河北省巨鹿县二中2022-2023学年物理高一第二学期期中考试模拟试题含解析

河北省巨鹿县二中2022-2023学年物理高一第二学期期中考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则A．F2＞F1＞F3 B．a1＞a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω22、在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff=mgsinα+2mv/LD．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv03、开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础，下面关于开普勒三定律理解错误的是（）A．由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形B．由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上C．由开普勒第二定律知，一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐减小的D．由开普勒第三定律知，地球与火星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等4、如图所示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的时间大小为（）A．2v0tanθ/gB．2v0cotθ/gC．2v0sinθ/gD．2v0cosθ/g5、如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωB C．aA>aB D．压力FNA>FNB6、跳伞运动员从直升机上由静止跳下，经一段时间后打开降落伞，最终以的速度匀速竖直下落．现在有风，风使他以的速度沿水平方向匀速运动，则跳伞运动员着地时的速度大小约A．B．C．D．7、光滑地面上放一长木板，质量为M，木板上表面粗糙且左端放一木块m，如图所示，现用水平向右的恒力F拉木块，使它在木板上滑动且相对地面位移为s（木块没有滑下长木板）.在此过程中（）A．若只增大m，则拉力F做功不变B．若只增大m，则长木板末动能增大C．若只增大M，则小木块末动能不变D．若只增大F，则长木板末动能不变8、如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是()A．在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力C．在竖直方向汽车可能只受重力D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力9、“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动.若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是()A．摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大B．摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大C．摩托车做圆周运动的H越高，角速度越大D．摩托车做圆周运动的H越高，对轨侧壁的压力不变10、2015年5月23日天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象，24年来土星地平高度最低．“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎成一条直线．该天象每378天发生一次，土星和地球绕太阳公转的方向相同，公转轨迹都近似为圆，地球绕太阳公转周期和半径及引力常量均已知，根据以上信息可求出()A．地球质量B．太阳密度C．土星公转周期D．土星和地球绕太阳公转速度之比11、已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，近地卫星线速度大小为，向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为，向心加速度大小为，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍，则以下结论正确的是A．V1＜V3 B．V2＜V3 C．a1=a2 D．a2＞a312、下列说法正确的是()A．经典力学中物体的质量是不变的B．经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的C．万有引力定律适用于强作用力D．物体的速度可以是任意值二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：

(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m(3)测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h.用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______________，钢球所受合力的表达式F2=

_____________.14、（10分）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。完成下列填空：（）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；（）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为__________kg（即为桥和车静止时的总质量）；（）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值。如下表所示：序号m（kg）1.01.751.851.751.85（）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时，桥对托盘秤的压力是__________N，小车对桥底部的压力为__________N；小车通过最低点时__________（填“超重”，“失重”）。（重力加速度大小取10m/s2，计算结果保留位有效数字）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，在竖直放置的光滑绝缘细管的圆心O处固定一正点电荷，将质量为m，带电荷量的绝对值为q的小球从圆弧管的水平直径端A点由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，已知细管的半径为R，重力加速度为g，问：（1）小球m带正电还是负电；（2）小球m滑到最低点B时的速度多大；（3）圆心处的正电荷在B点处产生的电场强度多大。16、（12分）如图所示，斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C，整个装置竖直固定，D是最低点，圆心角∠DOC=37°，E、B与圆心O等高，圆弧轨道半径R=0.30m，斜面长L=1.90m，AB部分光滑，BC部分粗糙．现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑，物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数=0.1．取sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力．求：（1）物块从A到C过程重力势能的增量ΔEP；（2）物块第一次通过B点时的速度大小vB；（3）物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小N．17、（12分）如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方．一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处．(取g＝10m/s2)求：（1）小球通过轨道B点的速度大小vB；（2）落点C到A点的水平距离．

