山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中2022-2023學(xué)年物理高一下期中綜合測(cè)試試題含解析

山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中2022-2023學(xué)年物理高一下期中綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(cuò)選和不選得零分）1、字宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，稱之為雙星系統(tǒng)。由恒星A與恒星B組成的雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知它們的運(yùn)行周期為T，恒星A的質(zhì)量為M，恒星B的質(zhì)量為3M，引力常量為G，則下列判斷正確的是（）A．兩顆恒星相距B．恒星A與恒星B的向心力之比為3︰1C．恒星A與恒星B的線速度之比為1︰3D．恒星A與恒星B的軌道半徑之比為︰12、一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力大小為（）A．GMm(R+h)2B．GMm3、測(cè)出萬(wàn)有引力常量的科學(xué)家是（）A．牛頓 B．愛(ài)因斯坦 C．卡文迪許 D．伽利略4、如圖所示，斜面的傾角為，人用跨過(guò)定滑輪的繩子拉小車．現(xiàn)人以速度v勻速拉動(dòng)繩子，當(dāng)拉小車的繩子與斜面的夾角為時(shí)，小車沿斜面運(yùn)動(dòng)的速度為（）A． B． C． D．5、如圖所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端穿過(guò)一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球，橡膠球靜止時(shí)，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿．現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，C、D光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時(shí)，小球上升的速度大小為（）A．vsin B．vcos C．vtan D．vcot6、如圖所示，質(zhì)量相同的兩小球A、B，分別用長(zhǎng)l和2l的輕繩掛在不同高度的天花板上，現(xiàn)拉起兩小球使繩伸直呈水平狀態(tài)，然后由靜止釋放，兩小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)的位置在同一水平面上，以小球A開(kāi)始釋放的位置所在水平面的重力為零勢(shì)能參考面，當(dāng)兩小球到達(dá)最低位置時(shí)（）A．兩球運(yùn)動(dòng)的線速度相等 B．兩球運(yùn)動(dòng)的角速度相等C．取同一水平面作為零勢(shì)能點(diǎn)，兩球的機(jī)械能相等 D．細(xì)繩對(duì)兩球的拉力相等7、甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的加速度之比為2:1，線速度之比為2:3，那么下列說(shuō)法中正確的是（）A．它們的半徑之比為2:9 B．它們的半徑之比為1:2C．它們的周期之比為2:3 D．它們的周期之比為1:38、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C．小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mghD．小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh9、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直固定放置，開(kāi)口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v.若物體與球殼之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．受到的向心力為mg＋mB．受到的摩擦力為μmC．受到的摩擦力為μ(mg＋m)D．受到的合力方向斜向左上方10、關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法，正確的是（）A．同一種電池，體積越大，電動(dòng)勢(shì)也越大B．電動(dòng)勢(shì)的大小表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小C．電路斷開(kāi)時(shí)，電源的非靜電力做功為0，電動(dòng)勢(shì)并不為0D．電路中電流越大，電源的非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)也越大11、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零，在此過(guò)程中（）A．速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值B．速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將還要增大D．位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將不再減少12、以v0=12m/s的速度勻速行駛的汽車，突然剎車，剎車過(guò)程中汽車以a=－6m/s2的加速度繼續(xù)前進(jìn)，則剎車后（）A．3s內(nèi)的位移是12mB．3s內(nèi)的位移是9mC．3s末速度的大小是6m/sD．1s末速度的大小是6m/s二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)選用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度，當(dāng)金屬絲的左端與毫米刻度尺的“0”刻度對(duì)齊時(shí)，右端如圖甲所示；用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖乙所示；用伏安法測(cè)得多組U、I數(shù)據(jù)，做出該金屬絲的伏安特性曲線如圖丙所示。(1)金屬絲的有效長(zhǎng)度L為_(kāi)_____cm，直徑D為_(kāi)_____mm，電阻R為_(kāi)_____Ω。(2)將測(cè)得的數(shù)據(jù)代入公式______，即可求出金屬絲的電阻率。（用第(1)問(wèn)給出的字母表示）14、（10分）在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：________．a(chǎn)．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b．每次釋放小球的位置必須不同c．每次必須由靜止釋放小球d．記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降e．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸f．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線（2）若用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為，小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為_(kāi)_______（用表示）．（3）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示．點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度=________，拋出點(diǎn)的坐標(biāo)________，________（?。┤?、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）國(guó)際空間站是迄今最大的太空合作計(jì)劃，其離地高度為H，繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T1．通過(guò)查找資料又知萬(wàn)有引力常量G，地球半徑R，同步衛(wèi)星距地面的高度h，地球的自轉(zhuǎn)周期T2以及地球表面重力加速度g．某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由得（1）請(qǐng)判斷上面得出的結(jié)果是否正確，請(qǐng)說(shuō)明理由；如不正確，請(qǐng)給出正確解法和結(jié)果．（2）請(qǐng)根據(jù)題給條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法，并解得結(jié)果．16、（12分）如圖所示，E=8V，r=2，R1=8，R2為變阻器接入電路中的有效阻值，問(wèn)：(1)要使變阻器獲得的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？這時(shí)R2的功率是多大？(2)要使R1得到的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？R1的最大功率是多少？這時(shí)電源的效率是多大？17、（12分）如圖，底座A上裝有長(zhǎng)0.5m的直立桿，底座和桿總質(zhì)量為0.2kg，桿上套有0.05kg的小環(huán)B，與桿有摩擦，當(dāng)環(huán)以4m/s從底座向上運(yùn)動(dòng)，剛好能到達(dá)桿頂，求：(1)上升過(guò)程中的加速度；(2)下落過(guò)程的時(shí)間；(3)下落過(guò)程中，底座對(duì)地的壓力有多大？(g＝10m/s2)

