2023届河北省固安三中物理高一下期中预测试题含解析

2023届河北省固安三中物理高一下期中预测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、木星的半径约为．伽利略用望远镜发现了木星的四颗卫星，其中木卫三离木星表面的高度约为，它绕木星做匀速圆周运动的周期约为，已知N·m2/kg2，则木星的质量约为A．kg B．kg C．kg D．kg2、如图所示，A、B为电场中一条电场线上的两点，现把一负电荷从a点沿电场线移到b点，下列说法正确的是（）A．电场力对电荷做正功，电势能增加B．电场力对电荷做正功，电势能减少C．电场力对电荷做负功，电势能增加D．电场力对电荷做负功，电势能减少3、真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（均可看做点电荷），分别固定在两处，它们之间的距离远远大于小球的直径，两球间静电力大小为F．现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C与A接触，然后移开C，此时A、B球间的静电力大小为A．2F B．F C． D．4、两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1:2，两行星半径之比为2:1，则下列选项正确的是（）A．两行星密度之比为4:1B．两行星质量之比为2:1C．两行星表面处重力加速度之比为2:1D．两卫星的速率之比为:15、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，开始弹簧处于原长h，让圆环沿杆滑下，圆环滑到杆的底端时速度恰好为零，则在圆环下滑过程中（）A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．当圆环的动能最大时弹簧的弹性势能最大D．当圆环滑到杆的底端时弹簧的弹性势能为mgh6、下列说法正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．物体做圆周运动，合外力一定沿半径指向圆心D．匀速圆周运动是一种变加速运动7、如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为0.75g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了mghB．克服摩擦力做功1C．动能损失了3D．机械能损失了18、如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是（）A．两轮的角速度相等 B．两轮边缘的线速度大小相同C．两轮边缘的向心加速度大小不相同 D．两轮转动的周期相同9、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度10、汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时，则（）A．汽车在竖直方向受到重力、桥面的支持力和向心力B．汽车对桥面的压力小于汽车的重力C．汽车通过桥顶时的速度可能为D．汽车内的乘客处于失重状态11、地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A．F1＝F2>F3B．g＝a2>a3>a1C．v1＝v2＝v>v3D．ω1＝ω3<ω212、质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则()A．第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B．第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是“探究功与速度变化的关系”的实验装置。(1)除了图中已有的器材外，实验中还必须用到的器材还有_________。A．天平B．刻度尺C．学生电源D．弹簧测力计(2)关于本实验，下列说法正确的是_________。A．小车做匀加速直线运动B．不需要平衡小车受到的阻力C．所用橡皮筋的规格可以不相同D．不需要计算橡皮筋做功的具体值(3)某一次实验时打出的纸带如图所示，图中每两个点之间还有4个点未画出，则小车在橡皮筋弹力做功后获得的速度为_________m/s。（结果保留两位有效数字）14、（10分）某学习小组用图示的实验装置验证“机械能守恒定律”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块（带遮光条）用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连，每次滑块都从A处由静止释放。(1)下列实验要求中不必要的一项是__________（请填写选项前对应的字母）。A．应将气垫导轨调至水平B．应使细线与气垫导轨平行C．应使A位置与光电门B间的距离适当大些D．应使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度d，测量结果如图所示，则d＝________mm.(3)实验时，已知滑块（带遮光条）的质量M，钩码质量m，A、B间的距离L，遮光条的宽度为d和遮光条通过光电门的时间为t，重力加速度为g，则满足的关系式_________（用M、m、g、L、d、t表示）即可验证从A到B过程系统机械能守恒。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，放在水平面上木块，质量M=0.98kg，与水平面间的动摩擦因数μ=0.1．一颗质量m=0.02kg的子弹水平射入并留在木块内（子弹射入木块的时间不计），木块滑行的最大距离为x=2m．取g=10m/s2，求(1)木块射入木块后，木块获得的速度的大小v;(2)子弹射入木块的过程，子弹对木块作用的冲量的大小I.16、（12分）时代广场有一架小型飞行器，质量为m=5.0kg，起飞过程中从静止开始沿直线滑跑。当位移达到5.3m时，速度达到起飞速度。在此过程中小型飞行器受到的平均阻力为小型飞行器重力的0.02倍。（取g=10m/）求：(1)小型飞行器起飞时的动能为多少？(2)小型飞行器从静止到起飞过程中，克服平均阻力做功多少？(3)小型飞行器受到的牵引力为多大？（结果保留2位有效数字）17、（12分）汽车从甲地由静止出发，沿平直公路驶向乙地。汽车先以加速度a1做匀加速直线运动，然后做匀速运动，最后以大小为a2的加速度做匀减速直线运动，到乙地恰好停止。已知甲、乙两地的距离为x，求汽车从甲地到乙地的最短时间t和运行过程中的最大速度vm。

