安徽省天长市2023年高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

安徽省天长市2023年高一物理第二学期期中学业质量监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、下列各组物理量中都是矢量的是A．力速度路程B．长度质量时间C．长度速度变化量加速度D．位移力加速度2、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动，则（）A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点的线速度相等C．，则：：1D．，则：3、如图，是木星的一个卫星—木卫1上面的珞玑火山喷发的情景．经观测火山喷发出岩块上升高度可达250km，每一块石头的留空时间为1000s．已知在距离木卫1表面几百千米的范围内，木卫1的重力加速度g木卫可视为常数，而且在木卫1上没有大气，则据此可求出g木卫与地球表面重力加速度g(g＝10m/s2)的大小关系是()A．g木卫＝g B．g木卫＝gC．g木卫＝g D．g木卫＝g4、下列有关物理学史的说法正确的是（）A．伽利略最早提出了“日心说”B．第谷发现行星的运行轨道是椭圆C．开普勒发现了万有引力定律D．卡文迪许第一次测出了引力常量5、一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力6、如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电.图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极（接地）下列说法正确的是（）A．通过过滤网后空气中的尘埃带负电 B．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大C．c、d两个电极之间的电场方向竖直向上 D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功7、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是()A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B．小球做圆周运动的半径为LsinθC．θ越大，小球运动的角速度越大D．θ越大，小球所受的合力越小8、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面越远的卫星A．线速度越大B．线速度越小C．周期越大D．周期越小9、下列与机械能有关的叙述，正确的是A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．在只有重力和弹力做功的物体系统内，系统的机械能守恒C．除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加D．物体所受的合力不为零，其机械能一定不守恒10、如图所示，在轨道Ⅲ上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨，进入椭圆轨道Ⅱ运行；然后在近地点B变轨，进入近地圆轨道Ⅰ运行。则（）A．卫星在轨道Ⅲ上A点的加速度和在轨道Ⅱ上A点的加速度相等B．卫星在轨道Ⅲ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期C．卫星在轨道Ⅲ上运行的周期等于在轨道Ⅱ上运行的周期D．卫星在轨道Ⅱ上B点的线速度大于在轨道Ⅰ上点的线速度二、实验题11、（4分）利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力。关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是________________（2）甲组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作周期为T，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=__________，小车动能变化量ΔEk=_______。12、（10分）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g．（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________．A．小球的质量mB．AB之间的距离HC．小球从A到B的下落时间tABD．小球的直径d（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=_________(用题中所给的物理量表示)．（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=__________．（4）在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度为R，b卫星离地面的高度为3R，则a，b两卫星周期之比多大？若某时刻两卫星正好同时通过地面上同一点的正上方，a卫星至少经过多少个周期两卫星相距最远？14、（14分）某同步卫星围绕地球运行的轨道的近似圆形，它的质量为m，已知地球的半径为r，卫星离地面的高度为h，卫星绕地球公转的线速度为v，求：(1)求地球的质量M。(2)求地球表面的重力加速度g。15、（13分）如图所示，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部（g＝10m/s2），求：（1）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】试题分析：有大小又有方向的物理量是矢量，位移、力、加速度都是矢量，路程、长度、质量、时间是标量，故选项D正确．考点：矢量和标量.2、A【解析】

共轴转动的各点角速度相等，再根据v=r判断线速度的大小关系，根据T=判断周期的关系．【详解】AB、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A正确，B错误；C、设球的半径为R，当=45°时，A的转动半径r=Rcos45°=R，B的半径为R，根据v=r可知，vAvB=2，故C错误；D、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，周期T=也相等，TATB=11，故D错误．故选A3、B【解析】

由题意可知石块在木卫1上做竖直上抛运动；一块石头的留空时间为1000s，石头上升或下落时间为500s．根据：h=g木卫t2，解得：g木卫=2m/s2，故ACD错误，B正确．4、D【解析】

A.最早提出日心说的是哥白尼，A错误B.第谷只是测量了大量的天文数据，由开普勒总结提出了开普勒三定律，包括行星运动轨道是椭圆，B错误C.开普勒提出了行星三定律，万有引力定律是牛顿提出的，C错误D.万有引力常量是卡文迪许最先通过扭称实验测量的，D正确5、A【解析】

以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为：，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。6、AB【解析】

A．尘埃经过过滤网后背正极吸引，所以尘埃带负电，故A正确；B．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中电场力做正功，动能增大，故B正确；C．因为充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极，所以c、d两个电极之间的电场方向竖直向下，故C错误；D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做正功，故D错误。故选AB。7、BC【解析】

分析小球的受力：受到重力、绳的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物体受到向心力．然后用力的合成求出向心力：mgtanθ，用牛顿第二定律列出向心力的表达式，求出角速度ω的表达式，分析θ变化，由表达式判断合力和角速度的变化．【详解】A.小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A错误；B.小球在水平面做圆周运动，半径R=Lsinθ，故B正确；C.向心力大小为：Fn=mgtanθ，小球做圆周运动的半径为：r=Lsinθ，则由牛顿第二定律得：mgtanθ=mω2Lsinθ，得到线速度：v=，θ越大，cosθ越小，小球运动的角速度越大，故C正确．D.小球受到的合外力为mgtanθ，θ越大，tanθ越大，合力越大，故D错误；故选BC8、BC【解析】

离地面越远的卫星，其轨道半径越大，卫星受到的万有引力充当向心力，根据公式GMmr2=mv2r【点睛】本题关键要抓住万有引力提供向心力这一特征，灵活选择公式，再整理出被求量的表达式加以比较讨论．9、BC【解析】A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误；B、系统内只有重力和弹簧弹力做功时，只发生动能和势能之间的转化，则系统的机械能一定守恒，故B正确；C、根据功能关系可知：除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加，故选项C正确；D、做匀加速运动的物体，若只有重力做功，机械能可能守恒，比如自由落体运动，故D错误．点睛：判断机械能守恒常用有两种方法：是否只有重力或弹簧的弹力做功，动能和势能之和是否保持不变．10、AD【解析】

A.由万有引力公式可知因在A点的轨道半径相同，则卫星在轨道Ⅲ上A点的加速度和在轨道Ⅱ上A点的加速度相等，故A正确；BC.由开普勒第三定律可知，轨道的半长轴越大周期越长，则有故BC错误；D.从轨道Ⅰ上变轨到轨道Ⅱ时，需要在B点经过点火加速，则卫星在轨道Ⅱ上B点的线速度大于在轨道Ⅰ上点的线速度，故D正确。故选AD。二、实验题11、C;;;【解析】（1）依据平衡阻力的原理依靠重力来平衡，同时阻力包含纸带与打点计时器直接的摩擦，故操作为：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，C正确；（2）拉力做功为，B点的速度为，故动能增加量为：．【点睛】平衡阻力的方法是：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高；根据匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点的速度，根据功的定义求解拉力的功，根据动能的公式求解动能的增加量．12、BD；；；；【解析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB，以及物体通过B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．【详解】（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离H，故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．故选BD．

（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；

故；

（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么该直线斜率k0=．

（4）乙图线=kH，因存在阻力，则有：mgH-fH=mv2；

所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为；【点睛】考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)TaTb=【解析】（1）由题两卫星的轨道分别为Ra=2R，Rb=4R

由开普勒行星运动规律R3T2=k，k相同，则得Ra3Ta2=Rb3Tb2

所以Ta：Tb