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(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】

兩恒星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于兩恒星之間的萬(wàn)有引力，所以向心力大小相等，列式可得半徑之比；根據(jù)牛頓第二定律列式可求解兩顆恒星相距的距離；恒星A與恒星B的角速度相等，從而可求解線速度之比.【詳解】?jī)珊阈求w做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于兩恒星之間的萬(wàn)有引力，所以向心力大小相等，即，解得恒星A與恒星B的軌道半徑之比為rA:rB=3:1，故選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；設(shè)兩恒星相距為L(zhǎng)，則rA+rB=L，根據(jù)牛頓第二定律：，解得，選項(xiàng)A正確；由可得恒星A與恒星B的線速度之比為3:1,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.2、A【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力的大小公式為F=GMmr2，r=R+h，所以F=GMmR+h2【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力的大小公式F=GMmr23、C【解析】

卡文迪許用扭秤裝置測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，從而使萬(wàn)有引力有了真正的意義，因此C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】試題分析：小車在勻速運(yùn)動(dòng)繩子的拉力作用下，沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)力的平行四邊形定則，并結(jié)合運(yùn)動(dòng)的分解來(lái)確定小車的繩子與斜面的夾角為β時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度．小車在繩子的作用下，沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)，則可將此運(yùn)動(dòng)分解成沿著繩子的方向與垂直繩子的方向如圖所示，因此有，即，B正確．5、A【解析】試題分析：由題意可知，線與光盤交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是逆著線的方向運(yùn)動(dòng)，二是垂直線的方向運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系，則有：；而線的速度的方向，即為小球上升的速度大小，故A正確．考點(diǎn)：考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解6、D【解析】

A．到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v：有，則因?yàn)槔K長(zhǎng)不同，則線速度大小不等，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)兩小球到達(dá)最低位置時(shí)，兩球運(yùn)動(dòng)的角速度因?yàn)槔K長(zhǎng)不同，則角速度不同，故B錯(cuò)誤；C．兩球的初始位置不同，重力勢(shì)能不同，動(dòng)能相同，則機(jī)械能不同，故C錯(cuò)誤；D．繩子的拉力為F，在最低點(diǎn)：，解得F=3mg與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān)，故D正確。故選D。7、AD【解析】

AB．兩物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由：得：所以有：＝＝故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8、BD【解析】

A．彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒(méi)有達(dá)到最大值．故A錯(cuò)誤；B．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量最短，彈性勢(shì)能最小，故動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大，故B正確；CD．小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，初末位置動(dòng)能都為零，所以彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于重力勢(shì)能的減小量，即為mgh，故C錯(cuò)誤，D正確．9、CD【解析】

A、向心力的大小，故A錯(cuò)誤．B、C、根據(jù)牛頓第二定律得，則．所以滑動(dòng)摩擦力，故B錯(cuò)誤，C正確．D、由于重力支持力的合力方向豎直向上，滑動(dòng)摩擦力方向水平向左，則物體合力的方向斜向左上方．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵確定物體做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．10、BC【解析】

電池電動(dòng)勢(shì)的大小與電池的體積無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的大小表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小，選項(xiàng)B正確；電路斷開(kāi)時(shí)，電源的非靜電力做功為0，電動(dòng)勢(shì)并不為0，選項(xiàng)C正確；電源電動(dòng)勢(shì)大小與電路中的電流大小無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11、BC【解析】

AB．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零，在此過(guò)程中，由于加速度的方向始終與速度方向相同，所以速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，而此時(shí)速度達(dá)到最大值，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．由于質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，所以位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度不為零，所以位移繼續(xù)增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12、AD【解析】

ABC.汽車速度減為零的時(shí)間：則3s時(shí)已停下，即3s末的速度為0，則3s內(nèi)的位移為：故A正確，BC錯(cuò)誤；

D.1s末的速度為：故D正確；故選AD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、98.705.7806.5【解析】

(1)[1]毫米刻度尺的最小刻度是1mm，需要估讀到0.1mm，故金屬絲的有效長(zhǎng)度L為98.70cm。[2]直徑D為[3]電阻R為(2)[4]根據(jù)得14、ace;;4;-80;-20;【解析】（1）要保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故a正確；為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次釋放小球的位置必須相同，故b錯(cuò)誤；為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次必須由靜止釋放小球，故c正確；只要描出小球的位置即可，記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次不必嚴(yán)格地等距離下降，故d錯(cuò)誤；為避免摩擦影響小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故e正確；將球的位置記錄在紙上后，取下紙，應(yīng)用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，不是用直尺將點(diǎn)連成折線，故f錯(cuò)誤；故選ace；（2）由圖示可知，a、b、c、d三個(gè)點(diǎn)間的水平位移均相等，為x=2L，這4個(gè)點(diǎn)是等時(shí)間間隔點(diǎn)．

在豎直方向上，相鄰兩點(diǎn)間的位移差△y=3L-2L=2L-L=L；

由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論△y=gt2，可得：L=gt2，

在水平方向上：x=2L=v0t，解得：v0=2；

（3）根據(jù)△y=gT2，T=0.1s，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0==4m/s．

A點(diǎn)在豎直方向上的分速度vyA==3m/s．

平拋運(yùn)動(dòng)到A的時(shí)間t==0.3s，

此時(shí)在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在豎直方向上的位移y=gt2=0.45m，

所以拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x=-0.80m，y=-0.20m．

點(diǎn)睛：（1）本題考查平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．要求同學(xué)們能夠從圖中讀出有用信息，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式解題；（2）解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)上面的結(jié)果是錯(cuò)誤的，地球的半徑R在計(jì)算過(guò)程中不能忽略；(2)【解析】

（1）上面的