广西壮族自治区百色市2022-2023学年物理高一第二学期期中综合测试试题含解析

广西壮族自治区百色市2022-2023学年物理高一第二学期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：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、地球同步卫星相对地面静止不动，犹如“悬挂”在天空中，若其轨道可视作圆，下列说法正确的是：（）A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的周期大于24小时C．同步卫星距地面的高度是一定的 D．同步卫星的速度是不变的2、竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则A．两球的线速度大小相等B．两球的角速度大小相等C．两球对轨道的压力相等D．两球的重力势能相等3、关于作用力和反作用力做功的关系，下列说法中正确的是（）A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．当作用不做功时，反作用力也不做功C．作用力和反作用力做的功一定大小相等、正负相反D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功4、如图所示，以v0=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上，已知g=10m/s2，则小球飞行时间是（）A． B． C．2s D．2.5s5、如图甲、乙所示，物体A、B在力F的作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（）A．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．两图中物体A均不受摩擦力D．图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体受摩擦力，方向和F相同6、一根长为L的轻杆，一端固定着一个质量为m的小球．杆以另一端为固定轴，在竖直平面内转动，当小球转到最高点时，速度大小为v，如图4所示．下列论述中正确的是（）A．一定有B．当时，小球对杆的作用力是拉力C．当时，小球对杆的作用力是压力D．无论速度v多大轻杆对小球的作用力均是拉力7、如图所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在弹簧的正上方高为H处有一个小球自由落下，将弹簧压缩至最短。设小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得最大动能是EK，在具有最大动能时刻的重力势能是EP，弹簧最大的弹性势能为Ep弹。忽略空气阻力，小球从下落到弹簧压缩至最短的过程中有（）A．小球从下落到弹簧压缩至最短的过程中，小球机械能守恒B．弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大C．若增大H，Ep弹不变D．若增大H，EP不变8、如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面．目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角为30°，重力加速度为g，估算该女运动员（）A．受到的拉力为2G B．受到的拉力为GC．向心加速度为g D．向心加速度为2g9、地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，地球半径R=6400km，地球大气层的厚度约为地球半径的一半。研究表明，并不是所有行星都能有同步卫星的。如果行星自转太快，有可能根本不可能有同步卫星。而且卫星不能在大气层内飞行。根据上述条件，假设在地球质量和半径都不变的前提下，下列哪些情况中地球不可能有同步卫星（重力加速度取g=10m/s2）（）A．大气层厚度不变，地球自转周期减小到1小时B．大气层厚度不变，地球自转周期减小到3小时C．大气层厚度增加到6.6倍地球半径，地球自转周期不变D．大气层厚度增加到1.5倍地球半径，地球自转周期减小到3小时10、质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中正确的是（不计一切阻力，g=10m/s2）（）A．手对物体做功28JB．合外力对物体做功8JC．物体机械能增加了8JD．物体重力势能增加了20J二、实验题11、（4分）为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，大小可忽略的小钢球。将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度L，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t。则：（1）小钢球做圆周运动的周期T＝________________；（2）小钢球做圆周运动需要的向心力Fn＝________________；（3）小钢球受到的合外力F合＝________________．（4）在实验误差允许的范围内，若Fn＝F合，即验证了向心力公式是正确的。12、（10分）在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：A：小灯泡“2.5V0.2A”，B：电流表0～0.6A～3A(内阻约为1Ω)C：电压表0～3V～15V(内阻很大)D：滑动变阻器“2A,10Ω”E：电源(两节干电池)F：开关一个，导线若干(1)在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路，则在具体实验操作前该电路需改进的地方有_______________________________________________；____________________________________。(写出两点.)(2)在电路改进之后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图乙所示，实验数据见下表．U(V)2.372.302.182.101.901.601.30I(A)0.110.140.180.210.290.420.56请在图丙所示的坐标纸上画出U-I图线，由图线可得E＝_____V，电源内阻为r＝_____Ω.②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测______________？（填“是”或“否”）。由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因_______________．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，质量为m=0.5kg的小球用长为r=0.4m的细绳悬挂于O点，在O点的正下方有一个质量为m1=1.0kg的小滑块，小滑块放在一块静止在光滑水平面上、质量为m1=1.0kg的木板左端．现将小球向左上方拉至细绳与竖直方向夹角θ=60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与小滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰后瞬间细绳对小球的拉力比碰前瞬间的减小了△T=4.8N，而小滑块恰好不会从木板上掉下．已知小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.11，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．求：（1）碰后瞬间小球的速度大小；（1）木板的长度．14、（14分）把一小球从离地面h=20m处以的初速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。试求：（1）小球落地点离抛出点的水平距离x；（2）小球落地时的速度v的大小和方向。15、（13分）2016年10月19日，我国发射的“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，如图1所示。随后，航天员景海鹏、陈冬先后进入“天宫二号”空间实验室，开启30天的太空生活，将在舱内按计划开展相关空间科学实验和技术试验。为了简化问题便于研宄，将“天宫二号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图2所示）。已知“天宫二号”距地面的高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G。求：(1)“天宫二号”绕地球的运动的线速度大小；(2)“天宫二号”绕地球的运动周期；(3)一些在地面上很容易完成的实验，在太空失重的环境中却难以完成，如用沉淀法将水中的泥沙分离。请你写出一个类似的实验。

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】

同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，加速度不为零，故A错误。因为同步卫星要和地球自转同步，所以周期一定等于24小时，故B错误。根据，因为ω是一定值，所以r也是一定值，所以它运行的轨道半径是确定的值，所以同步卫星的高度是唯一的，故C正确。同步卫星做匀速圆周运动，线速度的大小不变，但方向不断变化。故D错误。2、C【解析】

