江苏省常州市田家炳中学2023年物理高一下期中检测模拟试题含解析

江苏省常州市田家炳中学2023年物理高一下期中检测模拟试题注意事项：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、下列四个选项的图中实线为河岸，河水的流速u方向如图中箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线，已知船在静水中速度大于水速，则其中正确是（）A．B．C．D．2、如图所示，用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则()A．小球在最高点时所受向心力一定为重力B．小球在最高点时杆子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D．小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力3、下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是()A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．离太阳越近的行星运动周期越短C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处4、不可回收的航天器在废弃后，将成为太空垃圾。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

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A．离地越低的太空垃圾运行周期越大B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小C．由公式v＝得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞5、如图所示，若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向，图中虚线表示物体的运动轨迹，下列正确的是（）A． B．C． D．6、公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动。如图所示，汽车通过桥最高点时（）A．汽车对桥的压力等于汽车的重力B．汽车对桥的压力大于汽车的重力C．汽车所受的合力竖直向上D．汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小7、如图所示．倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点．今测得AB：BC：CD＝5：3：1，由此可判断（）A．A、B、C处三个小球运动时间之比为1：2：3B．A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1：1：1C．A、B、C处三个小球的初速度大小之比为3：2：1D．A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交8、如图所示，双星系统由质量不相等的两颗恒星组成，质量分别是M、m(M>m)，他们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动．从地球A看过去，双星运动的平面与AO垂直，AO距离恒为L．观测发现质量较大的恒星M做圆周运动的周期为T，运动范围的最大张角为△θ(单位是弧度)．已知引力常量为G，△θ很小，可认为sin△θ=tan△θ=△θ，忽略其他星体对双星系统的作用力．则（）A．恒星m的角速度大小为B．恒星m的轨道半径大小为C．恒星m的线速度大小为D．两颗恒星的质量m和M满足关系式9、在离地面80m处无初速度地释放一小球,小球质量为m=0.2kg,不计空气阻力,g取10m/s2,取最高点所在水平面为参考平面．则A．在第2s末小球的重力势能为40JB．在第2s末小球的重力势能为-40JC．在第2s末小球重力的功率是20wD．在第2s末小球重力的功率是40w10、卫星A、B的运行方向相同，其中B为近地卫星．某时刻，两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)．已知地球半径为R，卫星A离地心O的距离是卫星B离地心O距离的4倍，地球表面的重力加速度为g，则()A．卫星A、B运行的加速度大小之比B．卫星A、B运行的周期之比C．卫星A、B运行的线速度大小之比D．卫星A、B至少要经过时间，两者再次相距最近11、(多选)如图所示，为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图．A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上．由于缆绳不可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的(）A．速度大小可以介于A、B的速度大小之间B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D．速度方向一定在CA和CB的夹角范围内12、2015年的诺贝尔物理学奖授予了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟·麦克唐纳，以表彰他们在科学实验中所做出的贡献。在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出了力不是维持物体运动状态的原因D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材料：A．精确秒表一个B．已知质量为m的物体一个C．弹簧测力计一个D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星密度ρ．（已知万有引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为__、__（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是__、__（写出物理量名称和表示的字母）（3）用该数据推出半径R、密度ρ的表达式：R=__，ρ=____．14、（10分）某同学利用如图所示的装置探究做功与速度变化的关系．(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1)，小物块落点分别记为M2、M3、M4……；(3)测量相关数据，进行数据处理．①为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)．A．小物块的质量mB．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…….若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线．③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于______________(填“偶然误差”或“系统误差”)．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，在房屋的天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，重力加速度为g，已知绳能承受的最大拉力为2mg小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度，落到地面上．求：（1）绳断裂瞬间小球的速度；（2）房屋的高度16、（12分）如图，水平地面上有三个静止的小物块A、B、C，质量均为m＝2kg，相距均为l＝5m，物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1．现对A施加一水平向右的恒力F＝10N，此后每次碰撞后物体都粘在一起运动．设碰撞时间极短，重力加速度为g＝10m/s2．求：(1)物体A与B碰撞后瞬间的速度；(2)物体AB与C碰撞后摩擦产生的热量．17、（12分）如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球体对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为的小球体后（空腔的表面与大球体表面相切），剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1：F2。

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】试题分析：小船同时参与两个运动，一个是自身的速度也就是静水中的速度，一个是顺流而下也就是水流的速度，船实际运动的速度是船速即船头方向和水速的合速度，实际航线也就是虚线应该是合速度的方向．A中船头斜向下，水速向下，二者合速度不可能如虚线所标示的斜向上，A错．B中船头指向对岸，水速向下，二者合速度不可能指向对岸而应该是斜向下，B错C对．D中船头斜向下，水速向下，二者合速度不可能沿船头方向，D错．考点：速度的合成2、D【解析】

