2023届河南天一大联考物理高一第二学期期中复习检测试题含解析

2023届河南天一大联考物理高一第二学期期中复习请考生注意：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》，按答题。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、两颗人造地球卫星绕地球做圆周运动，速度大小之比为vA∶vB＝2∶1，则轨道半径之比和周期之比分别为A．RA∶RB＝4∶1，TA∶TB＝1∶8B．RA∶RB＝4∶1，TA∶TB＝8∶1C．RA∶RB＝1∶4，TA∶TB＝1∶8D．RA∶RB＝1∶4，TA∶TB＝8∶12、—人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速度减小为原来的三分之一,不考虑卫星质量的变化,则变轨前、后卫星的(  )A．向心加速度大小之比为9:1B．周期之比为1:27C．角速度大小之比为3:1D．轨道半径之比为1:33、高速公路在弯道处的内外侧路面高度是不同的，即实际成了如图所示的斜坡状，已知该斜坡倾角为θ，弯道处的水平转弯半径为R，若质量为m的汽车转弯时速度小于，则（）A．汽车轮胎不受沿坡面的摩擦力B．汽车轮胎受到沿坡面向下的摩擦力C．这时坡面对火车的支持力大于mg/cosθD．这时坡面对火车的支持力小于mg/cosθ4、长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，将细绳在水平方向拉直，从静止状态释放小球，小球运动到最低点时的速度大小为v，细绳的拉力为F，小球的向心加速度为a，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）A．若小球质量变为，其他条件不变，则小球运动到最低点时的速度为vB．若小球质量变为，其他条件不变，则小球运动到最低点时细绳的拉力为FC．若细绳长度变为，其他条件不变，则小球运动到最低点时细绳的拉力为D．若细绳长度变为，其他条件不变，则小球运动到最低点时的向心加速度为5、简谐波在媒质中传播，下列说法中正确的是（）A．波的振幅越大，传播的速度越快B．波的波长越大，传播的速度越慢C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D．波源振动的频率越高，传播一个波长距离所用的时间越短6、如图所示，使用不可伸长的细绳把物体B经光滑的定滑轮与环A相连，环A套在竖直杆上，当环A从图示位置沿竖直杆向上匀速运动时没有超过虚线位置，此过程物体B还没落地，则（）　　A．物体B向下做加速运动B．物体B向下做减速运动C．连接物体B的细绳的弹力大于物体B的重力D．连接物体B的细绳的弹力小于物体B的重力7、2013年10月24日，中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金，打破挺举、总成绩两项世界纪录．如图所示，假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化情况为(　　)A．F1增大B．F1不变C．F增大D．F不变8、如图所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g取10m/s2)。以下判断中正确的是(　　)A．小球经过A、B两点间的时间t＝1sB．小球经过A、B两点间的时间t＝(－1)sC．A、B两点间的高度差h＝10mD．A、B两点间的高度差h＝15m9、物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是（　　）A．物体从A下落到B的过程中，动能不断减小B．物体从B上升到A的过程中，弹性势能不断减小C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变大后变小D．物体在B点的动能为零，是平衡位置，系统机械最小10、甲、乙两物体所受的重力之比为1:2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2:1，它们各自做自由落体运动，则（）A．落地时的速度之比是B．落地时的速度之比是1:1C．下落过程中的加速度之比是1:1D．下落过程中加速度之比是1:2二、实验题11、（4分）如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．（1）为完成实验，还需要的器材有__________．A．米尺B．直流电源C．秒D．交流电源（2）某同学用图所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_________．（结果保留三位有效数字）（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，要求重物的初速度为零，为验证和满足此要求，所选择的纸带第、点间的距离应接近____________．（4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图象如图所示，则图线斜率的物理意义是__________________________________．12、（10分）如图甲所示为用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置。(1)若已知电火花计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g取9.8m/s2，重物的质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，打P点时，重物的速度为0，A、B、C为另外三个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能的减少量为________J。（结果保留三位有效数字）(2)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是________。A．重物的质量过大B．重物的体积过小C．使用的电源电压偏低D．重物及纸带在下落过程中受到阻力三、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）若嫦娥三号卫星在离月球表面为h的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T.若月球半径r，引力常量为G.试推导：（1）月球的质量表达式；（2）月球表面的重力加速度；（3）月球的第一宇宙速度.14、（14分）AB是在竖直平面内的1/4圆周的光滑圆弧轨道，其半径为R，过圆弧轨道下端边缘B点的切线是水平的，B点距正下方水平地面上C点的距离为h.一质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止开始下滑，并从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：(1)小滑块通过B点时的速度大小；(2)小滑块滑到B点时轨道对其作用力的大小；(3)小滑块落地点D到C点的距离．15、（13分）在距地面h=20m高度处将一小球以v0=15m/s的速度水平抛出．（g=10m/s2,sin37°=0.6，sin53°=0.8）求：(1)小球在空中飞行的时间t；(2)小球飞行的水平距离x；(3)小球落地时的速度v的大小及方向．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、C【解析】卫星的万有引力提供圆周运动向心力有，得：线速度，则可得半径，所以有，根据线速度与周期、半径的关系有：，所以，故A，B，D错误，C正确.故选C.2、B【解析】根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,有,可得卫星的线速度,可知当卫星线速度减小为原来的,则半径增大为原来的9倍。