2023屆甘肅省武威市涼州區(qū)武威第一中學高一物理第二學期期中檢測模擬試題含解析

2023屆甘肅省武威市涼州區(qū)武威第一中學高一物理第二學期期中檢測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為參考平面，且不計空氣阻力，則下列選項正確的是()A．物體落到海平面時的勢能為mghB．物體在最高點處的機械能為C．物體在海平面上的機械能為+mghD．物體在海平面上的動能為2、下列說法符合物理學發(fā)展史的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律B．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C．開普勒第一次在實驗室里測出了萬有引力常量D．引力常量G的含義是兩個1kg的質(zhì)點相距1m所受到的引力3、關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是：（）①它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的最大速度②它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的最小速度③它是使人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最小發(fā)射速度④它是使人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運行時在遠地點的速度A．①③ B．②③ C．①② D．②④4、空間站是科學家進行天文探測和科學試驗的特殊而又重要的場所，我國將于2020年前后將建成規(guī)模較大、長期有人參與的軌道空間站。假設(shè)某空間站正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行，其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。下列說法正確的有（）A．同步衛(wèi)星的運行周期比空間站運行周期小B．同步衛(wèi)星的運行速度大于空間站運行速度C．站在地球赤道上的人觀察到空間站向東運動D．在空間站工作的宇航員因所受合力為零而在艙中懸浮或靜止5、如圖所示，A、B兩個質(zhì)點以相同的水平速度從坐標原點O沿x軸正方向拋出，A在豎直平面內(nèi)運動，落地點為P1，B緊貼光滑的斜面運動，落地點為P2，P1和P2對應(yīng)的x軸坐標分別為x1和x2，不計空氣阻力．下列說法正確的是()A．x1＝x2B．x1>x2C．x1<x2D．無法判斷6、如圖所示是物體做直線運動的v－t圖象，則下列由v－t圖象作出的加速度—時間(a－t)圖象和位移—時間(x－t)圖象中正確的是()A． B．C． D．7、如圖為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中MEO是中地球軌道，GEO是地球同步軌道，圖中數(shù)據(jù)為衛(wèi)星近地點、遠地點離地面的高度。已知萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球半徑R=6400km，下列說法正確的是（）A．運行在GEO上的衛(wèi)星，可定位在北京正上空 B．根據(jù)運行在GEO上的衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，可求出地球密度C．運行在MEO上的衛(wèi)星，發(fā)射速度小于第一宇宙速度 D．衛(wèi)星在MEO上運行周期小于GEO上運行周期8、如圖所示是某中學科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置．當太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進．若小車在平直的公路上以初速度v0開始加速行駛，經(jīng)過時間t，前進了距離d，達到最大速度vmax，設(shè)此過程中電動機功率恒為額定功率P，受的阻力恒為Ff，則此過程中電動機所做的功為（）A．FfvmaxtB．PtC．D．＋Ffd－9、有a，b，c，d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近的近地軌道上做圓周運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有()A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長C．c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是D．d的運動周期可能是30h10、質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90○

(大小不變)后，物體可能做（）A．加速度大小為的勻變速直線運動 B．加速度大小為的勻變速直線運動C．加速度大小為的勻變速曲線運動 D．勻速直線運動11、在發(fā)射衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先從低軌道進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入高軌道軌道Ⅱ．則（）A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于11.2km/sB．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道ⅡC．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的運行速度大于7.9km/sD．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度12、如圖所示，在光滑絕緣水平面上的P點正上方O點固定了一電荷量為＋Q的正點電荷，在水平面上的N點，由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為－q的負檢驗電荷，該檢驗電荷經(jīng)過P點時速度為v，圖中θ＝，規(guī)定電場中P點的電勢為零，則在＋Q形成的電場中（）A．P點電場強度大小是N點的4倍B．N點電勢高于P點電勢C．檢驗電荷在N點具有的電勢能為D．N點電勢為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(1)在做“研究平拋物體的運動”實驗中，為測量物體做平拋運動的初速度，需要測量的物理量有（________）A．小球的質(zhì)量B．小球的釋放點到斜槽末端的豎直高度C．運動軌跡上某點到原點的距離D．運動軌跡上某點到原點的水平距離和豎直距離(2).如圖所示是在“研究平拋物體的運動”的實驗中記錄的一段軌跡．已知物體是從原點O水平拋出，經(jīng)測量C點的坐標為(60，45)．則平拋物體的初速度v0＝___m/s，該物體運動的軌跡為一拋物線，其軌跡方程為_______

