2023年河北省石家庄市晋州一中高一物理第二学期期中质量检测模拟试题含解析

2023年河北省石家庄市晋州一中高一物理第二学期期中质量检测模拟注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、太空垃圾是围绕地球轨道的有害人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是（　　）A．离地越高的太空垃圾运行加速度越小B．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞C．离地越高的太空垃圾运行速率越大D．离地越低的太空垃圾运行角速度越小2、2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．若卫星工作轨道为圆轨道，运行周期为T，并已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根据以上数据不能求出的是（）A．地球的质量B．卫星离地高度C．卫星线速度的大小D．卫星向心力的大小3、一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若仅让F1的大小增加到△F,则质点以后()A．一定做匀变速曲线运动B．可能做匀变速直线运动C．一定做匀变速直线运动D．可能做变加速曲线运动4、关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合5、如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的正上方h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B处．若小球从A管口正上方h2高处自由落下，进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A口，则h1∶h2为A．1∶1B．2∶3C．4∶5D．5∶66、中国的高铁技术居世界领先地位．通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即f=kv1．列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引．若列车以110km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以140km/h的速度匀速行驶时机车的功率为（　　）A．1PB．4PC．8PD．16P7、宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对台秤的压力，则关于g0、N下面正确的是（）A．g0＝0B．C．N＝0D．N＝mg8、如图所示，甲、乙、丙三个物块放在旋转圆台上，动摩擦因数均为µ，甲的质量为2m，乙、丙质量均为m；甲、乙离轴为R,丙离轴为2R，物块随圆台一起旋转时，（）A．丙物块的向心加速度最小B．乙物块的静摩擦力最小C．当圆台转速增加时，乙比甲先滑动D．当圆台转速增加时，丙比甲先滑动9、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t＝0时刻了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变．（g取10m/s2）则（）A．0～t1内，物块对传送带做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ>tanθC．0～t2内，传送带对物块做功为D．系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小10、我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（）A．“神舟六号”的速度较小B．“神舟六号”的速度与“神舟五号”的相同C．“神舟六号”的周期更长D．“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同11、一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则A．恒星的质量为B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为D．行星运动的加速度为12、将甲物体从高h处以速度v水平抛出，同时将乙物体从同一高度释放，使其自由下落，不计空气阻力，在它们落地之前，关于它们的运动的说法正确的是（　　）A．两物体在下落过程中，始终保持在同一水平面上B．甲物体与乙物体同时落地C．两物体的落地速度大小相等，方向不同D．两物体的落地速度大小不相等，方向相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉．实验时，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，通过改变橡皮筋的条数改变做功的多少，再根据纸带上的打点确定小车对应运动的速度，进而探究做功与物体速度变化的关系．（1）关于该实验的下列说法中，正确的有__________．A．需要测出小车的质量mB．需要选择相同的橡皮筋进行实验C．需要测出每根橡皮筋对小车所做的功WD．改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放（2）实验中得到一根纸带如图乙所示，1、2、3…是按时间先后顺序标出的计数点（每两个相邻计数点间还有4个打点未画出），造成各计数点间距不相等的原因可能是________．由图乙所示的纸带可知，该小车达到最大速度时，橡皮筋的伸长量________（选填“大于零”或“等于零”）．（3）该小组用新、旧两组橡皮筋分别做实验，正确实验操作得到橡皮筋的条数n与小车对应速度v的多组数据，作出v2-n的图象如图丙中的C、D所示，则用新橡皮筋得出的图象是________（选填“C”或“D”），根据该图象可以得出的结论是_________．14、（10分）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）下面叙述正确的是______A、应该用天平称出物体的质量．B、应该选用点迹清晰第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．C、操作时应先放纸带再通电．