广东省揭阳市重点名校2023年高一物理第二学期期中综合测试模拟试题含解析

多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙．由图丙可求得电动势E=____V，内阻r=____Ω．（结果均保留2位有效数字）忽略偶然误差，本实验测得的E测、r测与真实值E真、r真比较：E测____________E真，r测_______r真．（选填“＜”、“＝”或“＞”）14、特技表演者驾驶一辆特技表演专用小汽车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架频闪照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如下图所示，虚线为正方形格子．已知汽车长度为1.4m，相邻两次曝光的时间间隔相等．（汽车受到的空气阻力忽略不计，g取10m/s1．）（1）频闪照相机相邻两次曝光的时间间隔T=____________s．（1）汽车从高台上水平飞出的初速度v0=__________m/s．（3）汽车在B处时的竖直方向上的速度vBy=___________m/s．（4）高台的竖直高度H=___________m．15、如图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置，现有的器材为：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）如图（b），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）为完成实验,还需要的器材有____（不定项选择）A．刻度尺B．0-6V直流电源C．秒表D．0-6V交流电源（3）若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如右图所示,打点时间间隔为0.02s,g取9.80m/s2则记录B点时,重锤的速度vB=____m/s,从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是____J,(保留三位有效数字),由于受阻力的影响,重锤增加的动能与△EK减少的重力势能△EP的大小关系为△EK____△EP(选填“大于”、“小于”或“等于”).（4）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴画出的图象应是图中的哪个?____三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一光滑的半径为R=1.6m的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m=2Kg的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，（1）求小球在最高点的速度？（2）则小球落地点C距A处多远？（3）当小球在最高点速度v=10m/s时对最高点的压力是多少？（g=10m/s2）17、（10分）如图所示，一个人用一根长L=1m、只能承受F=74N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面距离h=6m，转动中小球在最低点时绳子恰好断了．（取g=10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？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、B【解析】AB．由于甲乙属于皮带传送，所以它们边缘的线速度大小相等，即线速度之比为1：1；由知线速度一定时，角速度于半径成反比，所以角速度大小之比为，故A错误，B正确；C．根据可知，可知周期之比为3：1，故C错误；D．根据可知，转速之比为，故D错误；故选B。2、D【解析】A、第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运行的最大速度，故A错误；B、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故B错误；C、若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚，其发射速度至少要达到第三宇宙速度，故C错误；D、人造地球卫星在地面附近绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，其中M为地球质量，m为卫星质量，根据卫星线速度的定义可知，解得后，代入可得地球质量M，故D正确。3、D【解析】A.物体下降h时，重力做的功为mgh，所以物体的重力势能减少mgh，所以A错误；BC.小球下落过程中加速度大小为4g/5，则合外力：F=ma=mg，下降h的过程中合外力做的功等于mgh，所以小球动能的增加量为mgh.故B错误，C错误；D.小球下落过程中所受阻力的大小为mg，阻力做功为mgh，小球机械能的减小量为mgh/5，故D正确。故选：D点睛：功是能量转化的量度，有多种表现形式；重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是功能变化的量度；重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度。4、C【解析】速度的合成与分解，可知，将两球的速度分解，如图所示，则有：，而，那么两小球实际速度之比va：vb=sin：cos=tan：1故C正确，ABD错误．故选C．5、A【解析】A．在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球受到竖直向下的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后向下做减速运动，故其动能先增大后减小，故选项A正确；BD．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，故选项B、D错误；C．小球小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球、弹簧、地球构成的系统机械能守恒，故选项C错误．6、A【解析】ABC．同步卫星位于地球赤道上空，与地球的周期和角速度相同，万有引力提供向心力周期和角速度相同，所以同步卫星的轨道半径、线速度大小、加速度大小相同，A正确，BC错误；D．