2023年延安中学物理高一第二学期期中质量检测模拟试题含解析

2023年延安中学物理高一第二学期期中质量检测模拟注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（　　）A．周期B．速度C．向心力D．向心加速度2、人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将（）A．继续和卫星一起沿轨道运行B．做平抛运动，落向地球C．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球D．做自由落体运动，落向地球3、我国某同步卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道．如图为第四次变轨的示意图,卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行,后在远地点P处实现变轨,由椭圆轨道Ⅰ进入同步轨道Ⅱ,则该卫星(　　)A．在轨道Ⅱ上的周期比地球自转周期大B．在轨道Ⅱ上的加速度比在轨道Ⅰ上任意一点的加速度大C．在轨道Ⅰ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过P点的速度小D．在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅰ上任意一点的速度大4、天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4h，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为（）A．1.8×103kg/m3B．5.6×103kg/m3C．1.1×104kg/m3D．2.9×104kg/m35、如图所示，一物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间无摩擦，在水平推力F作用下斜面向左做匀加速直线运动，运动过程中物体与斜面保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）A．重力对物体做正功B．水平推力F对斜面上的物体做正功C．斜面对物体的支持力不做功D．斜面对物体的支持力做正功6、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s．从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是()A．B．C．D．7、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（　　）A．x2=5x1；v2=3v1B．x1=9x2；v2=5v1C．x2=5x1；W2=8W1D．v2=5v1；W2=9W18、如图所示，物体A在水平力F作用下，沿水平面向右运动，物体B匀速上升，以下说法正确的是（　　）A．物体A向右减速运动B．物体A向右加速运动C．绳与水平方向夹角α=30°时vA：vB=2：D．绳与水平方向夹角α=30°时，vA：vB=：29、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的（　　）A．轨道半径约为卡戎的B．加速度大小约为卡戎的C．向心力大小约为卡戎的倍D．向心力大小约为卡戎的7倍10、如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，竖直杆以自己为轴转动，在角速度从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（　　）A．当时，b绳未伸直B．角速度从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大C．从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球不做功D．从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球做正功11、物块先沿轨道1从点由静止下滑至底端点，后沿轨道2从点由静止下滑经点至底端点，，如图所示．物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中A．物块受到的摩擦力相同B．沿轨道1下滑时的位移较小C．物块滑至点时速度大小相同D．两种情况下损失的机械能相同12、质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A．重力对物体做功B．重力对物体做功mghC．物体克服阻力做功D．物体克服阻力做功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述．（1）小球从坐标原点O水平抛出，做平抛运动．两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个影子．影子1做_______运动，影子1做_______运动．（1）如若在O点放一点光源S，同时在x轴上某位置固定上一平行于y轴的足够大光屏，则当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做_______运动．（3）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g=10m/s1．则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=_______m/s．14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时，各计数点对应刻度尺上的读数如图所示（图中点是打点计时器打出的开始下落的第1个点，、、、、、分别是每打两个点取出的计数点），根据纸带计算：(取，计算结果保留三位有效数字)（1）重物下落到打E点速度为____________（2）若重物质量为m，求重物下落OE高度的过程中重力势能减少________，重物的动能增加________．