2023年江苏省南京市秦淮区物理高一第二学期期中经典模拟试题含解析

2023年江苏省南京市秦淮区物理高一第二学期期中经典模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列关于运动和力的叙述中，正确的是A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体做圆周运动，所受的合力一定是向心力C．物体所受合力恒定，该物体速率随时间一定均匀变化D．物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功2、一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度﹣时间图象如图所示，下列说法不正确的是（）A．0～ta段火箭是上升过程，在tb～tc段火箭是下落过程B．0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段的加速度C．tb时刻火箭离地最远D．tc时刻火箭回到地面3、如图所示，小明用力拉车水平前进时，下列说法正确的是A．重力做了正功B．拉力不做功C．地面支持力做了正功D．地面摩擦力做了负功4、某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则A．第一次所用时间t1= B．第二次所用时间t2=C．两次渡河的位移大小为 D．两次渡河所用时间之比5、一个质量为60kg的体操运动员做“单臂大回旋”训练，抓往单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示．要完成此动作，运动员的臂力至少为（不计空气阻力和手与杠的摩擦力），g取10m/s2A．约600N B．约2400N C．约3000N D．约3600N6、如图所示，斜面体固定在水平地面上，由斜面体顶端的A点以水平速度v抛出小球，小球经t1时间落到斜面上的B点，若仍在A点将此小球以水平速度0.5v抛出，小球经t2时间落到斜面上的C点，则()A．t1:t2=2:1.B．t1:t2=4:1C．AB:AC=2:1D．AB:AC=8:17、中国自行研制的“神舟号”飞船的发射过程简化如下∶飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为P、远地点为Q的椭圆轨道上，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则（）A．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道ⅡB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的动能大于在Q点的动能D．卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s8、如图所示，A，B，C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为9、A、B两物体的质量比为3：1，它们和地面间的动摩擦因数相同，则它们在水平地面上以相等的初动能开始滑动到停止的过程中，下面说法中正确的有A．经历的时间之比为1： B．经历的时间之比为：1C．通过的位移之比为1：3 D．通过的位移之比为3：110、在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？（）A．汽车在水平面上匀速运动B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升D．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来11、如图，大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大、小两轮的半径之比R:r=3:1，A、B为轮边缘上的两点．下列关系正确的是A．A、B两点的周期之比TA:TB=1:3B．A、B两点的线速度大小之比vA:vB=1:3C．A、B两点的角速度大小之比ωA:ωB=1:3D．A、B两点的向心加速度大小之比aA:aB=1:312、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中正确的是（）A．重力对物体做功为mgHB．物体的重力势能减少了mg(H+h)C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一-系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律(1)他进行了下面几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上C．用天平测出重锤的质量D．先接通电源，后释放纸带，打出一-条纸带E.测量纸带上某些点间的距离F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的步骤是（______________），操作不当的步骤是（______________）(2)他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图所示。其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据，当打点到B点时重锤的速度__m/s计数出该对应的0.5v2=____m2/s2，gh=____m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式____即可验证机械能守恒定律.(g=9.8m/s2)(3)他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以0.5v2为纵轴、以h为横轴画出的图像，应是图中的（___________）(4)他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的亳秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t，用亳米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g。实验前应调整光电门的位置，使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_____.如果d、t、h、g存在关系式____也可验证机械能守恒定律14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重锤由静止释放，所打纸带如图所示．并以起点为计数点O，后隔一段距离，取连续点为计数点A、B、C、D、E、F，已知重锤质量为0.40kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，（取重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字）．(1)如图，在释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_____（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；(2)D点的读数为（_____）cm，打点计时器打E点时，重锤下落的速度vE为（_____）m/s;(3)对应于从O点到E点，重锤重力势能的减少量为_____J.由于阻力的影响，重锤增加的动能ΔEK与减少的重力势能ΔEP的大小关系为ΔEK_______ΔEP（选填“大于”、“小于”或“等于”）．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，光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧轻质弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g。求；(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块从B到C摩擦阻力做的功；(3)物块离开C点后，再落回到水平面上时相对于C点的水平距离。16、（12分）已知火星半径，火星质量，如果在地球上质量是50kg的人到火星上去，地球表面的重力加速度g=10m/s2，问：(1)在火星表面，此人的重力为多大？(2)在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，上升的最大高度为1.5m，在火星上以同样的初速度竖直上抛，该小球上升的最大高度为多大？17、（12分）如图所示，是一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=1m，动摩擦因数μ=0.5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以4m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球1压缩弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），当小球1运动到AB中点时，与静止于AB中点的小球2发生弹性碰撞，之后小球2恰好通过D点，不脱离轨道。已知两小球的质量均为m=0.2kg，弹簧压缩至A点时的弹性势能为1.5J，g=10m/s2，试求：(1)小球1与小球2碰撞前的速度；(2)DEN半圆形轨道的半径；(3)小球2第一次在传送带上滑动的过程中，小球与传送带之间因摩擦产生的热量。

