河南省郑州市外国语中学2023年物理高一下期中经典模拟试题含解析

河南省郑州市外国语中学2023年物理高一下期中经典模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地到目的地的直线距离为9km，从出发地到目的地用了5min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是（）A．在整个过程中赛车手的位移是15kmB．在整个过程中赛车手的路程是9kmC．在整个过程中赛车手的平均速度是150km/hD．经过路标时的瞬时速率是150km/h2、下列物理量中，都是矢量的是A．力和功率 B．力和加速度 C．加速度和时间 D．力和质量3、如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置．是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿．下列说法中正确的是A．、两点角速度大小相等B．、两点向心加速度大小相等C．点向心加速度小于点向心加速度D．点向心加速度大于点向心加速度4、极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。若某极地卫星从南极的正上方开始第二次运行至北极正上方，所用时间为t，已知地球半径为R(地球可看做球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知()A．卫星运行的角速度为B．卫星运行的线速度为C．地球的质量为D．卫星距地面的高度5、如图是一颗质量为40g的子弹以100m/s的速度击穿苹果的瞬间照片。子弹穿过苹果后，速度将变为60m/s。这个过程中，苹果对子弹做的功（）A．128J B．-128J C．-1.6J D．1.6J6、一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定不断改变，加速度也一定不断改变B．速度一定不断改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断改变D．速度可以不变，加速度也可以不变7、某同学把一体重计放在电梯的地板上，然后站在体重计上随电梯运动，他观察了体重计示数的变化情况，并记录下了几个特定时刻体重计的示数（表内时刻不表示先后顺序）。若已知时刻电梯静止，则（）A．和时刻物体所受重力不相同B．和时刻电梯运动的加速度方向一定相反C．时刻电梯一定在向上做加速运动D．和时刻电梯一定处于静止状态8、由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体．下列说法正确的是()A．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mgB．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0C．地球的半径为D．地球的密度为9、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度g匀加速提升一段距离h，关于此过程的下列说法中正确的是（）A．人手对物体做功为mgh B．物体动能增量为mghC．物体的重力势能增加mgh D．物体的机械能增加mgh10、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2=2∶3，则可知（）A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为1∶1C．m1做圆周运动的半径为LD．m2做圆周运动的半径为L11、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（）A．带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度大小B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D．带电粒子在R点时的加速度大于在Q点时的加速度大小12、海王星的质量是地球质量的17倍，它的半径是地球半径的4倍，则海王星与地球（）A．第一宇宙速度之比为 B．第一宇宙速度之比为C．表面的重力加速度之比为17∶16 D．表面的重力加速度之比为16∶17二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某学生设计一试验来粗略验证向心力的表达式，如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着一个圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力F向和合力F合相等，则说明向心力的表达式正确．（1）用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动，用秒表记录钢球运动n圈所用时间t，用直尺测出纸上的圆的半径为r，如果向心力的表达式正确，并假设钢球质量为m，则这个实验中由向心力表达式求出来的向心F向=________；（2）然后，测出线的长度为L，假设钢球可看做质点，我们再从力的角度计算钢球的合力F合=________；（3）在本实验中小球的质量________（“需要”或“不需要”）测出；（4）由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）14、（10分）如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态．(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持___________和___________相同；(2)图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与_________的关系；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）随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球．一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t．此前通过天文观测测得此星球的半径为R．已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力．（1）求星球表面的重力加速度；（2）求此星球的质量；（3）若卫星绕星球做匀速圆周运动，运行周期为T，则此卫星距星球表面的高度为多少？16、（12分）如图所示，宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N。若宇航员将此小球和细绳带到某星球上，在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动，用传感器测出当小球在最高点速度大小为v，=2m/s时，绳上拉力F，=3N。取地球表面重力加速度g=10m/s2，忽略星球的自转的影响，空气阻力不计。求：（1）该小球的质量m；（2）该星球表面附近的重力加速度g，（3）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球与地球的第一宇宙速度之比v星：v地。17、（12分）如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度，，，求：(1)小球水平抛出的初速度v0是多少？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？(3)若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经过多长时间t到达斜面底端？

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、D【解析】

AB．位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度，故赛车手的位移为，路程为，故AB错误；

C．整个过程中赛车手的平均速度为，故C错误；D．车内速率计指示的速率为汽车通过某位置的瞬时速率，所以经过路标时的瞬时速率是，故D正确．2、B【解析】

A．标量是只有大小，没有方向的物理量，而矢量是既有大小，又有方向的物理量．力是既有大小又有方向的矢量，功率是标量，故A错误；B．加速度和力都是既有大小又有方向的矢量，故B正确；C．加速度是既有大小又有方向的矢量，时间是标量，故C错误；D．力是既有大小又有方向的矢量，质量是标量，故D错误．故选B．3、C【解析】