根据万有引力提供向心力有,可知,变轨前、后轨道半径之比为1:9,向心加速度之比为81:1,故A错误;根据万有引力提供向心力有,可知,则变轨前、后周期之比为,故B正确;根据万有引力提供向心力有,可知,则变轨前、后角速度之比为，故C错误;由上述分析知变轨前、后轨道半径之比为1:9,故D错误。3、D【解析】汽车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时汽车的速度正好是，当汽车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，所以汽车受到一个沿坡面向上的摩擦力，AB错误；当只受重力和支持力时，由于汽车受到一个沿坡面向上的摩擦力，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，C错误D正确．4、A【解析】A．根据动能定理得mv2-0=mgL解得小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度仍为v，故A正确；BC．根据向心力公式得解得F=3mg所以小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2F，细绳长度变为3L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力不变，故BC错误；D．根据向心加速度公式得细绳长度变为3L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度不变，仍为a，故D错误。故选A。5、D【解析】机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定的，AB错误；波传播过程中振动质点并不随波迁移，C错误；由，频率越高，则周期越小，即传播一个波长距离所用的时间越短，D正确．6、BC【解析】由题意可知，将A的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可有：vAsinα=v绳；因A以速度v0匀速上滑，又α在增大，所以绳子速度在减小，则B处于减速运动，故A错误，B正确；根据受力分析，结合牛顿第二定律可知，B向下做减速运动的过程中处于超重状态，则连接物体B的细绳的弹力大于物体B的重力，故C正确，D错误；故选BC。【点睛】本题考查运动的合成与分解，掌握如何将实际运动分解成两个分运动是解题的关键，同时运用三角函数关系．7、AD【解析】以杠铃为研究对象，受力如图杠铃所受F1的合力F与杠铃重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变，故C错误，D正确；手臂间距增大时，相当于在力图中两力F1之间的夹角θ增大，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则F1增大，故A正确，B错误；故选AD。【点睛】两手间距增大时，增大了手臂之间的夹角，两只手臂所受的力F1的合力F与运动员重力平衡，由此可知合力F大小不变，由于夹角的增大，合力保持不变，只每只手臂所受力F1是增大的。8、BC【解析】A、B、根据平抛的速度构成的平行四边形定则知，在A点，解得：；在B点，解得：；则小球从A到B的时间；故A错误，B正确.C、D、A和B两点的高度差；故C正确，D错误.故选BC.9、BC【解析】A．物体从A下落到B的过程中，物体的运动过程为：在物体刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球向下加速运动；随着弹力的增大，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大；之后弹力大于了重力，小球开始减速，直至减为零．所以物体先加速后减速，动能先增大后减小，故A错误；B．弹性势能与弹簧的形变量有关，物体从B上升到A的过程中，弹簧的压缩量不断减小，则弹簧的弹性势能不断减小．故B正确；C．物体从B上升到A的过程与物体从A下落到B的过程相似，物体先加速后减速，动能先增大后减小，故C正确；D．物体在B点的动能为零，但不是平衡位置，物体在平衡位置时合力等于零、速度最大，此时弹簧处于压缩状态，该位置在AB之间．对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故D错误；故选BC．【点睛】物体从A下落到B的过程中，分析物体的受力情况，判断其运动情况，从而判断出动能的变化情况．由形变量的变化分析弹性势能的变化．对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．10、AC【解析】试题分析：AB、根据自由落体运动可得，A正确B错误CD、物体做自由落体运动，在同一地点的加速度均为g，所以下落过程中的加速度之比是1:1；C正确D错误故选AC考点：自由落体运动点评：自由下落的物体的加速度与物体重力大小无关．二、实验题11、AD；1.75； 重物的初速度为零；2mm；当地重力加速度的2倍【解析】（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故选AD．（2）由图可知CE间的距离为：；则由平均速度公式可得，D点的速度，（3）用公式时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度，所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，（4）由机械能守恒，得，由此可知：图象的斜率．【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．明确实验原理及要求，从而确定实验中应注意的问题；明确机械能守恒定律的基本规律列式，再根据图象进行分析明确图象的斜率．12、D【解析】(1)[1]重物由P点运动到B点，重力势能减少量为(2)[2]AB．为了减小重物下落过程中受到的空气阻力，需要选择质量较大、体积较小的重物，不符合题意，AB错误；C．电源电压高低影响打点的清晰程度，不符合题意，C错误；D．重物及纸带在下落过程中受到阻力，重物减小的重力势能，一部分转化为重物和纸带的动能，一部分克服阻力做功，重物增加的动能略小于减少的重力势能，符合题意，D正确。故选D。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）（3）【解析】试题分析：（1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出月球的质量．（2）根据万有引力等于重力求出月球表面的重力加速度．（3）根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小．（1）嫦娥三号围绕月球做圆周运动时，有：解得：（2）根据万有引力等于重力得：解得：（3）在月球表面，根据万有引力提供向心力得：解得：14、（1）（2）（3）【解析】（1）物块自A点到B点的过程机械能守恒，设物块通过B点时的速度为vB，则有mgR=mvB2解得vB＝（2）设物块通过B点时所受轨道支持力为NB，根据牛顿第二定律有NB−mg＝m解得 NB=3mg（3）设物块自B点到D点的运动时间为t，D点到C点的距离为xCD，则h=gt2xCD=vBt解得xCD＝2点睛：该题主要考查了平抛运动的规律、圆周运动向心力公式及动能定理的应用，注意要选择研究过程；知道向心力的来源；掌握平抛运动的研究方法；属于基础题．15、(1)(2)30m(3)25m/s，方向与水平方向成53°角斜向下【解析】(1)根据平抛的竖直分运动，得(2)平抛的水平分运动是匀速直线运动(3)小球落地时竖直方向上的分速度则落体时的速度大小为设速度方向与水平的夹角为θ，则可得θ=53°即落地时的速度大小为，方向与水平方向成53°角斜向下【点睛】解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平做匀速直线运动．