2023年山西省太原市育英中学物理高一下期中统考模拟试题含解析

2023年山西省太原市育英中学物理高一下期中统考模拟试题注意事项：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，a、b、c、是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．a加速可能会追上bC．c加速可追上同一轨道上的b、b减速可等到同一轨道上的cD．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，仍做匀速圆周运动，则其线速度将变大2、一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则该人造卫星绕地球做圆周运动的速率可以表示为（）A． B． C． D．3、如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了mgLC．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变4、洗衣机的脱水桶如图所示，在甩干衣服时，脱水桶绕竖直轴高速转动，衣服紧贴脱水桶侧壁随之转动，则衣服做圆周运动的向心力由()A．衣服所受的摩擦力提供B．桶壁对衣服的弹力提供C．衣服所受弹力和摩擦力的合力提供D．衣服所受重力和摩擦力的合力提供5、我国是航天强国，1970年发射的第一颗人造卫星“东方红一号”，质量为173kg，在轨运动的速率为7.2km/h。2003年发射的“神州5号”飞船的质量为7790kg，在轨运动的速率为7.6km/h，航天器运行轨道视为圆周，则（）A．“东方红一号”卫星的轨道半径大于“神州5号”飞船的轨道半径B．“东方红一号”卫星在轨加速度大于“神州5号”飞船在轨加速度C．“东方红一号”卫星在轨角速度大于“神州5号”飞船在轨角速度D．“神州5号”飞船可以在一小时内绕地球一周6、下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的最大速度B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动最小的发射速度C．地球同步通讯卫星轨道平面在赤道平面上D．地球同步通讯卫星离地心的距离可按需要选择不同的值7、如图所示，质量为M，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，它和小车之间的摩擦力为f，经过一段时间，小车运动的位移为s，物体刚好滑到小车的最右端。则()A．此时物块的动能为(F-f)(s+l)B．此时小车的动能为fsC．这一过程中，物块和小车增加的机械能为FsD．这一过程中，物块和小车产生的内能为fl8、图中的甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90min)，丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动．下列说法错误的是()A．它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲B．它们运动的角速度大小关系是ω乙>ω丙>ω甲C．它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲D．已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量9、2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射成功的“天宫二号”，是继“天宫一号”后我国自主研发的第二个空间实验室，也是我国第一个真正意义的空间实验室．“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，其运行周期为T1，线速度为v，离地高度为h；地球半径为R，自转周期为T2，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．“天宫二号”的线速度大于地球的第一宇宙速度B．“天宫二号”的向心加速度为C．地球的质量为D．静止于地球赤道上物体的重力加速度为10、有两颗质量相同的人造卫星A、B，其轨道半径分别为RA、RB，RA∶RB＝1∶4，那么下列判断中正确的有()A．它们的运行周期之比TA∶TB＝1∶8B．它们的运行线速度之比vA∶vB＝4∶1C．它们所受的向心力之比FA∶FB＝4∶1D．它们的运行角速度之比ωA∶ωB＝8∶1二、实验题11、（4分）下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．(1)实验中，若挡光杆的挡光宽度为,某次挡光片经过传感器时的遮光时间为，则计算机计算角速度ω的计算式为ω=________．实验次数123半径r（m）0.10.10.1质量m（kg）0.0220.0440.066(2)分析比较表格和图像可得到的结论为（____________）A．匀速圆周运动物体所受向心力与质量成正比B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比C．半径相同，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比12、（10分）某同学利用如图所示的实验装置，进行“研究平抛运动的特点”实验。(1)实验需要用到的测量工具有__。A．秒表B．打点计时器C．刻度尺D．天平(2)实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有__。A．小球开始滚下的高度B．小球在空中飞行的时间C．运动轨迹上某点P的水平坐标D．运动轨迹上某点P的竖直坐标(3)实验中，记录了如图所示的一段轨迹ABC，已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60cm，45cm），则平抛物体的初速度为v0＝__m/s，物体经过B点时的速度vB的大小为vB＝__m/s。（取g＝10m/s2）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，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知mA＝0.5kg，L＝1.2m，LAO＝0.8m，a＝2.1m，h＝1.25m，A球的速度大小vA＝0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；（3）两小球落至地面时，落点间的距离．14、（14分）质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为1.8m，如图所示，若摩擦均不计，从静止开始放手让它们运动（斜面足够长，g取10m/s2）。求物体B能沿斜面滑行的最大距离是多少？15、（13分）如图所示,长方形斜面倾角为37°,其中AD=1．8m,AB=1．6m,一重力为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为1．6,沿斜面所在平面内加上一个力F使木块沿斜面的对角线AC方向匀速下滑,已知sin371=1．6cos371=1．8则（1）斜面对木块的支持力多大？（2）木块与斜面之间的滑动摩擦力多大？（3）试求F的大小和方向

