2023年北京市西城区第三中学高一物理第二学期期中联考模拟试题含解析

2023年北京市西城区第三中学高一物理第二学期期中联考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图，静止在地球上的A、B两物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是()A．它们的运动周期都是相同的 B．它们的线速度都是相同的C．它们的线速度大小都是相同的 D．它们的角速度是不同的2、西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较两次被抛出的西红柿在碰到高墙前后，不计空气阻力，下列说法正确的是（

）A．运动时间之比是1：4 B．落到墙上的竖直分速度之比是4：1C．运动的加速度之比是2：1 D．下落的高度之比是4：13、赤道上随地球自转的物体A,赤道上空的近地卫星B,地球的同步卫星C,它们的运动都可以视为匀速圆周运动。分别用a、v、T、ω表示它们的向心加速度、线速度、周期和角速度,下列判断正确的是(

)A．aA>aB>aC B．vB>vC>vAC．TA>TB>TC D．ωA>ωC>ωB4、有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示．坡高为h，车辆的质量为m，重力加速度为g，车辆与路轨的摩擦力为f，进站车辆到达坡下A处时的速度为v0，此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为零.车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是A．fh B． C． D．5、如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为A． B．C． D．不能确定6、风是一种潜力很大的新能源，利用风车风力发电，能将动能转为电能。如图所示的风车叶片匀速旋转，叶片上的、两点的线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，则（）A．，， B．，，C．，， D．，，7、如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时（）A．小球对轨道的压力相同B．小球对两轨道的压力不同C．此时小球的向心加速度不相等D．此时小球的向心加速度相等8、我国发射的一艘无人试验飞船历时6天18小时，绕地球飞行了108圈后安全回收。根据以上资料，可以判断飞船绕地球做圆周运动的()A．周期比地球同步卫星的周期大B．周期比地球同步卫星的周期小C．离地高度比地球同步卫星的高度高D．离地高度比地球同步卫星的高度低9、如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（）A．弹簧与重物的总机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变 D．重物的机械能增加10、宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的有（）A．在飞船内可以用天平测量物体的质量B．在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力11、如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子时，那么小球的（）A．线速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度突然增大D．悬线拉力突然增大12、如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E。在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过C点的小球动能最大，且AC两点间的距离为R。忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是A．电场的方向与AB间的夹角为30°B．电场的方向与AB间的夹角为60°C．若A点的电势φA=0，则C点的电势φC=-1.5ERD．若在A点以初动能Ek0发射的小球，则小球经过B点时的动能EkB=Ek0+qER二．填空题(每小题6分，共18分)13、利用图示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，得到的纸带如图所示：(1)以下说法正确的是_____；A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小B．实验时应该先释放纸带，再接通打点计时器的电源C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由v=gt求出打某点时纸带的速度D．选择体积小质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差(2)在从起点O到打下标记点B的过程中重物重力势能的减少量是ΔEp=_____，此过程中重物动能的增加量是ΔEk=______。（结果均保留两位有效数字）14、某实验小组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验，装置如图示．(1)实验中,必要的措施是_________．（把选项前的字母填在横线上）A．打点计时器应接电压可调的直流电源B．细线必须与长木板平行，先接释放小车再通电源C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力时应把长木板右端垫高(2)他实验时打点计时器每隔0.02秒打一个点，某学生得到一条纸带后，标出了几个计数且每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出，s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm．则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量数据),打点计时器在打D点时小车的速度vD=____m/s．(结果均保留二位有效数字)15、在“利用自由落体运动”来验证机械能守恒定律的实验中：（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为__________A．打点计时器（包括纸带）B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车（2）实验中由于系统误差的原因，会使重物获得的动能往往________它所减少的重力势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）（3）如果以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2﹣h图线是一条过原点的倾斜的直线，该线的斜率等于_________。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做顺时针匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，周期为Ta，b卫星离地面高度为3R，则：(1)a，b两卫星运行周期之比Ta∶Tb是多少？(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，则a至少经过多长时间与b相距最远？17、（10分）如图所示,皮带在轮、，带动下以速度v匀速转动,皮带与轮之间不打滑.皮带AB段长为L,皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接.物体无初速放上皮带右端后,能在皮带带动下向左运动,并滑上斜面.己知物体与皮带间的动摩擦因数为,且，为重力加速度，求:（1）若物体无初速放上皮带的右端A处,则其运动到左端B处的时间.（2）物体无初速的放上皮带的不同位置,则其沿斜面上升的最大高度也不同.设物体放上皮带时离左端B的距离为x,请写出物体沿斜面上升最大高度h与x之间的关系,并画出图象.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

