2023年陕西省咸阳市乾县二中物理高一下期中综合测试模拟试题含解析

2023年陕西省咸阳市乾县二中物理高一下期中综合测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=1.0m的细绳悬于以v=10m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比FB:FA为（）A．1：11 B．1：6 C．1：4 D．1：22、在静电场中，一个带电量q=2.0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则A、B两点间的电势差为（）A．2×10-4V B．1×104V C．-2×104V D．2×104V3、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)()A． B．C． D．4、地球半径为R，一物体在地球表面受到的万有引力为F，若高空某处受到的万有引力为，则该处距地面的高度为()A．R B．(－1)R C．R D．3R5、如图,一根很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球和．球质量为,静置于地面;球质量为2,用手托往,高度为,此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放后,达到的最大高度为()A． B．2 C．1.5 D．6、如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为0.6kg的小球C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉B上，A、B、C在同一直线上．t=0时，给小球一垂直于绳，大小为2m/s的速度，使小球在水平面上做圆周运动．在0≤t≤t2时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示．若细绳能承受的最大拉力为6.4N，则下列说法中正确的是（）A．两钉子间的距离为0.2mB．t=3.3s时细绳拉力的为3NC．t1为0.6πsD．小球从开始运动到绳被拉断历时2πs7、关于功和能，下列说法正确的是（）A．功不仅有大小，而且有方向B．力对物体做功，物体一定有位移C．功是物体能量多少的量度D．使用任何机械都不能省功8、如图所示，物体沿固定的粗糙斜面下滑，则它从顶端下滑到底端的过程中A．重力对物体做正功 B．弹力对物体做正功C．摩擦力对物体做正功 D．物体克服摩擦力做功9、如图所示，水平圆盘可绕通过圆的竖直轴转动，两个小物体M和m之间连一根跨过位于圆心的光滑小孔的细线，M与盘间的最大静摩擦力为Fm，M与小孔距离为r，物体M随圆盘一起以角速度ω匀速转动，下述的ω取值范围已保证物体M相对圆盘无滑动，则正确的是（）A．无论ω取何值，M所受静摩擦力都指向圆心B．ω取不同值时，M所受静摩擦力有可能指向圆心，也有可能背向圆心C．无论ω取何值，细线拉力不变D．ω最大值为10、如图所示，是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是()A．根据v＝，可知vA＜vB＜vC B．根据万有引力定律，可知FA＞FB＞FCC．角速度ωA＞ωB＞ωC D．向心加速度aA＞aB＞aC二、实验题11、（4分）某实验小组利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑过程的运动过程，并验证该过程机械能是否守恒，实验装置如图所示，实验操作中，在导轨A、B两点处分别固定光电门1和光电门2，把气垫导轨调成倾斜状态，将带有挡光片的滑块由导轨顶端轻轻释放。(1)实验时，下列不必要的操作是___________。A．测出滑块和遮光片的总质量B．测出A、B两点的高度差C．测出挡光片的宽度D．读出挡光片通过光电门的挡光时间(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为和，该小组又测得挡光片的宽度为d，A、B两点和水平桌面的距离分别为、，若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则以上测得的物理量之间应该满足的关系式为________________。(3)实验结果显示，滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量，主要原因是____________。12、（10分）为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E.电火花计时器F.纸带G.毫米刻度尺H.低压交流电源I.220V的交流电源（1）根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是_________填写器材序号），还应补充的器材是____________．（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点如图，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为、、、、、，打点周期为T．若测得小车质量为M、钩码质量为m，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________________．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）我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球．设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：（1）月球的质量；（2）轨道舱的速度大小和周期．14、（14分）如图所示，AB为半径R=5m的14光滑圆弧轨道，轨道的最低点B通过一段光滑平面BC与一粗糙斜面CD平滑连接，斜面的倾角θ=37°，斜面的髙度与A点等高，质量为m的小物块从A点由静止滑下，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．（g=10m/s2（1）滑块滑到B点的速度大小v；（2）滑块在斜面上滑行的总路程s。15、（13分）火车在运行中保持额定功率2500KW，火车的总质量是1000t，所受阻力恒为1.56×105N．求：（1）火车的加速度是1m/s2时的速度；（2）火车的速度是12m/s时的加速度；（3）火车的最大速度．

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、A【解析】

设小球的质量都是m,当小车突然停止，A球由于惯性向前做圆周运动，由于车壁的阻挡，B处于静止状态，对A球：，解得：对B球：，所以故A正确；BCD错误；2、C【解析】

本题考查电场力做功及运用动能定理分析运动。【详解】电场力做功对粒子运用动能定理分析负电荷电荷量带负值，解得3、C【解析】

小球A下降高度h过程中，重力势能转化为弹性势能，所以此时弹簧的弹性势能为，换为质量为3m的小球B，下降h时减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球B的动能，根据能量守恒可知由于弹簧形变量与第一次相等，所以此位置的弹性势能仍然为，解得：故C正确；ABD错误；故选C4、B【解析】