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、B【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；a适度加速后，a所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力．那么后a就会做离心运动，偏离原来的轨道，就有可能可能会追上b，故B正确；c加速，万有引力不足以提供向心力，c做离心运动．所以不会追上同一轨道上的b，b减速做近心运动，不可能等候同一轨道上的c，故C错误；a卫星由于某种原因，若轨道半径缓慢减小，由于万有引力做正功，则线速度变大，有可能做椭圆运动，故D错误．所以B正确，ACD错误．2、A【解析】

根据万有引力充当向心力可得所以故A正确，BCD错误。故选A。3、B【解析】圆环在下滑过程中，弹簧对其做负功，故圆环机械能减小，选项A错误；圆环下滑到最大的距离时，由几何关系可知，圆环下滑的距离为，圆环的速度为零，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量等于圆环重力势能的减小量，为，故选项B正确；圆环下滑过程中，所受合力为零时，加速度为零，速度最大，而下滑至最大距离时，物体速度为零，加速度不为零，所以选项C错误；在下滑过程中，圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以选项D错误；考点：系统机械能守恒4、B【解析】

物体做匀速圆周运动的向心力由合力提供，衣服受重力、桶壁的弹力和静摩擦力，重力和静摩擦力平衡，桶壁对衣服的弹力提供衣服做圆周运动的向心力．故B正确，ACD错误．故选B．5、A【解析】

ABC．根据万有引力提供向心力:可知半径大，加速度小，线速度小，角速度小，Ａ正确，ＢＣ错误；Ｄ．根据公式：和可得当“神州5号”飞船运行轨道半径时，周期最短，Ｄ错误；故选Ａ．6、ABC【解析】第一宇宙速度是人造卫星运动轨道半径为地球半径所对应的速度，而人造卫星环绕地球运动的速度随着半径增大而减小，故A正确；第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，故B正确；同步卫星只能定点在地球赤道的正上方；故C正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F=GMmr2=mω2r，因为【点睛】人造卫星的发射后先做离心运动，当运动到所受的万有引力等于其做圆周运动所需要的向心力时会正常运行，发射速度越大其稳定后运动轨道半径越大，运行速度越小．同步卫星只能在赤道上空的某一固定高度的圆轨道上。7、ABD【解析】本题考查动能定理的应用由图可知拉力及摩擦力作用的位移，则可以求出两力所做的功；则由动能定理可求得物体和小车的动能；由功能关系可知机械能及热量的转化．A、由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为l+s，故拉力的功为F（s+l），摩擦力的功为f（s+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（s+l），故A正确；B、小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为s，故摩擦力对小车做功为fs，故小车的动能改变量为s；故B正确；C、物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fl，故机械能的增量为F（s+l）-fl，故C错误，D正确；故选ABD．8、BC【解析】

ABC．根据万有引力提供向心力得据题知，同步卫星一丙的周期为24h，大于乙的周期，则丙的轨道半径大于乙的轨道半径，根据线速度、加速度与轨道半径的关系，知又因为甲与丙的角速度相等，根据知根据知所以有故A正确，不符合题意，BC错误，符合题意；D．对于乙，根据解得地球质量故D正确，不符合题意；故选C．9、BD【解析】

A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，则“天宫二号”的线速度小于地球的第一宇宙速度，选项A错误；B．“天宫二号”的向心加速度为选项B正确；C．根据可得选项C错误；D．对赤道上的物体其中，，联立可得选项D正确；故选BD.点睛：此题关键是知道在赤道上的物体受力情况，根据牛顿第二定律列出重力加速度的表达式；同时要知道已知卫星的周期和转动半径可求解中心天体的质量.10、AD【解析】A：据GMmR2=mR4π2T2，可得T=2πR3GM；两卫星轨道半径RA∶B：据GMmR2=mv2R，可得v=GMR；两卫星轨道半径RA∶RB＝1C：据GMmR2=ma，质量相同的人造卫星A、B，轨道半径RA∶RB＝1∶4，它们所受的向心力之比FD：据GMmR2=mRω2，可得ω=GMR3，两卫星轨道半径RA∶RB＝二、实验题11、C【解析】

(1)[1]物体转动的线速度根据解得：(2)[2]图中抛物线说明：向心力F和ω2成正比，再结合表格数据可知：在半径相同的情况下，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比，故C正确，ABD错误．12、CCD2【解析】

(1)[1]处理实验数据时需要用刻度尺测小球的位移，该实验不需要测量时间与小球的质量，因此需要的实验器材是刻度尺，不需要：秒表、打点计时器、天平，故C正确，A、B、D错误；故选C；(2)[2]小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有解得求平抛运动的初速度，需直接测量的数据：运动轨迹上某点的水平坐标、竖直坐标，故C、D正确，A、B错误；故选CD；(3)[3]小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有代入数据解得小球运动到B点需要的时间小球到达B点时的竖直分速度小球经过B点时的速度三、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）1.5m（3）【解析】(1)由绳的拉力提供向心