A．小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，线速度v＝；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；B．角速度两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；C．由牛顿第二定律可得：小球对轨道的压力FN＝mg+＝3mg故两球对轨道的压力相等，故C正确；D．两球开始的高度相同，机械能相同，因机械能守恒，则在最低点时的机械能相同，但动能不同，则重力势能不同，故D错误；故选C．3、D【解析】作用力与反作用力是否做功，应利用功的定义，在力的方向上是否有位移，相互作用的两个物体，如果其中一个固定，另一个则可能做正功或负功，例如两个同种电荷或异种电荷，D正确．4、B【解析】

小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为30°，则根据速度的分解可得，竖直方向的速度运动时间故B正确ACD错误。故选B。5、D【解析】

甲中A做匀速直线运动，而甲中A物体不受外力，故甲中A没有相对于B的运动趋势，故甲中A不受摩擦力；乙中A也是平衡状态，但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势，故B对A有向上摩擦力，故A受与F方向相同的摩擦力；A．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同，与分析不符，故A错误。B．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反，与分析不符，故B错误。C．两图中物体A均不受摩擦力，与分析不符，故C错误。D．图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体受摩擦力，方向和F相同，与分析相符，故D正确。6、BC【解析】（1）若小球在最高点，恰好只有重力提供向心力，即，则，A错误；（2）若，则小球在最高点有离心运动的趋势，小球对杆的力应属于拉力，B正确；（3）若，则小球在最高点有近心运动的趋势，小球对杆的力应属于压力，C正确，D错误．故本题选BC．7、BD【解析】

AB．小球压缩弹簧的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧压缩至最短时，弹簧形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误，B正确；C．在最低点，动能为零，重力势能全部转化为弹性势能，从越高的地方释放，减小的重力势能越大，而增加的弹性势能越大，增大，则C错误。D．弹簧压缩至最短时，速度为0，但有竖直向上的加速度。在平衡位置，加速度为0，速度最大，动能最大，根据平衡条件，有解得即压缩量恒定，即动能最大时是固定的位置，则不变，故D正确；故选BD。8、AC【解析】

AB．女运动员做圆锥摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，竖直方向合力为零，由Fsin30°=G解得F=2GF合=Fcos30°=G故A正确，B错误；CD．水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有Fcos30°=ma向即2mgcos30°=ma向所以a向=g故C正确，D错误．故选AC．点睛：本题是实际问题，要建立物理模型，对实际问题进行简化．结合牛顿第二定律进行求解．该类型题的关键是正确受力分析，找出哪些力提供了向心力，铭记沿半径方向上的所有力的合力提供向心力.9、ACD【解析】

根据万有引力提供卫星的向心力有解得卫星的周期对地球同步卫星有，则有AB．若大气层厚度不变，卫星的最小轨道半径其对应的地球同步卫星的最小周期为所以大气层厚度不变，要保留同步卫星的话，地球自转周期最多减小到2.4小时，才能保留同步卫星，故A符合题意，B不符合题意；C．大气层厚度增加到6.6倍地球半径，即轨道半径为若地球自转周期不变，此时地球同步卫星处在大气层内部，不能存留，故C符合题意；D．大气层厚度增加到1.5倍地球半径，此时地球同步卫星的轨道半径最小为其对应的地球同步卫星的最小周期为所以大气层厚度增加到1.5倍地球半径，地球自转周期做多减小到5小时，才能保留同步卫星，故D符合题意。故选ACD。10、ABD【解析】试题分析：根据动能定理求解手对物体做功和合外力做功．手对物体做功等于物体机械能的增加．物体的高度上升，重力做负功．解：A、根据动能定理得：W﹣mgh=mv2﹣0，解得，手对物体做功为：W=mgh+mv2=1×10×2+×1×42=28J，故A正确．B、由动能定理得：W合=mv2=×1×42=8J，故B正确．C、手对物体做功等于物体机械能的增加，则物体机械能增加△E=W=28J，故C错误．D、物体的重力做功为WG=﹣mgh=﹣1×10×2=﹣20J，即物体克服重力做功20J，重力势能增加了20J．故D正确．故选ABD．【点评】本题考查常见的几对功能关系的理解：合力做功等于动能的变化，除重力以外的力做功等于机械能的变化．二、实验题11、tnm4【解析】试题分析：根据钢球转动n圈用的时间t求出周期；根据平行四边形定则求出小钢球所受的合力．根据向心力与周期的关系求出小钢球做圆周运动的向心力．（1）转动n圈所用时间为t，故钢球运动周期为T=t（2）根据公式Fn=m4（3）F12、电流表应采用外接法电流表量程太大（或滑片应置于左侧用了内接）2.612.60否在小灯泡伏安特性实验中，由于滑动变阻器采用分压接法，使得外电阻与内电阻阻值接近，因而外电压不可能接近电源的电动势【解析】

（1）小灯泡内阻很小，约为几欧姆到十几欧姆，而电压表内阻很大，约为几千欧姆定律到几万欧姆，灯泡电阻远小于电压表内阻，实验时电流表应采用外接法而不是采用内接法；电源电动势约为3V，灯泡电阻约为几欧姆左右，电路最大电流不会超过0.6A，电流表应选0.6A量程而不是选择3A量程；由图甲所示可知，滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前，为保护电路，滑片应置于左端，不能放在右端；（2）①根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象，电源的U﹣I图象如图所示：由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值为2.61，则电源电动势E＝2.61V，电源内阻r2.60Ω；②电源电动势为2.61V，电压表示数达不到2.5V，不是电源电动势太小造成的；灯泡两端电压为1.8V时，灯泡电阻R9.5Ω，分压支路小灯泡与电流表总内阻约为10欧姆，滑动变阻器最大阻值为10Ω，则滑动变阻器与分压支路并联