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】

做曲线运动的物体，其加速度方向不一定是变化的，例如平抛运动，选项A错误；物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定是向心力，选项B错误；物体所受合力恒定，该物体速率随时间不一定均匀变化，例如平抛运动，选项C错误；根据动能定理可知，物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功，选项D正确；故选D.2、B【解析】

ACD.从图象可知整个过程火箭都在上升，先加速后减速，而且在tc时刻向上减速到零，此时到达最高点，故ACD错误。B.由图象可知0～ta斜率小于ta～tb的斜率，因此0～ta的加速度小于ta～tb的加速度，故B正确。3、D【解析】试题分析：重力和地面的支持力的方向与位移都垂直，故重力和支持力都不做功，选项AC错误；拉力的方向与位移成锐角，故拉力做正功，选项B错误；摩擦力的方向与位移的方向相反，故地面摩擦力做了负功，故选D．考点：功名师点睛：此题是对做功的两个因素的考查；首先要掌握功的概念及求解公式W=Fxcosθ,并且要理解θ的含义；知道三种下不做功的情况:有力无位移；有位移无力；位移和力垂直．4、D【解析】

A.第一次所用时间t1=，选项A错误；B.第二次渡河时船头方向与合速度方向垂直，即船速方向不是指向河对岸，则渡河的时间不等于，选项B错误；C.两船抵达的地点相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移为，选项C错误；D.两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直。如图。

两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比。则：，D正确.5、C【解析】试题分析：根据圆周运动知，当运动员运动到最低点时，手臂上的拉力F最大，当运动员在最高点速度最小为零时，到最低点速度最小，手臂上的力最小．设人重心到单杠的距离为L，从最高运动到最低的过程中，由动能定理可得：，在最低点，代入数据可求：F=3000N，所以C正确；A、B、D错误．考点：本题考查圆周运动、动能定理，意在考查学生的综合分析能力．6、A【解析】小球落在斜面上时，有。则．知运动的时间与初速度成正比，所以t2：t2=2：2。竖直方向上下落的高度为h=gt2．知竖直方向上的位移之比为4：2．斜面上的距离s=，知AB：AC=4：2．故BCD错误，A正确。故选A。点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。以及知道小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移比值一定。7、AC【解析】

A．从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，需要在轨道Ⅰ上经过P点时点火加速，做离心运动，逃逸到轨道Ⅱ，A正确；B．第一宇宙速度是近地轨道卫星的环绕速度，根据公式解得可知轨道半径越大，线速度越小，即同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，B错误；C．在轨道Ⅰ上运动时，只有万有引力做功，从P到Q，引力做负功，所以动能减小，故卫星在P点的动能大于在Q点的动能，C正确；D．以第二宇宙速度发射的卫星将脱离地球的束缚，成为太阳的行星，所以该卫星的发射速度必定小于第二宇宙速度11.2km/s，D错误。故选AC。8、BD【解析】

A.根据万有引力提供向心力：，得：，所以，A错误B.根据万有引力提供向心力：，得：，所以，B正确C.根据万有引力提供向心力：，结合题中质量，半径关系得，，但A、C无法比较，C错误D.根据万有引力提供向心力：得：，所以，D正确9、AC【解析】

AB．根据牛顿第二定律得：，动摩擦因数相等，则两物体匀减速运动的加速度大小相等，因为动能相等，质量之比为1:1，根据知，初速度大小之比为，根据知，经历的时间之比为;故A正确，B错误.CD．根据匀变速直线运动的平均速度推论，知，因为初速度大小之比为，时间之比为，则通过的位移大小之比为1:1．故C正确，D错误.10、AB【解析】

A．汽车在光滑水平面上匀速运动时，其动能和势能都不变，所以机械能守恒，故A正确；B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力），只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变势能增加，所以机械能增大，故C错误；D．小球碰到弹簧被弹回的过程中有弹簧弹力做功，机械能不守恒，故D错误。故选AB。11、CD【解析】

B．两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故vA=vB，故vA：vB=1：1，故B错误．C．根据公式v=ωr，v一定时ωA:ωB=1:3，故C正确．A．由可得TA:TB=3:1，则A错误．D．由知aA:aB=1:3，则D正确．故选CD．【点睛】两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度，结合公式v=ωr列式分析角速度，结合分析向心加速度．12、BCD【解析】

AB．根据重力做功的公式可知WG=mg△h=mg（H+h）故A错误，B正确；C．对整个过程运用动能定理得W总=△EK=0故C正确；D．对整个过程运用动能定理得W总=WG+（-fh）=△EK=0故D正确。故选BCD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CB1.691.74C【解析】

(1)[1]因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要；[2]实验中应将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，属于操作不当。(2)[3]匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为[4]对应的0.5v2=1.69m2/s2[5]对应的gh=1.74m2/s2[6]可认为在误差范围内存在关系式，即可验证机械能守恒定律。(3)[7]他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为0.5v2纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C。(4)[8]光电门测速度的原理是用平均速度代替瞬时速度，因此有[9]由于所以如果d、t、h、g存在关系式也可验证机械能守恒定律。14、丙4.881.140.275小于【解析】

（1）为了减小实验误差,释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置,并且使重物靠近打点计时器.故合理的位置因为丙图.