AD．物体随地球一起转动时，周期都等于地球的自转周期，所以它们的周期是相同，所以角速度一定相同；故A正确，D错误；BC．根据线速度与角速度的关系v=ωr，地球上的物体的转动半径是以转轴为中心的半径，所以不同的纬度上的物体的转动半径不同，所以它们的线速度是不相同的．故BC错误．故选A．点睛：本题要抓住共轴转动的物体角速度都相同，线速度与半径成正比，知道各点的转动半径随纬度变化．2、B【解析】A、由题意可知，平抛是水平位移相等，由x=vt得，，故A错误；B、根据可知，落到墙上的竖直分速度之比是，故B正确；C、西红柿做平抛运动，只受重力作用，加速度等于重力加速度，所以运动的加速度之比是1:1，故C错误；D、根据可知，下落的高度之比为，故D错误；故选B．【点睛】由平抛运动的分解规律可知，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．3、B【解析】试题分析：题中涉及三个物体：地球同步卫星C、地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体A、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星B，同步卫星与物体A周期相同，物体A与人造卫星B转动半径相同，同步卫星C与人造卫星B，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．解：A、同步卫星与物体A周期相同，根据圆周运动公式a=r，得aC＞aA，同步卫星C与人造卫星B，都是万有引力提供向心力，所以a=，由于rC＞rB，由牛顿第二定律，可知aB＞aC．故A错误．B、同步卫星与物体A周期相同，根据圆周运动公式v=，所以vC＞vA，再由引力提供向心力，，即有v=，因此vB＞vC，故B正确．C、同步卫星与地球自转同步，所以TC=TA．根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故TC＞TB．故C错误；D、根据周期与角速度的关系式，T=，结合C选项分析，故D错误．故选：B．【点评】本题关键要将物体A、人造卫星B、同步卫星C分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．4、D【解析】试题分析：对A到B的过程，运用动能定理，求出车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功．对A到B的过程运用动能定理得：，解得：，D正确．5、A【解析】

杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确6、A【解析】

ABCD．MN两点在同一叶片上，两者绕圆心圆周运动的角速度相同，由图可知，M圆周运动的半径大，根据可知，，根据可知，，BCD错误A正确。故选A。7、AD【解析】

AB．根据机械能守恒定律到达最低点时整理得可知两球对轨道的压力与半径无关，A正确，B错误CD．在最低点时两种情况受力完全相同，根据牛顿第二定律，加速度也完全相同，因此D正确，C错误。故选AD。8、BD【解析】

AB．飞船运行的周期故飞船的周期比地球同步卫星的周期小，故A错误，B正确；CD．根据万有引力提供向心力得，所以轨道半径越大，周期越大，由于飞船的周期小于同步卫星的周期，故飞船离地高度比地球同步卫星离地的高度低，故C错误，D正确。故选BD。9、AB【解析】

由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过弹簧的形变量判断弹性势能的变化，通过能量守恒判断重物机械能的变化．【详解】由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与重物系统的总机械能守恒．故A正确．在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加．故B正确．根据能量守恒定律知，系统机械能不变，弹簧的弹性势能增加，则重物的机械能减小．故CD错误．故选AB．10、CD【解析】飞船内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量，A错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；飞船内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心力，D正确．11、BCD【解析】

A．碰到钉子瞬间，线速度不突变，所以线速度不变，A错误；B．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知角速度突然增大，B正确；C．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知向心加速度增大，C正确；D．根据牛顿第二定律可知小球重力不变，向心加速度增大，悬线拉力增大，D正确。故选BCD。12、BC【解析】

AB、点A与点C间的距离为，连接CO，，说明；小球在匀强电场中，从a点运动到c点，根据动能定理有：，因为到达C点时的小球的动能最大，所以最大，则在圆周上找不到与C电势相等的点，且由A到C电场力对小球做正功，过C点作切线，为等势线电场线与等势面垂直，场强方向如图示，所以电场方向与AB间的夹角θ为，故A错误，B正确；C、AC间的电势差为：，若A点的电势，根据，则C点的电势，故C正确；D、AB间的电势差为：，根据动能定理，在A点以初动能发射的小球，从A到B动能增加量为qER，则小球经过B点时的动能，故D错误；故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、D0.49J0.48J【解析】

(1)[1]A．纸带越短，记录数据越少，误差大，故A错误；B．实验时应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，故B错误；C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应通过纸带用求出速度，不能用v=gt求，故C错误；D．选择体积小、质量大的重物，可以减小空气的阻力，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小限位孔对纸带的阻力，故D正确。故选D；(2)[2]重力势能的减小量[3]B点的速度等于AC段的平均速度代入数据得动能的增加量14、CD0.800.56【解析】

（1）打点计时器应接交流电源，选项A错误；细线必须与长木板平行，先接通电源再释放小车，选项B错误；为了使得小车受的拉力等于钩码的重力，必须使得小车的质量远