14、（10分）為了探究機械能守恒定律，某同學設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：A．小車B．鉤碼C．一端帶滑輪的木板D．細線E.電火花計時器F.紙帶G.毫米刻度尺H.低壓交流電源I.220V的交流電源（1）根據(jù)上述實驗裝置和提供的實驗器材，你認為實驗中不需要的器材是_________填寫器材序號），還應(yīng)補充的器材是____________．（2）實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點如圖，測出0到1、2、3、4、5、6點的距離分別為、、、、、，打點周期為T．若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機械能守恒的關(guān)系式可表示為________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ=30°的固定斜面，一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運動，小物塊運動1.5s時速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為，該星球半徑為R=1.2×103km，萬有引力常量為6.67×10－11N·m2/kg2，試求：(1)該星球表面上的重力加速度g的大?。?2)該星球的密度。（保留三位有效數(shù)字）16、（12分）如圖甲所示為商場內(nèi)的螺旋滑梯，小孩從頂端A處進入，由靜止開始沿滑梯自然下滑（如圖乙），并從低端B處滑出．已知滑梯總長度L=20m，A、B間的高度差h=12m．(1)假設(shè)滑梯光滑，則小孩從B處滑出時的速度v1為多大？(2)若有人建議將該螺旋滑梯改建為傾斜直線滑梯，并保持高度差與總長度不變．已知小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，若小孩仍從頂端由靜止自然下滑，則從底端滑出時的速度v2多大？(3)若小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)仍為0.25，你認為小孩從螺旋滑梯底端B處滑出的速度v3與（2）問中傾斜直線滑梯滑出的速度v2哪個更大？簡要說明理由．17、（12分）如圖所示，兩個分別用長l＝5cm的絕緣細線懸掛于同一點的相同金屬小球（可視為點電荷），帶有等量同種電荷，由于靜電力為斥力，它們之間的距離r＝6cm。已測得每個金屬小球的質(zhì)量m＝1.2×10－3kg，試求它們之間的庫侖力大小及每個金屬小球所帶的電荷量。（g取10m/s2，k＝9.0×109N·m2/C2）

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【解析】A項：以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故A錯誤；B、C項：整個過程機械能守恒，即初末狀態(tài)的機械能相等，以地面為零勢能面，拋出時的機械能為，所以物體在海平面時的機械能也為，故B正確，C錯誤；D項：由動能定理w=Ek2-Ek1，有，故D錯誤．點晴：此題應(yīng)用了動能定理解決重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動形式和受力情況的限制．還有就是重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)．2、D【解析】

開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量；【詳解】A、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，故A錯誤；

B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故B錯誤；

C、卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量，故C錯誤；D、根據(jù)萬有引力定律的公式可知，引力常量G的含義是兩個1kg的質(zhì)點相距1m所受到的引力，故選項D正確．【點睛】對于牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，要記住相關(guān)的物理學史的知識點即可，同時要注意萬有引力常量G的含義．3、A【解析】

①②、人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度為：，軌道半徑越大，速度越小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，故①正確，②錯誤；③、物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運動，如果速度小于7.9km/s，就出現(xiàn)萬有引力大于飛行器做圓周運動所需的向心力，做近心運動而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故③正確。④、如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球飛行的軌跡就不是圓，而是橢圓，所以7.9km/s不是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在遠地點的速度，故④錯誤。故選：A.4、C【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力列出等式可得，，A．某空間站正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行，其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一；即空間站軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，所以同步衛(wèi)星的運行周期比空間站運行周期大，故A錯誤；B．空間站軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，所以空間站運行的速度大于同步衛(wèi)星運行速度，所以B錯誤；C．軌道半徑越大，角速度越小，同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，所以空間站的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以站在地球赤道上的人觀察到空間站向東運動，故C正確；D．在“空間站”工作的宇航員處于完全失重狀態(tài)，靠萬有引力提供向心力，做圓周運動，故D錯誤。故選C。5、C【解析】對于A球，運動的時間為：，對于B球，根據(jù)，解得：，可知tB＞tA．沿x軸方向上的位移為：x=v0t，知x1＜x1．故ABD錯誤，C正確．故選C．點睛:解決本題的關(guān)鍵掌握處理類平拋運動的方法，通過水平方向和沿斜面向下方向的規(guī)律進行分析求解．對于C選項，也可以通過動能定理進行分析．6、A【解析】

