北京市西城区156中学2022-2023学年高一物理第二学期期中调研模拟试题含解析

北京市西城区156中学2022-2023学年高一物理第二学期期中调研模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的()A．0.25倍 B．0.125倍 C．2.0倍 D．4.0倍2、我国发射的“神舟五号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动。如图所示，下列说法正确的是（）A．“神舟五号”的线速度较大B．“神舟五号”的角速度较小C．“神舟五号”的周期更长D．“神舟五号”的周期与“神舟六号”的相同3、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>EcC．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec4、在光滑水平面上，质量为2kg的物体以2m/s的速度向东运动，当对它施加一向南的F=10N的水平恒力作用下经过t=4s，则下列说法正确的是（）A．外力对物体做的功480J B．外力对物体做的功400JC．外力做功的瞬时功率为220W D．前4秒外力做功的平均功率为120W5、我们平常所用的修正带，内部是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理简化为如图所示，若小齿轮匀速转动，位于齿轮边缘上A、B两点以及大齿轮内部的C点，下列说法正确的是：()A．A和B的角速度相等 B．A的向心加速度不变C．B和C的线速度大小相等 D．A的角速度大于C的角速度6、如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，则在以后的运动过程中，下列叙述中正确的是（弹簧始终竖直且在弹性限度内）（）A．当小球刚接触弹簧时，小球的动能最大B．当小球刚接触弹簧时，小球与弹簧组成的系统的势能最大C．当小球运动至最高点时，小球与弹簧组成的系统的势能最大D．当小球运动至最低点时，小球与弹簧组成的系统的势能最小7、公元2100年，航天员准备登陆木星，为了更准确了解木星的一些信息，到木星之前做一些科学实验，当到达与木星表面相对静止时，航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，收到激光传回的信号，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，测得航天员所在航天器的速度为v，已知引力常量G，激光的速度为c，则（）A．木星的质量B．木星的质量C．木星的质量D．根据题目所给条件，可以求出木星的密度8、在物理学发展的进程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，不正确的说法是（）A．哥白尼创立了日心说B．伽利略发现了行星运动定律C．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系D．牛顿用实验测定万有引力常量G9、利用下列哪组数据可以计算出地球的质量()A．已知地球的半径R地和地面的重力加速度gB．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期TC．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径rD．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T10、如图所示，水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物，不计绳重及滑轮的摩擦，在汽车向右以v0匀速前进的过程中，以下说法中正确的是（）A．当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为B．当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为v0cosθC．汽车的输出功率将保持恒定D．被提起重物的动能不断增大11、在探究平抛运动的规律时，可以选用如图下列各种装置图，以下说法合理的是（）A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，只能用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹，弯管末端B一定要水平C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒15帧的录像获得平抛轨迹12、热力学系统的平衡态的特点是()A．动态平衡B．定态平衡C．分子仍做无规则运动D．分子已经不动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉．实验时，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，通过改变橡皮筋的条数改变做功的多少，再根据纸带上的打点确定小车对应运动的速度，进而探究做功与物体速度变化的关系．（1）关于该实验的下列说法中，正确的有__________．A．需要测出小车的质量mB．需要选择相同的橡皮筋进行实验C．需要测出每根橡皮筋对小车所做的功WD．改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放（2）实验中得到一根纸带如图乙所示，1、2、3…是按时间先后顺序标出的计数点（每两个相邻计数点间还有4个打点未画出），造成各计数点间距不相等的原因可能是________．由图乙所示的纸带可知，该小车达到最大速度时，橡皮筋的伸长量________（选填“大于零”或“等于零”）．（3）该小组用新、旧两组橡皮筋分别做实验，正确实验操作得到橡皮筋的条数n与小车对应速度v的多组数据，作出v2-n的图象如图丙中的C、D所示，则用新橡皮筋得出的图象是________（选填“C”或“D”），根据该图象可以得出的结论是_________．14、（10分）某实验小组利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑过程的运动过程，并验证该过程机械能是否守恒，实验装置如图所示，实验操作中，在导轨A、B两点处分别固定光电门1和光电门2，把气垫导轨调成倾斜状态，将带有挡光片的滑块由导轨顶端轻轻释放。(1)实验时，下列不必要的操作是___________。A．测出滑块和遮光片的总质量B．测出A、B两点的高度差C．测出挡光片的宽度D．读出挡光片通过光电门的挡光时间(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为和，该小组又测得挡光片的宽度为d，A、B两点和水平桌面的距离分别为、，若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则以上测得的物理量之间应该满足的关系式为________________。(3)实验结果显示，滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量，主要原因是____________。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）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，让物体与弹簧上端接触并由静止释放。下降过程中，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示图中为已知量。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G，忽略星球的自转。求该星球的质量M和密度ρ。16、（12分）如图所示，质量为1kg的玩具小车放置于水平地面上，在大小为5N方向与水平面成53°角的恒定拉力作用下，从静止开始沿水平地面运动。经过2s时间，玩具移动了3m距离，此后撤去拉力，玩具又向前滑行一段距离。求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求：（1）运动过程中，玩具的最大速度；（2）玩具与地面间的动摩擦因数；（3）撤去拉力后，玩具继续前进的距离。17、（12分）如图所示，水平传送带正以v=2m/s的速度运行，两端水平距离l=8m，把一质量m=2kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，不计物块的大小，g取10m/s2，则在有滑动摩擦力的过程中：(1)摩擦力对物块做功的平均功率是多少？(2)1s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？(3)皮带克服物块的摩擦力做功的功率是多少？