D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上．（2）如图2是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图2所示．则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC=______m/s；重物由0点运动到C点的过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）．（3）实验结果发现动能增量不等于重力势能的减少量；造成这种现象的主要原因是______。A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确．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）在竖直的井底，将一物块以11m/s的速度竖直地向上抛出，物块到达井口时被人接住，在被人接住前1s内物块的位移是4m，位移方向向上，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）物块从抛出到被人接住所经历的时间；（2）此竖直井的深度．16、（12分）有一辆质量为1000kg的小汽车行驶上圆弧半径为40m的拱桥。（1）汽车到达桥顶时速度为4m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空？17、（12分）如图所示，在水平平台上有一质量m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧（小球与弹簧不栓连）至A点，平台的B端连接半径为R=0.2m，内壁光滑的二分之一细圆管BC，圆管内径略大于小球直径，小球可视为质点，B点和C点都与水平面相切．在地面的D点安装了一个可变倾角的足够长斜面DE，已知地面CD长为，且小球与地面之间的动摩擦因数，小球与可动斜面DE间的动摩擦因数，现释放小球，小球弹出后进入细圆管，运动到C点时速度大小为，，求：（1）小球经过C点时对管壁的作用力；（2）当斜面EF与地面的夹角（在0~90°范围内）为何值时，小球沿斜面上滑的长度最短并求出这个最短长度（小球经过D点时速度大小不变）．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】A．根据得可知离地越高的太空垃圾运行加速度越小，故A正确；B．根据得在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故B错误；C．根据得可知离地越高的太空垃圾运行速率越小，故C错误；D．根据得可知离地越低的太空垃圾运行角速度越大，故D错误。故选A。2、D【解析】A项：设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g；地球表面的重力由万有引力提供，所以，可求得地球质量．故A正确；B项：根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：可以求出卫星的高度．故B正确；C项：由牛顿第二定律得：，解得：，可知可以求出卫星的线速度．故C正确；D项：题目中没有告诉卫星的质量，不能求出卫星受到的向心力．故D错误．3、A【解析】质点原来是静止的，在的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将突然增大为，变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把改变之后，由平行四边形定则可知，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，故质点是在做匀变速曲线运动，故A正确，B、C、D错误。点睛：本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了。4、B【解析】由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球同步卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误．5、C【解析】当小球从管口A的正上方h1高处自由落下，到达细管最高点B处时的速度为零，则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零)，mgh1＝mgR解得h1＝R；当从A管口正上方h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有R＝vBt，解得，根据机械能守恒定律有解得h2＝5R/4，故h1∶h2＝4∶5故选C.【点睛】在做题时一定要理解题目中“恰能运动到C点”，以及“恰好落回A点”这两个关键点，“恰能运动到C点”说明此时的速度为零，“恰好落回A点”说明平抛运动的水平和竖直位移都是半径R.6、C【解析】列车匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以F=f=kv1因为P=Fv=kv3故当速度变为原来的1倍时，功率变为原来的8倍，即为8P，故C正确，ABD错误。7、BC【解析】AB．忽略地球的自转，根据万有引力等于重力列出等式：宇宙飞船所在处，在地球表面处：解得：故A错误，B正确；CD．宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，即人只受重力。所以人对台秤的压力为1．故C正确，D错误。8、BD【解析】三个物体都随圆台做匀速圆周运动，角速度相等，根据公式an=ω2r，分析向心加速度的大小，由牛顿第二定律分析三个物体所受的静摩擦力大小．根据离心运动产生的条件分析哪个物体先滑动．解：A、三个物体都随圆台做匀速圆周运动，角速度相等，根据公式an=ω2r分析得知，向心加速度与半径成正比，则丙物的向心加速度最大．B、物体随圆台做匀速圆周运动的过程中，由圆台的静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律得：三个物体所受的静摩擦力分别：f甲=2mω2R，f乙=mω2R，f丙=2mω2R，所以乙物的静摩擦力最小．C、D当圆台转速增加时，三个物体受到的静摩擦力都增大，而三个物体的最大静摩擦力分别为：fm甲=2μmg，fm乙=μmg，fm丙=μmg，可见，当圆台转速增加时，丙的静摩擦力最先达到最大值，丙比甲先滑动，而甲、乙所受静摩擦力会同时达到最大，甲、乙会同时滑动．