2023年山西省怀仁一中高一物理第二学期期中联考模拟试题含解析

2023年山西省怀仁一中高一物理第二学期期中联考模拟试题注意事项：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、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A．电压表示数变小B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低2、如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A和B与转台间的动摩擦因数均为μ，A与转台中心的距离为2r，B与转台中心的距离为r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A．转台对A的摩擦力为μmgB．转台对B的摩擦力为2mC．转台的角速度一定小于等于μgD．转台的角速度逐渐增大的过程中，B比A先滑动3、物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5m，速度为6m/s，若物体的质量为1kg，则下滑过程中物体克服阻力所做的功为（g取10m/s2）()A．32J B．18J C．50J D．0J4、有一个星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的()A． B．4倍 C．8倍 D．64倍5、下列关于质点的说法正确的是()A．地球很大，一定不能看做质点B．原子核很小，一定能看做质点C．质点是一个理想化模型，但是实际是存在的D．如果物体的大小和形状在研究的问题中属于无关的或次要的因素，就可以把物体看做质点6、下列关于重力势能的说法正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定；B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了；D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零；7、2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（）A．飞船变轨前后的机械能相等B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度8、A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，mA＝2mB，轨道半径RB＝2RA，则B与A的()A．加速度之比为4∶1B．周期之比为2∶1C．线速度之比为1∶D．角速度之比为1∶29、2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F改进型运载火箭“神箭”，成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道，其发射全过程可简化为如图所示的过程，飞船在A点发射，在椭圆轨道Ⅰ运行到B点，在B点飞船从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，关于飞船的运动，下列说法中正确的有()A．在轨道Ⅰ上经过B的速度小于经过A的速度B．在轨道Ⅰ上经过B的动能大于在轨道Ⅱ上经过B的动能C．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D．在轨道Ⅰ上经过B的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B的加速度10、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关11、2018年12月8日我国发射“嫦娥四号”登月探测器，并在2019年1月3日首次造访月球背面，实现对地对月中继通信．卫星靠近月球时被月球引力捕获，经过椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的调整，最终进入近月圆轨道Ⅲ，并开展对月球的探测，P为三个轨道的相交点，下列说法正确的是（）A．轨道Ⅱ上经过P点的动能与轨道Ⅲ上经过P点的动能相等B．卫星在轨道Ⅰ上机械能最大C．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度D．在轨道Ⅱ上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能不变12、如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x．关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是（）A．B．C．D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）利用如图所示装置做验证机械能守恒定律实验单位：cm(1)图中打点计时器为电火花计时器,需要电源为____(填选项前的字母).

A.交流电220VB.直流电220VC.交流电4~6VD.直流电4~6V(2)在实验中,已知重物质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,O为起点,A、B、C点均为计时点，已知相邻计时点间时间间隔为T=0.02s，如图所示,重力加速度g＝9.8m/s2,那么从打O点到打B点的过程中:打点计时器打下计数点B时，重物的重力势能减少量ΔEp=___J,动能变化量ΔEk=___J(以上两空结果均保留两位有效数字)14、（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、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图，在匀速转动的水平圆盘边缘处放着一个质量为0.1kg的小金属块，圆盘的半径为20cm，金属块和圆盘间的动摩擦因数为0.32，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为了不使金属块从圆盘上掉下来，圆盘转动的最大角速度ω应为多大？（取g=10m/s2）16、（12分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G．某人造卫星绕地球做圆周运动的轨道离地高度等于地球半径；忽略地球自转的影响，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）该人造卫星绕地球做圆周运动的周期；（4）该人造卫星所在轨道处的重力加速度。17、（12分）如图，O点处固定有力传感器，长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为θ（如图所示），图乙为轻绳弹力大小F随cosθ变化的部分图像，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，求：(1)小球质量；(2)小球在最低点时的速度；(3)判断小球能否做完整的圆周运动，写出证明过程。

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】

在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，据闭合电路欧姆定律分析干路电流如何变化，再据欧姆定律分析电阻R1两端电压的变化，可知电压表读数的变化．分析并联部分电压的变化，可知电容器的电压如何变化，电容器所带电量的变化．由并联部分电压的变化及电源的负极接地，可分析a点的电势如何变化．用并联部分电压的变化，得出流过R2的电流如何变化，结合干路电流的变化，分析电流表示数的变化．【详解】A：滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数增大．故A项错误．BC：干路电流增大，并联部分电压减小，电容器两板间电压减小，电容器C所带电荷量减小．并联部分电压减小，流过R2的电流减小，又干路电流增大，则流过电流表的电流增大，电流表示数变大．故BC两项错误．D：外电路中顺着电流方向，电势降低，则，b点电势为零，并联部分电压减小，则a点的电势降低．故D项正确．【点睛】电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析各元件上电压或电流的变化．灵活应用闭合电路的欧姆定律，电动势、路端电压和内电压关系，串并联电路的电压电流关系是解决动态电路的关键．2、B【解析】AB、A、B两物体随转台一起做匀速转动，角速度相等，靠静摩擦力提供向心力，对于A，摩擦力不一定达到最大静摩擦力，则不一定等于μmg；对B，摩擦力的大小fB=2mω2r，故CD、根据牛顿第二定律得μmg=mrω2，发生滑动的临界角速度ω=μgr，由于A的转动的半径大，可知角速度增大，A先发生相对滑动，由于A、B未发生滑动，可知角速度一定小于等于A的临界角速度，即μg故选B。【点睛】A、B一起随转台做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力．根据牛顿第二定律得出发生相对滑动的临界角速度，判断哪个物体先发生相对滑动，从而得出转台角速度的临界值。3、A【解析】