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】

根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3；近地卫星与同步卫星相比较，卫星所受万有引力充当向心力，则F3＜F2；同步卫星与地球自转同步，故ω1=ω3，根据F=mω2r可知F1<F3，选项A错误．由选项A的分析知道向心力F1＜F3＜F2，故由牛顿第二定律，可知a1＜a3＜a2；对近地卫星，，又，则；故B错误．同步卫星与地球自转同步，故ω1=ω3，则v1＜v3，据知，v3＜v2，近地卫星的运行速度即第一宇宙速度；故C错误．同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正确．2、B【解析】对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v0)2－0＝2aL，v－v＝2aL，可解得v1＝v0，所以A错误，B正确；根据动能定理有：mgLsinθ－FfL＝m(2v0)2，可解得Ff＝mgsinα－2mv/L，C错误；重力功率的最大值为Pm＝2mgv0sinα，D错误．3、C【解析】开普勒第一定律指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A说法正确；由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上，故B说法正确；由开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，故离太阳近的运动速度大，离太阳远的运动速度小，故C说法错误；由开普勒第三定律知，地球与火星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等，故D说法正确．所以选C．4、A【解析】因为小球落到斜面上，所以竖直方向和水平方向上的位移满足：tanθ=yx，在竖直方向上做自由落运动，故y=12gt25、A【解析】

以任意一球为研究对象，受力情况如下图A．根据牛顿第二定律得得对于两球，相同，所以线速度故A正确；B．由牛顿第二定律得得所以故B错误；C．由牛顿第二定律得得所以故C错误；D．由图得轨道对小球的支持力为与半径无关，则小球对轨道的压力故D错误。故选A。6、C【解析】

根据运动的合成可知，着地时速度：，ABD错误，C正确7、ABC【解析】A、只增大m,由功的公式可以知道,拉力的功W=Fs,F不变,s不变;故拉力的功不变;所以A选项是正确的;

B、对m根据牛顿第二定律可以知道a=F-μmgm=Fm-μg;若只增大m,则m的加速度减小,运动时间增长,m对M的摩擦力f=μmg增大,则由牛顿第二定律可以知道,M的加速度增大,故长木板的末速度增大,动能增大;所以B选项是正确的;

C、若只增大M,对m对牛顿第二定律可以知道a=F-μmgm=Fm-μg,m的加速度不变,运动时间不变;所以小木块末动能也不变，故C正确；

故选：ABC点睛：分别对两物体进行受力分析,明确物体的运动过程,再由牛顿第二定律分析两物体的位移变化,从而求出功与能的变化.8、BCD【解析】

AB．汽车过拱桥，做圆周运动，当在最高点的速度时，竖直方向由重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，即只受重力和支持力，故A错误，B正确；C．当在最高点的速度时，根据牛顿第二定律有解得N=0，即在最高点竖直方向上只受重力，故C正确；D．当在最高点时，根据牛顿第二定律有解得可知N<mg，故根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力小于汽车的重力，故D正确。故选BCD。9、BD【解析】

摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，所以整体只受重力和支持力，根据受力分析有：，因为角度是定值，所以支持力是定值，根据牛顿第三定律得：对侧壁压力不变；，所以H越高，r越大，向心力不变，线速度变大，角速度变小，AC错误BD正确10、CD【解析】

地球绕太阳运动根据万有引力提供向心力，地球绕太阳公转周期和半径及引力常量均已知，则可以求出太阳的质量，但求不出地球的质量，故A错误；由于不知道太阳本身的半径，所以无法求出太阳的密度，故B错误；根据题意地球经过t=378天地球比土星多转一圈,即.由于地球的半径是已知的，所以根据此公式可以求出土星的周期，故C正确；根据开普勒第三定律可以求出土星运动的轨道半径，在已知周期和半径之比的情况下可以利用求得速度比，故D正确；故选CD11、AD【解析】试题分析：地球赤道上的物体和同步卫星具有相同的周期和角速度，根据v=ωr，可知V1＜V3，选项A正确；近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2＝mv2r，v＝GMr,两卫星的轨道半径比为1：7，所以V2>V3，故B错误．根据万有引力提供向心力得：GMmr考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道同步卫星与随地球自转的物体具有相同的角速度，以及知道近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可求出线速度之比和加速度之比。12、AB【解析】

A．经典力学中物体的质量是不变的，而相对论认为物体的质量随速度发生变化．故A正确；B．经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故B正确；C．万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故C错误；D．根据相对论力学，物体的能量是不连续的，所以速度也是不连续的，故D错误；故选AB．点睛：本题考查的是经典力学的适用范围：宏观低速物体；什么是经典力学，经典力学的基本假设即成立的基础：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】

做圆周运动的转动周期为，转动的半径为r，故所需要的向心力，对钢球受力分析，根据力的合成可知钢球受到的合外力为.14、1