P、Q两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据知，P点的半径较大，则P点的角速度较小，故A错误；根据知，P点半径较大，则P点的向心加速度小于Q点的向心加速度，故C正确，BD错误．【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、周期、向心加速度的关系，以及知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等．4、A【解析】

A．某极地卫星从南极的正上方开始第二次运行至北极正上方，所用时间为t，即，所以卫星运行的周期为，所以卫星运行的角速度为故A正确；B．根据卫星运动的向心力由万有引力提供，则有地球表面的重力和万有引力相等得联立得所以线速度故B错误；C．地球表面的重力和万有引力相等得解得地球的质量为，故C错误；D．因为轨道半径为解得卫星离地高度为故D错误。故选A。5、B【解析】

以子弹为研究对象，根据动能定理故选B。6、B【解析】

做曲线运动的物体速度的方向一定变化，则速度一定不断变化，但是加速度可以是不变的，例如平抛运动；A.速度一定不断改变，加速度也一定不断改变，与结论不相符，选项A错误；B.速度一定不断改变，加速度可以不变，与结论相符，选项B正确；C.速度可以不变，加速度一定不断改变，与结论不相符，选项C错误；D.速度可以不变，加速度也可以不变，与结论不相符，选项D错误．7、BD【解析】物体处于超重还是失重时，物体的重力不变，故A错误。时刻超重，加速度向上；而时刻失重，加速度向下；故两时刻电梯运动的加速度方向一定相反，故B正确；根据表格读数分析，时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上。可能向上加速也可能向下减速，故C错误；和时刻物体处于平衡状态，可能是静止也可能是匀速直线运动，故D正确；故选BD。【点睛】根据表格读数分析，时刻物体处于超重状态，、时刻物体处于平衡状态，处于失重状态；根据牛顿第二定律分析物体加速度的方向．发生超重与失重现象时，物体的重力没有变化．超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关．8、BC【解析】

A．质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力F=mg0，故A错误；B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小等于在地球北极受到的万有引力，即为mg0，故B正确；C．设地球的质量为M，半径为R，在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为m，物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期，轨道半径等于地球半径，根据万有引力定律和牛顿第二定律有在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力解得R=，故C正确；D．根据解得M=，地球的体积为V=则地球的密度为ρ==故D错误。故选BC。【点睛】质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求半径。9、BCD【解析】

A．质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度g匀加速提升，由牛顿第二定律可得F-mg=ma所以F=mg物体匀加速提升h，手对物体做功W1=Fh=mgh故A错误；B．提升过程中物体的动能增加△EK=F合•h=mgh故B正确；C．物体上升h，物体克服重力做功W=mgh物体的重力势能增加mgh，故C正确．D．物体的机械能增加量等于力F的功mgh．故D正确；故选BCD．点睛：本题考查了恒力做功引起物体动能变化的过程，正确求出各个力做的功是关键．同时明确重力做功大小一定等于重力势能的改变量；合力的功等于动能的变化；除重力以外的功等于机械能的变化．10、BD【解析】试题分析：设m1绕圆心半径为r1,m2绕圆心半径为r2,行星之间距离L=r1+r2,双星系统角速度相同，，，两式进行计算得，，A选项错误，B选项正确，，，C选项正确，D选项错误．考点：双星系统点评：双星系统中需要1>注意角速度相同，2>转动半径不等于万有引力公式中的距离r．11、AD【解析】

ABC．粒子仅在电场力的作用下运动，电势能Ep和动能Ek总和保持不变，相互转化，因为负电荷做曲线运动所受电场力指向曲线轨迹凹侧且沿电场线反方向，所以电场线方向向左，沿电场线方向电势降低可知又因为负电荷在电势高处，电势能小；在电势低处，电势能大，则所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小。又因为，则带电粒子在各点的动能关系所以同一粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，A正确，BC错误；D．电场线密集的地方场强大，所以粒子仅有电场力的作用，由牛顿第二定律得所以粒子在R点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小，D正确。故选AD。12、AC【解析】

AB．据牛顿第二定律得可得出第一宇宙速度联立解得海王星与地球的加速度之比故B错误，A正确；CD．在表面由重力等于万有引力，即由此可得联立解得海王星表面重力加速度与地球表面的重力加速度之比故D错误，C正确。故选AC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、不需要偏大【解析】

（1）钢球运动n圈所用时间t，则周期为T=，这个实验中由向心力表达式求出来的向心为：F向=；（2）对小球受力分析如图所示，则有：F合=mgtanθ=；（3）根据=可知，质量可以约去，则不需要测出小球的质量；（4）根据F合=可知，（F合）2=，设球的半径为r′，若考虑小球半径，则有（F合）2=＞，则由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合偏大．故答案为（1）；（2）；（3）不需要；（4）偏大．【点睛】（1）先求出周期，根据向心力的周期公式求解向心力；（2）对球受力分析，受拉力和重力，合力提供向心力，根据平行四边形定则列式求解；（3）从实验原理的角度