小球在最高点时受重力，还有可能受杆对小球的作用力，故向心力是这两个力的合力，选项A错误；小球在最高点时杆子的拉力可能为零，此时小球的速度满足,即,选项B错误；若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率为零，选项C错误；小球在圆周最低点时杆对小球一定施加向上的拉力，且满足，即，所以小球对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力，选项D正确．3、B【解析】

A．行星绕太阳运动做椭圆轨道运动,并不是所有行星都在一个椭圆上,故A错误；B．由开普勒第三定律可以知道:，故可以知道离太阳越近的行星，公转周期越短，故B正确；C．由开普勒第二定律可以知道，行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，故在近日点速度大，远日点速度小，故C错误；D．由开普勒第一定律可以知道，行星绕太阳运动做椭圆轨道运动，太阳在椭圆的一个焦点上，故D错误．4、B【解析】

设地球质量为M，垃圾质量为m，垃圾的轨道半径为r；由牛顿第二定律可得：，垃圾的运行周期：，所以离地越低的太空垃圾运行周期越小，故A错误；由牛顿第二定律可得：，垃圾运行的角速度，所以离地越高的垃圾的角速度越小，故B正确；由牛顿第二定律可得：，垃圾运行的线速度，所以离地越高的垃圾线速度越小，故C错误；由线速度公式可知，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D错误.5、A【解析】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断BC错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断D错误，故A正确．点晴：根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．6、D【解析】

ABC．对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车在最高点的运动看做匀速圆周运动，故合力提供向心力，故合力指向圆心，竖直向下，有解得则桥面对汽车的支持力小于重力，根据牛顿第三定律可知，对桥面的压力小于汽车的重力，故ABC错误；

D．根据汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小，故D正确。

故选D。7、BC【解析】

根据几何关系可得三个小球下落的高度之比为：9：4：1；由h=12gt2，可得飞行时间之比为：3：2：1；故A错误；因为三个小球位移的方向相同，速度夹角正切值一定是位移夹角正切值的2倍；所以速度与初速度之间的夹角一定相等，故为1：1：1；故B正确；因三个小球下落的水平位移之比为：9：4：1；时间之比为：3：2：1；水平方向有x=vt可得，初速度大小之比为：3：2：1；故C正确；最后三个物体落到同一点，故三个小球的运动不可能在空中相交，故D错误．所以8、BCD【解析】恒星m与M具有相同的角速度，则角速度为，选项A错误；恒星M的轨道半径为；对恒星系统：mω2r=Mω2R，解得恒星m的轨道半径大小为，选项B正确；恒星m的线速度大小为，选项C正确；对恒星系统：=mω2r=Mω2R，解得GM=ω2r(r+R)2；Gm=ω2R(r+R)2；相加得：，联立可得：，选项D正确；故选BCD.点睛：双星问题，关键是知道双星做圆周运动的向心力由两者之间的万有引力来提供，知道两者的角速度相同，周期相同.9、BD【解析】

AB、小球做自由落体运动，前2s小球下落的高度，取最高点为参考平面，则小球在参考平面的下方，所以小球第2s末的高度，此时小球的重力势能，故选项B正确，A错误．CD、小球在第2s末的速度，根据知重在第2s末的瞬时功率，故选项D正确，C错误．10、CD【解析】

A、万有引力提供向心力：，解得：，则，故A错误；B、万有引力提供向心力：，解得：，则，故B错误；C、万有引力提供向心力：，解得：，则，故C正确；D、B的角速度，A的角速度，又，设经过时间t再次相距最近：，解得：，则D正确．11、BC【解析】

船C沿着绳子靠向A船的同时还要绕A船转动；同理，船C沿着绳子靠向B船的同时还要绕B船转动；先将船C的速度先沿着平行AC绳子和垂直AC绳子方向正交分解；再将船C的速度先沿着平行BC绳子和垂直BC绳子方向正交分解；由于绳子不可伸长，故每条船沿着绳子方向的分速度是相等的；由于船C的速度方向未知，可能在AC与BC绳子之间，也可能不在在AC与BC绳子之间，故两船速度大小无法比较，但从图中可以看出，两拖船速度一定小于C船速度；故A错误，B正确；由于船C的合速度方向未知，可以在AC与BC绳子之间，也可能不在在AC与BC绳子之间，故C正确，D错误；12、BD【解析】

A．发现行星运动规律的是开普勒，而不是伽利略，A错误；B．第一个测出引力常量的是卡文迪许，B正确；C．最早指出力不是维持物体运动状态原因的是伽利略，而不是牛顿，C错误；D．笛卡儿提出了如果运动中的物体没有受到力的作用，将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABC周期T物体的重力F【解析】

（1，2）对于在轨道飞船，万有引力等于向心力，则有得：则宇航员在绕行时用秒表测量卫星绕行的周期T；着陆后用已知质量为m的物体一个和弹簧测力计测力物体m所受的引力F；（3）由上还可得

而14、ADE系统误差【解析】

（1）小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式，还需要知道小球的质量，故ADE正确，BC错误；（2）根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线；（3）偶然误差的特点是它的随机性，如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除；系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，由于小物块与桌面之间