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、B【解析】

设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，可知地球对宇航员的万有引力该星球对宇航员的万有引力故B正确，ACD。2、A【解析】

根据万有引力提供向心力A．根据以上分析可知轨道半径越小，速度越大，“神舟五号”的线速度较大，故A正确；B．根据以上分析可知轨道半径越小，角速度越大，“神舟五号”的角速度较大，故B错误；CD．根据以上分析可知轨道半径越小，周期越小，“神舟五号”的周期较小，故CD错误。故选A。3、A【解析】

A．由沿电场方向电势降低可得φa>φb>φc，故A正确；BD．一条电场线无法描述电场的分布，故Ea、Eb、Ec的大小关系不能确定，故BD错误；C．如果是匀强电场，才有φa－φb＝φb－φc，故C错误。故选A。4、B【解析】

AB．在光滑水平面上，物体做类平抛运动，可分解为物体向东做匀速直线运动，向南做初速度为零的匀加速直线运动，在向南方向上，则有外力对物体做的功故A错误，B正确；CD．在向南方向上，则有外力做功的瞬时功率为前4秒外力做功的平均功率为故C、D错误；故选B。5、D【解析】

同缘传动时，边缘点的线速度相等，故：vA=vB；根据v=ωr，可知半径大的B角速度小。故A错误；点A的向心加速度大小不变，但方向不断变化。故B错误；同轴传动时，角速度相等，故：ωB=ωC；根据v=ωr，可知半径大的B点的线速度大。故C错误；同轴传动时，角速度相等，故：ωB=ωC；而B角速度小于A点的角速度，所以A点的角速度大于C点的角速度。故D正确。6、C【解析】

A.小球刚接触弹簧时，小球有向下的加速度，所以小球的动能不是最大，故A错误；BCD.根据能量守恒可知，系统内动能最小时，系统内的势能达到最大，即在最高或者最低点时，势能最大，故BD错误，C正确；故选C。7、AD【解析】试题分析：航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，则航天员到木星表面的距离为，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，则航天器绕木星运动周期为T，根据公式可得轨道半径为，所以根据公式，结合可得，A正确BC错误；木星的半径为，故可求解木星的体积，然后根据可解得木星的密度，故D正确考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算8、BD【解析】

A．哥白尼创立了日心说，选项A正确，不符合题意；B．开普勒发现了行星运动定律，选项B错误，符合题意；C．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，选项C正确，不符合题意；D．卡文迪许用实验测定万有引力常量G，选项D错误，符合题意。故选BD。9、ABD【解析】A、根据地球表面的物体受到的万有引力等于重力GMmR2=mg，若已知地球的半径R地和地面的重力加速度g，则可以求出地球的质量，故B、若已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，则可以计算出地球的质量，故B正确；C、仅知道卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r，是求不出地球质量的，故C错误；D、根据公式GMmr2=m(2πT)故选ABD点睛：做圆周运动,由万有引力提供向心力,分别有线速度,角速度,及周期来表示向心力,得出天体质量的不同的表达式.10、BD【解析】

AB．将汽车的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示，则有重物上升的速度故A错误，B正确；C．汽车向右匀速前进的过程中，角度θ逐渐减小，cosθ增大，所以v物增大，重物加速上升，克服重力做功的功率增大，根据能量守恒定律知，汽车的输出功率增大，故C错误；D．由可知，汽车向右匀速前进的过程中，角度θ逐渐减小，cosθ增大，所以v物增大，动能不断增大，故D正确。故选BD。11、BD【解析】试题分析：选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；平抛运动试验能否成功的关键是物体的初速度是水平的，因此弯管末端B一定要水平，故B正确；选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确．故选BD．考点：探究平抛运动12、AC【解析】

热平衡是两个系统相互影响的最终结果，根据热平衡的定义可知，热力学系统的平衡态是一种动态平衡，分子仍做无规则运动，故A、C正确，B、D错误；故选AC．【点睛】关键是知道平衡态和热平衡的定义，知道温度是判断系统热平衡的依据．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD没有平衡摩擦或是没有完全平衡摩擦大于零Cv2与n成正比（或v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）【解析】（1）此实验要验证的是W=mv2，即，则此实验中不需要测出小车的质量m，选项A错误；为了保证每条橡皮筋对小车做功都一致，则实验中需要选择相同的橡皮筋进行实验，选项B正确；实验中不需要测出每根橡皮筋对小车所做的功W，选项C错误；改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放，选项D正确，故选BD.（2）实验中若平衡了摩擦力，则小车在橡皮条的作用下先加速运动，脱离橡皮条后做匀速运动，则造成5-9各计数点间距逐渐减小的原因可能是没有平衡摩擦或是没有完全平衡摩擦；由图乙所示的纸带可知，由于没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦，该小车达到最大速度时，加速度为零，此时橡皮筋仍有弹力，即伸长量不为零；（3）旧橡皮条的弹力小于新橡皮条，则用同样数量的新旧橡皮条做实验时，新橡皮条使小车得到的速度较大，由图像可知用新橡皮筋得出的图象是C，根据该图象可以得出的结论是：v2与n成正比（或v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）.点睛：本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测