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、C【解析】

根据万有引力提供向心力有：，解得木星的质量：，代入数据，解得：，故C正确．2、C【解析】

电场线水平向右，负电荷在电场中的受力方向与电场线的方向相反，故由a到b过程电场力做负功，则可知电势能增加；故C正确，ABD错误。故选：C.3、D【解析】试题分析：由于两个球之间的距离远远大于小球的直径，故两个小球可以看成是点电荷；设原来小球所带的电荷量为q，则F=；当C与A接触再移开后，A所带的电荷量减少为原来的一半，即q/2，故此时的静电力的大小为F′==F/2，选项D正确．考点：库仑定律．4、A【解析】

A．任一卫星绕行星表面做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得则得行星的质量行星的密度两个卫星的周期之比为，由上式可得，两行星密度之比为，故A正确；B．行星质量为已知两个卫星的周期之比为，两行星半径之比为，由此可得，两行星质量之比为，故B错误；C．忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力，得解得结合两行星半径之比为，质量之比为，解得两行星表面处重力加速度之比为，故C错误；D．根据圆周运动公式可得两卫星的速率之比为，故D错误。故选A。5、D【解析】圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中，重力和弹簧的拉力对环做功，因为有弹力做功，所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，A错误；弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长到原长，再伸长，故弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，B错误；当圆环的速度为零时，环的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，此时弹簧的弹性势能最大，但速度为零，所以动能不是最大，C错误；圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh，D正确．6、D【解析】

A．匀速圆周运动的速度方向不断变化，则不是一种匀速运动，选项A错误；BD．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，则不是一种匀变速运动，是一种变加速运动，选项B错误，D正确；C．只有当物体做匀速圆周运动时，合外力才一定沿半径指向圆心，选项C错误；7、AD【解析】物体上升，所以重力做功W=-mgh，重力势能增加了mgh，故A正确；根据牛顿第二定律可得mgsin30°+f=ma，解得物体所受摩擦力的大小为f=14mg，由几何关系可知物体沿斜面上升的位移为2h，则克服摩擦力做功Wf=f×2h=12mgh，根据功能关系知机械能的损失量等于克服摩擦力做的功12mgh，所以机械能损失了12mgh8、BC【解析】试题分析：因为皮带与轮之间无相对滑动，所以滑轮边缘上各点线速度大小都与皮带的速度的大小，所以A、B两轮边缘上线速度的大小相等，所以B正确；又据v=Rϖ，可得主动轮A的半径和B的半径不等，故两轮的角速度相等错误，即A错误；同理a＝考点：角速度；线速度；向心加速度【名师点睛】抓住两轮边缘上的线速度大小都与皮带的速度大小相等（轮和皮带间无相对滑动），能得到这个结论，对于其它结论的判断就显简单了．这结论也是皮带传动的常用结论。9、BCD【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有GMmr2=mv2r=mrω2．卫星的线速率v=GMr，轨道3的卫星半径大，速率小，故A错误；卫星的角速度ω=GMr3，轨道3的卫星半径大，角速度小，故B正确；从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，所以卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道210、BD【解析】

A．汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，故A错误；B．根据向心力公式得：，解得：根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力小于汽车的重力，故B正确；C．当N=0时，速度最大，此时，故C错误；D．汽车过拱桥，加速度方向向下，所以汽车内乘客的加速度方向也向下，处于失重状态，故D正确。故选BD。11、BD【解析】A、根据题意三者质量相等,轨道半径r1=r2<r3物体1与人造卫星2比较,因为赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故F1<F2,故A错误;

B、卫星1和卫星3周期相等,则角速度相等，而加速度a=ω2r,则a3>a1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据GMmr2=ma知半径越大，加速度C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，根据v=ωr,则v3>v1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据GMmr2=mv2r,知轨道半径越大,线速度越小D、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据GMmr2=mω2r，知半径越大，ω就越小，所以ω2>ω3，所以ω故选BD

点睛：题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.12、AB【解析】

由动能定理可得：，，可知第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍，第二过程合外力做功是第一过程的3倍，故B正确，CD错误．第一段过程速度为增量为，第二段过程速度得增量为，因此A正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD0.19【解析】

(1)［1］除了图中已有的器材外，还需要刻度尺测量计数点间的距离，故B正确，ACD错误。(2)［2］A．小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，故A错误；B．小车下滑时受到重力、橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则都要用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B错误；CD．橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算。因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故C错误，D正确。故选D。(3)［3］图中每两个点之间还有4个点未画出，可得时间间隔为T=0.1s，由纸带上的数据看出，此小车最后做匀速运动，则速度为14、D8.477mm【解析】（1）验证系统机械能守恒，应将气垫导轨调至水平，使细线与气垫导轨平行，为了减小误差，A位置与光电门的距离适当大一些．实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则不需要使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量，故ABC正确，D错误．本题选不必要的步骤，故选D．

（1）螺旋测微器测量遮光条宽度d＝8mm+0.01mm×47.7=8.47