对A到B过程运用动能定理得mgh-Wf=mvB2-0解得Wf=mgh-mvB2=10×5-×36=32J．故选A．点睛：动能定理既适用于直线运动，又适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，这就是动能定理解题的优越性.4、C【解析】

根据万有引力等于重力列式，得：，其中M是任一星球的质量，R应该是物体在某位置到星球球心的距离.根据密度与质量关系得：，则得：星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半径也是地球的2倍，再根据，得星球质量是地球质量的8倍.故选C.5、D【解析】

A．地球很大，在研究地球绕太阳公转，地球的形状和大小可以忽略，可以看成质点，故A错误；B．原子核很小，若研究原子核内部结构，原子核不能看成质点，故B错误；C．质点是一种理想化的模型，是不存在的，是为了研究问题的方便引入的，是有意义的，故C错误；D．物体能否看成质点的条件为如果物体的大小和形状在研究的问题中属于无关的或次要的因素，就可以把物体看做质点，故D正确．故选D。点晴：解决本题的关键知道质点是理想化的模型，以及掌握物体可以看成质点的条件，关键看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略．6、C【解析】物体的位置确定，但是零重力势能点不确定，它的重力势能的大小也不能确定，选项A错误；物体在零势能点上方，且与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大，选项B错误；一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了，选项C正确；只有当地面为零势能点时，在地面上的物体具有的重力势能才等于零，选项D错误；故选C.7、BC【解析】

A．据题意，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，有外力做正功，则飞船的机械能增加，A错误；B．整体受到的万有引力完全充当向心力，故航天员在出舱前后都处于完全失重状态，B正确；C．飞船在圆轨道上运动的角速度为，由于飞船运动周期小于同步卫星周期，则飞船运动角速度大于同步卫星的，C正确；D．据可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故选项D错误．8、BCD【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，根据．有ω＝，，a＝ω2r．根据开普勒第三定律，知＝＝，故B选项正确．又因为ω＝，＝＝，所以D选项正确．由知，＝＝，所以C选项正确．由a＝ω2r知，＝＝，所以A选项错误．9、AD【解析】

飞船受到地球的万有引力作用，根据引力做功的正负，分析动能变化，比较A、B两点速度大小；根据变轨时加速，分析两个轨道上B点的速度关系；根据开普勒第三定律比较周期；由万有引力等于向心力，列式比较加速度．【详解】飞船从A向B运动的过程中，地球的万有引力做负功，动能减小，速度减小，则在轨道Ⅰ上经过B的速度小于经过A的速度，故A正确；飞船要在B点从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ，火箭必须点火加速，则在轨道Ⅱ上经过B的动能大于在轨道Ⅰ上经过B的动能，故B错误；由图看出，飞船在轨道Ⅰ上椭圆运动的半长轴小于在轨道Ⅱ上圆周运动的半径，根据开普勒第三定律a3/T2=k可知，轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故C错误；由，得，经过同一点B，r相同，则加速度相同，故D正确。故选AD．10、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．11、BD【解析】

A项：在轨道II上经过P点时，做离心运动，在轨道III上经过P点时做圆周运动，同在P点万有引力大小相等，轨道II上做离心运动，故在轨道II上经过P点时的速度大于在轨道III上经过P点时的速度，故A错误；B项：根据椭圆轨道半长轴的大小知，卫星在轨道I上P点的速度最大，轨道Ⅲ上P点的速度最小，由于势能相等，则卫星在轨道I上的机械能最大，故B正确；C项：P点时轨道II的近月点，据万有引力产生加速度可知，在轨道II上P点的加速度大于Q点的加速度，故C错误；D项：卫星在轨道II上无动力飞行时，只有月球引力做功，满足机械能守恒，当从Q运动到P时，月球引力做正功，引力势能减小，动能增加，机械能不变，故D正确．12、AD【解析】

：根据胡克定律，有：F=kx，由于劲度系数k由弹簧本身决定，为一个常数，故F与行变量成正比，故F-x图象是正比例图象；故A正确，B错误；弹性势能为；其图象为开口向上的二次函数图象；故C错误，D正确；故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A0.490.48【解析】

（1）电火花计时器需要220V的交流电源，故选A.

（1）打点计时器打下计数点B时，重物的重力势能减少量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J;打B点时的速度：；动能变化量14、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，