（3）数据可得出结论________________，产生误差的原因_____________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，圆环以直径AB为轴匀速转动，已知其半径，转动周期，求环上P点和Q点的角速度和线速度．16、（12分）将一个物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出，落地时，（g取）。求：（1）水平位移是多少？（2）落地时速度大小？17、（12分）如图所小，定在竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上半径R=0.4m的圆轨道（不计轨道连接处能量损失，g取10m/s2）。(1)若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；(2)若接触面均粗糙，小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力大小为mg，求全过程中摩擦阻力做的功。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、A【解析】在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；周期、频率、转速是标量，是不变化的，故A正确，BCD错误．2、A【解析】：人造卫星在太空绕地球运行中，处于完全失重状态，当折断后，仍保持原来的状态，沿轨道做圆周运动，A正确．3、C【解析】轨道Ⅱ是同步轨道，周期等于地球的自转周期，故A错误．在轨道I和轨道Ⅱ上经过P点时所受的万有引力相等，所以加速度相等．故B错误．在轨道Ⅰ上的P点速度较小，万有引力大于所需要的向心力，会做近心运动，要想进入圆轨道Ⅱ，需加速，使万有引力等于所需要的向心力．所以在轨道I经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度，故C正确．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅰ上运动时在P点时的速度是最小的，虽然在轨道I经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上的速度，但不是在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅰ上任意一点的速度大，选项D错误；故选C.点睛：此题关键是呀搞清卫星变轨的原理：从低轨道进入高轨道要点火加速；从高轨道进入低轨道要制动减速.4、D【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知化简则，同时根据可求出，求得该行星周期为5.8小时，代入，则求出行星平均密度为2.9×104kg/m3，答案为D考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的分析方法和解决办法。这类问题的解决思路通常是由万有引力提供向心力，建立等式化简求解。HYPERLINK"http://qbm.xkw.com/console//media/PYnqWHdJrhlqrosn9nELlAy5AZYszU488FVZCk1yLsxPfnIMnA53_WZ0GeJSRt2FDbyVtjOOJmLM9a9WJvi2HF1ZtGq_eKlLlSG3xetdOJu2yx-EUq-5oN_gkKAXKp-Qd4PzhMfR9yrGqYq9wLNHJg"视频5、D【解析】A．由于运动过程中物体与斜面保持相对静止，重力与位移垂直，不做功，故A错误；B．水平推力F并没有作用在物体上，所以水平推力F对斜面上的物体不做功，故B错误；CD．斜面对物体的支持力垂直斜面斜向上，物体的位移水平向左，则斜面对物体的支持力对物体做正功，故C错误，D正确。故选D。6、B【解析】试题分析：根据功的W=FL可知，知道F的大小，再求得各自时间段内物体的位移即可求得力F做功的多少．解：由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为0.5m、0.5m、1m，由F﹣t图象及功的公式w=Fscosθ可求知：W1=0.5J，W2=1.5J，W3=2J．故本题中ACD错，B正确．故选B．7、AC【解析】AB．根据动量定理得F0t0=mv1…①2F0t0=mv2-mv1…②由②①解得v1：v2=1：3v2=3v1；代入解得x1：x2=1：5x2=5x1故A正确、B错误。CD．做的功为W1=F0x1W2=2F0•（x2-x1）=8W1得W1：W2=1：8故C正确，D错误。故选AC。8、AC【解析】AB．将A的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度，如图所示：根据平行四边形定则有vB=vAcosα所以α减小，所以A的速度减小，但不是匀减速，故A正确，B错误；CD．根据vAcosα=vB斜绳与水平成30°时，可得故C正确，D错误．故选AC．9、AB【解析】冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统。所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的A．它们之间的万有引力提供各自的向心力得质量比约为7：1，所以冥王星绕O点运动的轨道半径约为卡戎的，故A正确；B．它们之间的万有引力大小相等，质量比为7：1，故加速度比为1：7，故B正确；CD．它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故CD错误。