）A．0～t1内，物块对传送带做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ>tanθC．0～t2内，传送带对物块做功为D．系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小10、如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度），下列说法正确的是A．小球的线速度大小为B．小球运动到最高点时杆对小球的作用力竖直向上C．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球的作用力方向不可能指向圆心OD．轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg11、(多选)关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是()A．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B．若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动C．合运动与分运动具有等时性D．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则12、关于运动和力,下列说法中正确的是()A．做匀速圆周运动的物体，其加速度一定沿半径且指向圆心B．在平抛运动中，物体在相同的时间内速度变化量时相同的C．做曲线运动的物体所受到的合外力不可能是恒力D．在加速运动中，物体所受合外力一定要变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______．（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出．实验可观察到的现象应是_____．仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____．14、（10分）在用如图所示的装置探究动能与重力势能的转化和守恒的实验中：（1）必须用到的器材是__________。（只需填A或B，下同）A．刻度尺B．秒表（2）下列两项操作中正确的一项是___________。A．先松开纸带再接通电源B．接通电源前，重物应靠近打点计时器并静止（3）实验结果发现重物重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是______________。A．存在阻力B．重物太重三、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，京沪高铁系统，包括轨道系统、车辆系统、信号系统、供电系统、调度系统，其中动车组车辆系统是把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组．如果在某次运行中,因这趟车客流比较多，用了8节动车和8节拖车组成动车组，假设每节动车的额定功率都相等,且行驶中每节动车在同一时刻的实际功率均相同，驶过程中动车组所受的总阻力恒定为Ff=1.2×105N，动车组的总质量为m=320t，始时动车组从静止以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过372.8s的时间加速后，保持功率不变，动车组便开始以最大速度vm=306km/h匀速行驶．求：（1）动车组的额定功率多大；（2）动车组匀加速运动的时间；（3）动车组在变加速运动过程中所通过的路程（计算结果保留3位有效数字）．16、（12分）“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生了显著的经济效益和社会效益。“北斗卫星导航系统”空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，示意图如图中A、B轨道均可视为圆轨道，其半径分别约为4.2104km和2.8104km。求：(1)在A、B轨道上运行的卫星向心加速度之比；(2)在A、B轨道上运行的卫星周期之比。17、（12分）如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的①线速度之比②角速度之比③加速度之比

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、B【解析】

（1）伽利略猜想做自由落体的物体，其下落的位移和时间的二次方成正比，并设计理想斜面实验，假设在理想条件下，让小球从斜面上滚下，不断地让斜面倾角变大，直到推理到竖直情形，通过推理和假设，利用理想斜面实验，证实了自由落体运动是匀变速直线运动，如图所示（2）牛顿发现了万有引力定律，认为自然界中任何两个物体之间都存在万有引力作用，B正确；（3）卡文迪许利用扭秤实验最先测出了万有引力常量，C错误；（4）为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，但单位牛顿为导出单位，非基本单位，D错误。故本题选B。2、D【解析】

角速度，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min，知A、B的角速度之比为2：1，

根据知，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，则向心加速度之比为8：1．故D正确，A、B、C错误．

故选D．3、C【解析】

AB．设太阳质量为M；质量为m的行星，轨道半径为r，周期为T，加速度为a，对行星由牛顿第二定律可得解得，由于，因此，土星运行的加速度比地球小，土星运行周期比地球大，故AB错误；CD．地球公转周期T1＝1年，土星公转周期年设经时间t，再次出现土星冲日，则其中，，解得：年，因此下一次土星冲日发生在2017年，C正确，D错误。故选C。4、A【解析】

踏板对人的作用力即为支持力与摩擦力，在随着扶梯向上加速运动过程中，踏板对人做的功等于人的机械能的增加量，故A正确；人只受重力、踏板的支持力和摩擦力的作用，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：

ax=acosα，方向水平向右；ay=asinα，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=max=macosα，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FN-mg=masinα，由牛顿第三定律知人对踏板的压力FN′=FN＞mg．故BCD错误；5、C【解析】

根据位移时间关系公式x＝v0t+at1=8t-4t1，得：v0=8m/s，a=-8m/s1．故C正确，ABD错误．故选C．6、C【解析】

A、卫星的轨道半径与质量无关系，不能由半径的大小确定绕行天体的质量的大小．故A错误；B、由万有引力提供向心力得，则半径大的周期大，则甲的周期小于乙的周期，故B错误；C、由万有引力提供向心力得，则半径大的速度小，故C正确；D、因两者质量未知，则无法确定引力的大小关系．故D错误．故选C．7、ABD【解析】

A．根据环绕规律“高空低速长周期”可知卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故A正确；B．卫星在轨道1上经过Q点时，提供的向心力等于需要的向心力，速度增大后沿轨道2做离心运动，故卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度，故B正确；C．卫星在轨道2上运动时机械能守恒，经过Q点时重力势能小，Q点的动能大于它在轨道2上经过P点时的动能，说明卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它经过P点时的速度，故C错误；D．由牛顿第二定律可知解得分析该式可知只要相同，向心加速大小相同，说明卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故D正确。故选ABD。8、AD【解析】

A．a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；【点睛】本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．9、BD【解析】

A．由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功，故A错误；B．在内，物块向上运动，则有得故B正确；C．内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为，根据动能定理得：则传送带对物块做功故C错误；D．内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大，故D正确．故选BD。10、ACD【解析】根据向心加速度，代入得小球的线速度，所以A正确；需要的向心力F=ma=mg，所以在最高点杆对小球的作用力为零，故B错误；小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，故合外力指向圆心，当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球的作用力，方向不指向圆心O，所以C正确；轻杆在匀速转动过程中，当转至最低点时，杆对球的作用力最低，根据牛顿第二定律：，得轻杆对小球作用力的最大值为F=2mg，所以D正确．11、BCD【解析】试题分析:两个直线运动的合运动不一定是直线运动．如平抛运动．故A错误；若不在一条直线上的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，合加速度与合速度方向一定不在一条直线上，故B正确；合运动、分运动同时发生，同时结束，具有等时性；故C正确；速度、加速度和位移是矢量，合成都遵从平行四边形定则，故D正确．考点：运动的合成和分解．12、AB【解析】

A．匀速圆周运动的物体，线速度大小不变，方向发生改变，速度变化方向沿半径指向圆心，所以加速度方向沿半径指向圆心。故A项正确。B．平抛运动物体的加速度，加速度的大小、方向始终不变；据可知，平抛运动中，物体在相同的时间内速度变化量时相同。故B项正确。C．做曲线运动的物体所受到的合外力可能是恒力。例如：平抛运动就是物体在恒力作用下的曲线运动。故C项错误。D．在加速度越来越小的加速运动中，物体所受合外力减小。故D项错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动两球相碰平抛运动在水平方向上做匀速直线运动【解析】

(1)[1]金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直方向上做自由落体运动．

(2)[2][3]两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．14、ABA【解析】

（1）实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量，以及求解瞬时速度，从而求解动能的增加量，故需要刻度尺；打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表。故选A。（2）该实验应先接通电源再松开纸带，接通电源前，重物应靠近打点计时器，故A错误，B正确。（3）由于阻力的存在，使得部分重力势能的减小量转化为内能，则重物重力势能的减小量略大于动能的增加量，故选A。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36