由v?t圖象知，0?1s內(nèi)，物體做勻速直線運動，加速度a=0，位移x=vt，x與t成正比；1?3s內(nèi),物體的加速度不變，做勻變速直線運動，有：a=△v/△t=（?1?1）/（3?1）=?1m/s2.位移為：x=v0(t?1)+a(t?1)2=1×(t?1)+×(?1)(t?1)2=?t2+2t?，x?t圖象是開口向下的拋物線；3?5s內(nèi),物體沿負方向做勻減速直線運動，有：a′=△v/△t=（0+1）/2=0.5m/s2位移為：x=v0(t?3)+a′(t?3)2，x?t圖象是開口向上的拋物線；由數(shù)學知識知，A圖象正確，BCD錯誤．故選A7、BD【解析】

A．GEO是地球同步軌道，只能在赤道正上方，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得且體積即可求解地球密度，故B正確；C．第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是近地衛(wèi)星的發(fā)射速度，故運行在MEO上的衛(wèi)星，發(fā)射速度大于第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在MEO上運行周期小于GEO上運行周期，故D正確。故選BD8、ABD【解析】

AB．因小車以恒定的功率運動，故此過程小車電動機做功為W＝Pt＝Ffvmaxt則AB均正確．CD．由動能定理可得W－Ff·l＝mvmax2－mv02得W＝mvmax2－mv02＋Ffl.故D正確，C錯誤。故選ABD。9、BCD【解析】

A、a受到萬有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，與萬有引力大小接近，所以向心加速度遠小于重力加速度，選項A錯誤；B、由知b的線速度最大，則在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長，選項B正確；C、c為同步衛(wèi)星，周期Tc＝24h，在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角＝，選項C正確；D、由知d的周期最大，所以Td>Tc＝24h，則d的周期可能是30h，選項D正確．故選BCD10、BC【解析】

物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當F3大小不變，方向改變90°時，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改變后的初速度方向與F合的方向間的關(guān)系未知，可能做勻變速直線運動，也有可能做勻變速曲線運動，故BC正確，AD錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F3變向后的合力大小和方向，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)曲線運動的條件判斷物體的運動性質(zhì)：當物體受到的合外力恒定時，若物體受到的合力與初速度不共線時，物體做曲線運動；若合力與初速度共線，物體做直線運動．11、ABD【解析】

A、發(fā)射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故選項A正確；B、通過在點加速使衛(wèi)星由原來的向心運動變?yōu)閳A周運動，由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ，故選項B正確；C、第一宇宙速度為衛(wèi)星的運行的最大速度，在軌道Ⅱ上的運行速度小于7.9km/s，故選項C錯誤；D、在軌道Ⅰ上，近地點速度大，遠地點速度小，則衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，故選項D正確．12、AD【解析】

A．P點電場強度大小是，N點電場強度大小是，由于，所以P點電場強度大小是N點的4倍，故A正確；B．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，由于N點離正點電荷更遠，所以N點電勢低于P點電勢，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理得：檢驗電荷由N到P的過程由題，P點的電勢為零，即φP=0，解得，N點的電勢檢驗電荷在N點具有的電勢能為故C錯誤，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D；2；【解析】

（1）[1]．根據(jù)y=gt2可得可知，為測量物體做平拋運動的初速度，需要測量的物理量有運動軌跡上某點到原點的水平距離和豎直距離，故選D.（2）[2][3]．根據(jù)C點的坐標(60，45)，由可得根據(jù)，y=gt2可得14、H天平；【解析】

(1)[1][2]．電火花打點計時器使用220V的交流電源,使用不需要低壓交流電源;因為驗證系統(tǒng)機械能守恒,需測量鉤碼和小車的質(zhì)量,所以需要天平.(2)[3]．點1的速度點5的速度為則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機械能守恒的關(guān)系式可表示為點睛：實驗研究系統(tǒng)機械