故选AB。10、AD【解析】A．当b绳刚要伸直时，对小球，由牛顿第二定律和向心力公式得水平方向有竖直方向有Facos30°=mg解得则当此时b绳未伸直，A正确；B．当角速度从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力即则当角速度增大时，当θ<30°的过程中，绳子a的拉力逐渐变大；当θ=30°时，根据Facos30°=mg可知，绳子a拉力不变，B错误；CD．从开始至b绳刚好伸直时，小球的动能增加，重力对小球做负功，则绳a对小球做正功，C错误，D正确。故选AD。11、CD【解析】试题分析：我们不难得出在斜面上时的滑动摩擦力为：f=μmgcosθ，在轨道1、2上倾角不同，所以摩擦力不同，故A错误；位移是从初位置指向末位置的有向线段，因为初末位置均相同，所以位移相同，故B错误；设AC与水平面的夹角为α，CB与水平面的夹角为β，AB与水平面的夹角为θ，如图所示沿轨道2运动，摩擦力做的功：Wf2=μmgcosα•xAC+μmgcosβ•xCB=μmg•xEF+μmg•xEB=μmg•xFB沿轨道1运动，摩擦力做的功为：Wf1=μmgcosθ•xAB=μmg•xFB=Wf2由动能定理，其中重力做功与摩擦力做功均相等。由上可得物块滑至B点时速度大小相同，但方向不同，故C正确．由C的分析可知，两种运动摩擦力做的功相同，所以两种情况下损失的机械能相同，故D正确；所以C、D正确，A、B错误。考点：摩擦力做功、动能定理【名师点睛】该题要求同学们能根据题目正确求出各个阶段摩擦力所做的功，并结合动能定理求解，需要记住以下结论：当摩擦因数相同时，沿不同倾角运动的同一物体，滑动摩擦力所做的功都等于μmg乘以水平方向上投影的距离。其中还涉及到位移是从初位置指向末位置的有向线段；损失的机械能等于克服摩擦力所做的功。12、BC【解析】本题考查对力所做的功的理解．加速度为，即物体所受合外力为，阻力为，则物体克服阻力做功重力做功；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、匀速匀加速（或自由落体）匀速1【解析】（1）因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以影子1做匀速运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以影子1做自由落体运动．（1）设小球平抛运动的初速度为v，t时间内下落的高度为h，O点与屏间的距离为l，屏上影子在t时间移动的位移为x．根据图示，由数学知识可得：，又h=gt1，联立解得x=t；即影子的位移与时间成正比，所以当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做匀速直线运动.（3）物体在竖直方向上有：y=gt1水平方向上x=vt=tanθ；联立解得：x=tanθ；由图可知=0.1解得：v=1.0m/s；点睛：解决本题时要明确平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，关键在于确定影子位移的达式后分析讨论．14、3.114.88m4.84m实验误差允许的范围内重物重力势能的减少等于其动能的增加，即：机械能守恒．重物在下落时要受到阻力的作用（打点计时器对纸带的摩擦阻力、空气阻力等），重物克服阻力做功，减少的重力势能一部分转化为内能．【解析】（1）根据运动学规律：中间时刻的瞬时速度等于某段时间的平均速度，即：E点时的速度等于DF之间的平均速度：；（2）若重物的质量为m，重物从开始下落到打E点时，减少的重力势能为：增加的动能为：；（3）根据计算结果可以得出该实验的实验结论：在误差允许的范围内，重锤减小的重力势能近似等于其动能的增加，即：机械能守恒，但是实际上重力势能减少量要多些，是由于重物在下落时要受到阻力的作用（打点计时器对纸带的摩擦阻力、空气阻力等），重物克服阻力做功，减少的重力势能一部分转化为内能．点睛：通过该题理解验证性实验的特点，把握实验原理，提升实验能力，该题是考查基础实验知识的好题，掌握求解瞬时速度的方法，重物重力势能减少量与动能增加量的关系以及产生误差的原因．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、，=0.39m/s，=0.68m/s【解析】由题意知P点和Q点的角速度相同，ωp=ωQ＝rad/s≈1.57rad/s；P点和Q点绕直径AB做匀速圆周运动，其轨迹的圆心不同，P点和Q点的轨迹半径分别为rP＝Rsin30°＝0.25m，rQ＝Rsin60°＝m，故二者的线速度分别为vP＝ωprP≈0.39m/s；vQ=vQ＝ωQrQ≈0.68m/s.点睛：根据周期，求出角速度，P、Q两点的角速度相等；根据几何关系，分别求出P、Q两点的轨道半径，根据角速度和半径分别求出P、Q两点的线速度．16、（1）10m（2）【解析】试题分析：（1）根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．（2）根据速度时间公式求出物体落地时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度．（1）由题意可知，物体竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则在竖直方向上有：解得：所以物体水平方向位移（2）物体落地时，竖直方向速度故物体落地时速度大小为【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。17、(1)1m；(2)-0.8J【解析】(1)小球刚好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得从A到C过程机械能守恒，由机械能守恒定律得解得(2)在C点，由牛顿第二定律得从A到C过程，由动能定理得解得