湖北省武汉市新洲区2023年物理高一第二学期期中综合测试试题含解析

湖北省武汉市新洲区2023年物理高一第二学期期中综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示,是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星A、B、C,速度大小分别为vA、vB、vC;受到的万有引力大小分别为FA、FB、FC,角速度分别为ωA、ωB、ωC;向心加速度分别为aA、aB、aC;则下列说法正确的是()A．根据可知B．根据万有引力定律,可知C．角速度D．向心加速度2、下列关于向心力的论述中，正确的是：（）A．物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生。C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力。D．向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢3、同步地球卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法错误的是（）A．同步卫星处于平衡状态B．同步卫星的速率是唯一的C．各国的同步卫星都在同一圆周上运行D．同步卫星加速度大小是唯一的4、如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0m/s，则跳伞员着地时的速度()A．大小为5.0m/s，方向偏西B．大小为5.0m/s，方向偏东C．大小为7.0m/s，方向偏西D．大小为7.0m/s，方向偏东5、某人骑自行车以10m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以同样大小的速率从北方吹来，实际上风的速度是（）A．14m/s，方向为北偏西45° B．14m/s，方向为南偏西45°C．10m/s，方向为正北 D．10m/s，方向为正南6、物理学发展中涌现出了一大批优秀的科学家，正是因为他们的贡献推动着人类不断前进，下列符合实际情况的是（）A．牛顿发现了万有引力定律B．伽利略论证了重物体比轻物体下落得快C．卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量D．开普勒是在牛顿万有引力的基础上提出开普勒三定律7、如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的静摩擦力为F′，下列说法正确的是（）A．当车匀速运动时，F和F′所做的总功为零B．当车加速运动时，F和F′的总功为负功C．当车加速运动时，F和F′的总功为正功D．不管车做何种运动，F和F′的总功都为零8、如图所示，a，b，c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b，c的线速度大小相等，且小于的线速度B．b，c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度C．加速可追上同一轨道上的，减速可等候同一轨道上的D．假设卫星由于稀薄空气的阻力，轨道半径缓慢减小，则其速度增大9、如图所示，光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点.重力加速度为g，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球运动到C点时的速率为10、半圆柱体M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板PQ，M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N，整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向右移动，在N落到地面以前，发现M始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是A．PQ对N的弹力逐渐减小B．MN之间的弹力逐渐增大C．地面对M的摩擦力逐渐增大D．地面对M的支持力逐渐增大二、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）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做____________运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m______________小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图1是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=_________m/s1．（结果保留三位有效数字）③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a—图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是_________.A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线三、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）如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R=2.0m，一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处，以初速度V0=4m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02，则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s2）．14、（14分）在距地面高3.2m处水平抛出一小球，小球落地点距拋出点的水平位移为6.4m，不计空气阻力，取10．求：（1）小球从抛出到落地所用的时间．（2）小球落地瞬间速度的大小．15、（13分）刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量m=0.2kg，球到转轴的距离l=90cm，g=10m/s2(1)整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率；(2)若在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，桶的速率多大?

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、C【解析】

根据mg=m，得v=，由于不同轨道，g不同，不能得到vA＜vB＜vC．故A错误．根据，因为不知道人造地球卫星A、B、C的质量大小关系，无法比较它们所受的万有引力，故B错误．根据得，，可知，卫星的轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，所以应有ωA＞ωB＞ωC．aA＞aB＞aC．故C正确，D错误．2、C【解析】

A．物体受到的合力提供向心力，物体做圆周运动，物体做圆周运动后，同时会受到向心力，A错误；B．向心力是按作用效果命名的，与重力、弹力、摩擦力按性质命名不一样，B错误；C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力，C正确；D．向心力只能改变物体运动的方向，不能改变物体运动的快慢，D错误。故选C。3、A【解析】

A、同步卫星在万有引力作用下，绕地心作圆周运动，不是处于平衡状态，A错误．BCD、同步卫星运动的角速度与地球自转的角速度相等，根据，可知在角速度一定的情况下，同步卫星的高度是一定的，当高度一定后，则同步卫星的加速度、速率以及轨道也就一定了．故BCD正确本题选说法错误的，所以选A4、A【解析】将跳伞员的速度分解，竖直分速度还是4m/s，当水平分速度为3m/s，根据平行四边形定则得，合速度为5m/s，方向偏西．故A正确，B、C错误．故选A．5、A【解析】

人感觉到的风应是正东方向的风和实际的风速方向这两个方向的合成，设实际的风速为v，根据平行四边形定则知，实际的风速为方向为北偏西45°。故选A。6、AC【解析】

AC.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量，故AC正确；B.伽利略认为物体下落快慢和质量无关，故B错误；D.开普勒整理第谷的测量数据后提出开普勒三定律，故D错误．故选AC。7、AB【解析】试题分析：对人进行受力分析，竖直方向上受力平衡，水平方向上，车对手的力F的方向是向左的，车对脚的静摩擦力F′是向右的，由物体的运动状态可以确定合力的情况，从而做出判断．A、匀速运动时，人处于受力平衡状态，并且F和F′大小相等方向相反，它们的也位移相同，所以F和F′所做的总功为零，A正确．B、当车加速运动时，合力向右，所以F′＞F，F′对人做正功，而F对人做负功，所以F和F′的总功为正功，所以B错误．C、由B的分析可知，C正确．D、由B的分析可知，选项D错误．故选AC．考点：功的计算．点评：通过受力分析，确定了F和F′的大小关系之后，由于它们的位移是一样的，所以做功的关系和力之间的关系相同．8、AD【解析】

AB．根据，解得，b，c的半径相同，知b、c的线速度、向心加速度大小相等，运行半径越大，速度、向心加速度越小，故小于a的线速度、向心加速度，故A正确，B错误；C．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，会离开原来的轨道，b减速，万有引力大于所需要的向心力，做近心运动，也会离开原来的轨道，所以不会追上，故C错误；D．a卫星由于稀薄空气的阻力的影响，a卫星运动过程要克服空气阻力做功，机械能减小，卫星将做向心运动，轨道半径将缓慢减小，则其线速度增大，故D正确。故选AD。9、BCD【解析】

试题分析：A、B、小球从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得；而在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误、B正确．C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上：，解得：，所以C正确；D、对整个过程机械能守恒，，解得：，故D正确．考点：本题考查平抛运动、圆周运动、动能定理．10、BC【解析】

先对N受力分析，受重力、M对N的支持力和PQ对N的支持力，如图：

根据共点力平衡条件，有：，N2=mgtanθ

再对M、N整体受力分析，受重力、地面支持力、PQ挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图：

根据共点力平衡条件，有：f=N2N=（M+m）g，故有：f=mgtanθ；PQ保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大，故BC正确，AD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、①匀速直线运动；远小于②0.343③A【解析】试题分析：（1）“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力，方法是将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀速直线运动，另外为使绳子拉力等于砝码盘（连同砝码）的质量，必须满足满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M的条件．（1）由匀变速运动的推论得，将计数点0到4分成0到1和1到4两部分，其中，，代入上式解得（3）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出a-图象，故选A考点：“验证牛顿第二定律”的实验【名师点睛】明确实验原理是解决有关实验问题的关键．在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：（1）平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；（1）满足砝码（连同砝码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于