物体在地球表面，根据万有引力，有距地面h处：解得：h=(-1)RA．R，与结论不相符，选项A错误；B．(－1)R，与结论相符，选项B正确；C．R，与结论不相符，选项C错误；D．3R，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

从释放到b球落地根据机械能守恒有：，此时a球速度：，之后小球a继续上升，再上升距离：，解得：，到达最大高度：，ABC错误D正确．6、ACD【解析】

A.由牛顿第二定律可得：，当F=2N时，r1=1.2m，F=2.4N时，r2=1m，两钉子间的距离d为小球做圆周运动减小的半径即，故A正确；BC.由周期可得，r1=1.2m时，T1=1.2πS，r2=1m时，T2=πs，而小球每经半个周期与另一钉子接触，小球从开始运动经T1/2=0.6πs绳子与铁钉A接触，小球做圆周运动半径减小，绳子受到的拉力增大，所以t1=0.6π；小球从开始运动经=3.45s＞3.3s绳子才再次与铁钉B接触，所以t=3.3s时细绳拉力仍为2.4N，故B错误，C正确；D.当绳受到的拉力为6.4N时，r=0.375m＜0.4m，即当r=0.4m时，绳子还不会断，小球从开始运动到绳被拉断历时，故D正确.故选ACD7、BD【解析】

功有大小，有正负，但是没有方向，选项A错误；力对物体做功，物体一定有位移，选项B正确；功是物体能量变化多少的量度，选项C错误；使用任何机械都不能省功，选项D正确.8、AD【解析】某物体从一个固定斜面的顶端匀速滑到底端过程中：A、重力竖直向下，物体下滑，重力对物体做正功，故A正确；B、弹力与物体位移垂直，弹力不做功，故B错误；CＤ、摩擦力方向与物体位移方向相反，摩擦力对物体做负功，物体克服摩擦力做功，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据物体的运动状态与功的计算公式分析答题．9、BC【解析】M在竖直方向上受到重力和支持力，二力平衡．在水平方向受到绳子的拉力，也可能受到静摩擦力．设M所受静摩擦力方向指向圆心，根据牛顿第二定律得：，又，联立解得：，若，则，静摩擦力方向指向圆心；若，，静摩擦力方向背向圆心；故A错误，B正确．对于m，根据平衡条件得：，说明绳子的拉力保持不变，故C正确；随着角速度的增大，向心力增大，当向心力增大到时，角速度达最大，则有：，解得：最大角速度，故D错误，故选BC.【点睛】物体M相对圆盘无滑动，做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，通过分析M的受力情况，根据牛顿第二定律判断静摩擦力方向．得到拉力与角速度的表达式，分析拉力的变化．10、CD【解析】试题分析：由图示可知，卫星轨道半径间的关系为：rA＜rB＜rC；A、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=，由于：rA＜rB＜rC，则vA＞vB＞vC，故A错误；B、万有引力提供向心力，F=G，由于不知道卫星间的质量关系，无法判断引力间的关系，故B错误；C、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mω2r，解得：ω=，由于：rA＜rB＜rC，则ωA＞ωB＞ωC，故C正确；D、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得：a=，由于：rA＜rB＜rC，则aA＞aB＞aC，故D错误；故选C．二、实验题11、A滑块运动过程中克服阻力做功【解析】

(1)[1]设A、B两点的高度差为h，经过A点的速度为v1，经过B点的速度的v2，由题意可得可知质量可约，故不需要测出滑块和遮光片的总质量，故BCD错误，A正确。故选A。(2)[2]由代入解得(3)[3]滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量，说明存在阻力，即滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量是因为滑块运动过程中克服阻力做功。12、H天平；【解析】

(1)[1][2]．电火花打点计时器使用220V的交流电源,使用不需要低压交流电源;因为验证系统机械能守恒,需测量钩码和小车的质量,所以需要天平.(2)[3]．点1的速度点5的速度为则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为点睛：实验研究系统机械能守恒,即判断系统重力势能的减小量与系统动能的增加量是否相等,所以需要天平测量钩码和小车的质量.

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点1和点5的瞬时速度,抓住系统重力势能的减小量等于动能的增加量列出表达式.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、（1）；（2）轨道舱的速度大小为，周期为2π．【解析】(1)设月球质量为M，轨道舱绕月球表面做圆周运动时有G＝mg①所以M＝(2)轨道舱距月球中心为r，绕月球做圆周运动，设周期为T，速度为v，G＝m②由①②，得v＝R，由T＝得T＝.14、（1）10m/s（2）s=1m【解析】（1）滑块由A到B的过程，由机械能守恒定律，有：mgR=1解得滑块滑到B点的速度v=10m/s；（2）设滑块在斜面上滑行的总路程为s．由于μmgcos37°<mgs