不同的同步卫星质量可能不同，根据万有引力定律可知，不同的同步卫星所受向心力大小也可能不同，D错误。故选A。7、AD【解析】在地球上各点角速度相等，所以由v=ωr知转动半径越大，线速度越大，在地球上赤道上线速度最大，两极最小，故AD正确，BC错误；故选AD点睛：同轴转动角速度相同，根据v=ωr知线速度与半径成正比，从而判定各选项8、AC【解析】试题分析：根据牛顿第一定律，若物体所受合外力为0，物体静止或做匀速直线运动，不可能做曲线运动，A选项正确。当合外力方向与速度方向在一条直线上时，物体做直线运动，当合外力方式与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，B错误。推出手的铅球受到恒定重力的作用作曲线运动，C选项正确，D选项错误。考点：曲线运动条件点评：物体做曲线运动的条件只有一个，即合外力方向与运动方向不在一条直线上，与力的大小无关，此外还需要知道合外力的方向一定指向曲线凹的一侧。9、BD【解析】以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上．小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得：，即有F=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg，方向竖直向下．故A错误，B正确．对于球，在最高点时：若时，杆对球的作用力方向竖直向上时，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F减小，则球对杆的力减小，若，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F增大，则球对杆的力增大，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】小球刚好能通过最高点P时，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力变化情况．10、BD【解析】A项：双黑洞绕连线的某点做圆周运动的周期相等，所以角速度也相等，故A错误；B项：双黑洞做圆周运动的向心力由它们间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞的距离为L，由，解得双黑洞的轨道半径之比，故B正确；C项：由得双黑洞的线速度之比为，故C错误；D项：由得双黑洞的向心加速度之比为，故D正确．11、BD【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正确；向心力为，由题意知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，所以可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以TA【解析】（1）由图所示可知，作为电压表使用时，选择开关应接位置3；作为欧姆表使用时，选择开关应接2，内部电源被接通，构成欧姆表，可测量电阻；使用时，电流一定从红表笔流入，即从A端流入．（2）根据闭合电路欧姆定律得，E=IR+Ir，则R=E-r可知图线斜率表示电动势，纵轴截距的绝对值表示内阻，则E==2.9V，内阻r=1.2Ω．将多用电表的内阻等效到电源的内部，知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大．而当电阻箱阻值无穷大时，电流表分压可以忽略，故本实验中电动势测量准确。14、0.41848【解析】(1)正方形格子的边长，在竖直方向上有则频闪照相机相邻两次曝光的时间间隔；(1).汽车从高台上水平飞出的初速度；(3)汽车在B处时的竖直方向上的速度；(4)汽车在B处时的运动的时间到B点下降的高度从B到E的高度高台的竖直高度．【点睛】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，根据竖直向上，求出相等的时间间隔，再根据水平方向的水平位移，求出平抛运动的初速度；根据竖直方向上的运动规律求出落地时竖直方向上的分速度，从而根据速度位移公式汽车高台的高度．15、丙AD3.907.70小于C【解析】（1）释放纸带前瞬间，手应该提着纸带的上端，重锤紧靠打点计时器，纸带处于竖直，可知合理的是：丙．（2）实验中需要打点计时器，则需要0-6V的交流电源，需要用刻度尺测量纸带点迹间的距离，不需要秒表，因为打点计时器可以记录时间，故选AD．（3）重锤的速度从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7857J≈7.70J．由于受阻力的影响，重力势能的减小量一部分转化为内能，则△Ek＜△Ep．（4）根据mv2=mgh得，v2＝gh，可知v2-h图线为过原点的倾斜直线，故选C．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握处理纸带的方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．三．计算题(22分)16、（1）4m/s（2）3.2m（3）105N【解析】（1）小球在恰好通过最高点时在最高点B只受重力作用，根据牛顿第二定律有：mg＝可得小球在最高点的速度为：（2）小球离开B点开始做平抛运动，初速度为：v=4m/s，抛出点高度为：h=2R则根据竖直方向做自由落体运动有：h=gt2可得小球做平抛运动的时间为：小球在水平方向做匀速直线运动，故平抛过程中小球在水平方向的位移为：x=vt=3.2m（3）在最高点，根据牛顿第二定律可知：mg+FN＝，代入数据解得：FN=105N根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为105N【点睛】小球在竖直面内做圆周运动最高点时合外力提供圆周运动向心力由此得出恰好过最高点的临界条件，再根据平抛运动求落地点的水平位移，掌握规律很重要．17、（1）8rad/s；（2）8m【解析】（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可得：F-mg=mrω2，所以：ω==8rad/s，即绳子断时小球运动的角速度的大小是8rad/s．（2）由v=rω可得，绳断是小球的线速度大小为v=8m/s，绳断后，小球做平抛运动，水平方向上：x=vt    竖直方向上：h′=gt2      代入数值解得：x=ωR×=8m小球落地点与抛出点间的水平距离是8m．