点评：本题考查运用牛顿第二定律和圆周运动知识分析物体能否产生离心现象，抓住离心运动产生的条件是关键，是常见的陈题．基础题．9、BD【解析】A．由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功，故A错误；B．在内，物块向上运动，则有得故B正确；C．内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为，根据动能定理得：则传送带对物块做功故C错误；D．内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大，故D正确．故选BD。10、AC【解析】设地球的质量为M，飞船的质量为m，轨道半径为r．卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：，可得线速度，轨道半径大的线速度小，所以“神舟六号”的速度较小，故A正确，B错误；周期，轨道半径越大，周期越大，所以“神舟六号”的周期较大，故C正确，D错误；11、ACD【解析】AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：解得故AC正确；B．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；D．设行星运动的加速度为a，则：故D项正确。故选ACD。12、AB【解析】A．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，因此两物体在下落过程中，始终在同一水平面上，故A正确；B．因为平抛运动的高度和自由落体的高度相同，所以两者运动时间相同，即两者同时落地，故B正确；CD．落地时，平抛运动的竖直分速度等于自由落体运动的速度，根据平行四边形定则可知，平抛运动的落地速度大于自由落体运动的速度，方向也不相同，故CD错误。故选AB。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD没有平衡摩擦或是没有完全平衡摩擦大于零Cv2与n成正比（或v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）【解析】（1）此实验要验证的是W=mv2，即，则此实验中不需要测出小车的质量m，选项A错误；为了保证每条橡皮筋对小车做功都一致，则实验中需要选择相同的橡皮筋进行实验，选项B正确；实验中不需要测出每根橡皮筋对小车所做的功W，选项C错误；改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放，选项D正确，故选BD.（2）实验中若平衡了摩擦力，则小车在橡皮条的作用下先加速运动，脱离橡皮条后做匀速运动，则造成5-9各计数点间距逐渐减小的原因可能是没有平衡摩擦或是没有完全平衡摩擦；由图乙所示的纸带可知，由于没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦，该小车达到最大速度时，加速度为零，此时橡皮筋仍有弹力，即伸长量不为零；（3）旧橡皮条的弹力小于新橡皮条，则用同样数量的新旧橡皮条做实验时，新橡皮条使小车得到的速度较大，由图像可知用新橡皮筋得出的图象是C，根据该图象可以得出的结论是：v2与n成正比（或v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）.点睛：本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度；知道平衡摩擦力在本实验中的作用．14、B3.907.627.61C【解析】（1）[1]．A．因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；B．在选择纸带时，要求点迹清晰，根据自由落体运动公式，h=gt2可知，若开始一、二两点间的距离为2mm，则所打第一个点时的速度为零，这样只需比较mgh、mv2的大小关系即可，实验方便，故B正确；C．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；D．电磁打点计时器的工作电源是4～6V的交流电源，故D错误．故选B．（2）[2][3][4]．利用匀变速直线运动的推论：BD之间的平均速度等于C点的瞬时速度，得：从打下计数点O到打下计数点C的过程中，重锤重力势能减小量△EP=mgh=mgxC=1×9.8×0.7776J=7.62J动能的增加量△EK=mvC2=7.61J（3）[5]．动能增量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点针与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能，故C正确，ABD错误；故选C．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)1.2s　(2)6m【解析】（1）设人接住物块前1s时刻速度为v则有h′=vt′-gt′2即4m=v-×10×12m解得：v="9"m/s则物块从抛出到接住所用总时间为.（2）竖直井的深度为h=="11×1.2"m-×10×1.22m="6"m思路分析：根据运动学规律以及公式解题试题点评：本题考查了竖直上抛运动的规律16、（1）（2）20m/s【解析】试题分析：（1）在桥顶，汽车靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥压力的大小．（2）当汽车对桥顶没有压力，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出速度的大小．（1）汽车到达桥顶时由重力G和支持力的合力提供向心力，则有：解得：根据牛顿第三定律得汽车对桥的压力大小为：（2）汽车恰好对桥无压力时，受到桥的支持力也为0，则重力提供向心力，即：解得：即有汽车速度为20m/s时恰好对桥面无压力．【点睛】解决本题的关键知道汽车在桥顶做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，当汽车恰好对桥无压力时，由重力提供向心力，即可求临界的速度。17、(1)(2)【解析】（1）设小球在C点受到的支持力为N，小球对管壁的压力为对小球在C点，解得N=13.5N，根据牛顿第三定律可得（2）设小球在D点的速度为，小球从D滑到E点的最高点之间距离为s，小球从C点到D点：，解得小球在DE斜面上，①小球在斜面上的位移②由①②可得当时，s最小，