陕西省蓝田县2022-2023学年高一物理第二学期期中综合测试模拟试题含解析

陕西省蓝田县2022-2023学年高一物理第二学期期中综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、已知地球自转周期为T0，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是()A． B． C． D．2、关于自由落体运动，下列说法中正确的是A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用C．质量大的物体落到地面时的速度大D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动3、如图所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R，2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三个轨道和地心都在同一平面内。已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是（）A．卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能B．若卫星在1轨道上的速率为v1，卫星在2轨道A点的速率为vA，则C．若卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为a1、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为aA，则D．若OA=0.4R，则卫星在2轨道B点的速率4、一轮船以一定的速度垂直河岸向对岸航行，当河水流速均匀时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A．水速越大，路程和时间都不变B．水速越大，路程越长，时间越长C．水速越大，路程越大，时间越短D．水速越大，路程越长，时间不变5、撑杆跳高是指运动员双手握住一根特制的轻杆，经过快速助跑后，借助轻杆撑地的反弹力量，使身体腾起，越过横杆．撑杆跳高可以简化成如图所示的三个阶段，助跑、起跳撑杆上升、越杆下降落地．如果运动员只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能，运动员助跑到10m/s后起跳，g取10m/s2，最多能使自身重心升高()A．10m B．5m C．4.5m D．无法计算6、飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体．如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系，下图所示是第5个物体e离开飞机时，抛出的5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图，其中可能的是()．A． B． C． D．7、一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期不正确的是（）A． B． C． D．8、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度9、如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点由静止自由滑下，通过最低点时，下列说法正确的是（）A．小球对轨道底端的压力是相同的B．小球对轨道底端的压力是不同的，半径小的压力大C．通过最低点的速度不同，半径大的速度大D．通过最低点时向心加速度是相同的10、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为TA<TB=TC二、实验题11、（4分）如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为mA、mB，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明______，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式______，则说明该实验动量守恒．12、（10分）在做“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛小球的运动轨迹和求平抛的初速度。（1）关于该实验的装置与操作的说法，正确的是_______。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽末端的切线必须水平C．木板必须竖直安装，且注意小球不和木板发生摩擦D．小球每次应从斜槽同一位置由静止开始下滑（2）如图所示，是小球做平抛运动的轨迹，测得AE、EB间的水平距离EF=DB=0.4m，高度差y1=0.25m，y2=0.35m，则小球的初速度是______m/s，抛出点的坐标为______（g取10m/s2）。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）如图甲所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，静止释放物块，当弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点然后静止释放，物块过B点后其动能与位移的关系Ek~s如图乙所示，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g=10m/s2，求：(1)质量为m2的物块在D点的速度大小；(2)请通过分析计算判断m2能否沿圆轨道到达最高点M；(3)释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。14、（14分）如图所示，质量为m=2kg的物体在F=10N的水平作用力作用下，由静止开始在水平地面上加速运动，如果物体与水平地面间的动摩擦因素为μ=0.1。求拉力F在10s内的功率和10s末的功率？15、（13分）物体做平抛运动，经过2s后落地，落地速度与水平方向夹角为53°（sin53°=0.8,g＝10m/s2）求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛时的高度；(3)下落1s时速度与水平方向夹角的正切值。

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、C【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，有：，解得：T=2π，同步卫星的周期与地球自转周期相同，即为T1．已知该人造卫星的运行半径为同步卫星轨道半径的四分之一，所以该人造卫星与同步卫星的周期之比是：，解得：T=T1/2．设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得：t=2πn+t，解得：t=nT1/7，因此卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能为3T1/7，故ABD错误，C正确．故选C．点睛：本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力．要理解当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在城市上空．2、D【解析】

A．在空气中，不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，比如初速度不为零，或除了重力以外可能还受其它力，故A错误；B．物体在自由落体运动时仅受重力，故B错误；C．质量大的物体重力大，根据知，落地的速度与质量无关．故C错误；D．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，下落时间与质量无关，故D正确。故选：D。3、C【解析】

A．2、3轨道在B点相切，卫星由2轨道转移到3轨道需加速，卫星在3轨道上B点的线速度大于卫星在2轨道上B点的线速度，因卫星质量相同，所以卫星在3轨道上的机械能大于在2轨道上的机械能，故A错误；

B．以OA为半径作一个圆轨道4与2轨道切于A点，设卫星在4轨道上的速率为v4，则由可知v1<v4，又卫星由4轨道转移到2轨道需加速，则v4<vA，所以v1<vA，故B错误；

C．加速度是由万有引力产生的，则比较卫星到地心的距离，可得故C正确；

D．由开普勒第三定律可知，2轨道的半长轴为R，所以OB=1.6R，卫星在3轨道上的线速度又因为vB<v3，所以故D错误。故选C。4、D【解析】运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此，轮船所通过的路程越长，故ABC错误，D正确．故选D．【点睛】轮船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，最短时间决定于垂直于河岸的速度，轮船所通过的路程要看合速度．5、B【解析】

运动员上升过程，运动员的动能转化为上升过程中的重力势能，由机械能守恒定律得：12mv2＝mgh，解得h＝5m，所以最多能使自身重心升高5m，故B6、CD【解析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，任意两个球之间的时间间隔相等，当第5个小球释放时，若小球都未落地，应该在同一条竖直线上，且竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5：7，故AB错误．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由于时间间隔相等，落地后，相邻两个球之间的距离相等．未落地的小球在同一条竖直线上．故CD正确．故选CD.7、ABC【解析】

赤道表面上的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力F向=F引即得又M=ρ•πR3解得故选项ABC符合题意，选项D不符合题意。故选ABC。8、CD【解析】

A．卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于卫星在轨道3上的半径大于在轨道1上的半径，则卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误；B．卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于卫星在轨道3上的半径大于在轨道1上的半径，则卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C．卫星由轨道1到轨道2在Q点做离心运动，要加速，则轨道1经过Q点的速度小于其在轨道2上经过Q点的速度，故C正确；D．根据所以可知在同一位置加速度相同，故D正确。故选CD。9、ACD【解析】

小球释放后运动到最低点的过程中，只有重力做功有，解得，故故C正确；在最低点小球的向心加速度为，故D正确；在半圆轨道的最低点对小球，有，可得：FN=3mg，故A正确，B错误．故选ACD.10、BD【解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正确；向心力为，由题意知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，所以可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以TA<TB=TC，故D正确．所以BD正确，AC错误．二、实验题11、气垫导轨水平【解析】

两滑块自由静止，处于平衡状态，所受的合力为零，此时气垫导轨一定是水平的．设遮光条的宽度为，两滑块的速度为：，．如果动量守恒，满足：，把时间代入可得：．所以只要有方程成立，就说明该实验动量守恒．12、BCD4（−0.8m，0.2m）【解析】

（1）[1]A．实验时只要把小球从斜槽轨道的同一位置由静止释放即可保证小球离开轨道时的速度相等，斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B．为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，故B正确；C．小球在竖直平面内做平抛运动，木板必须竖直安装，如果小球与木板发生摩擦，小球的运动轨迹会发生改变，因此小球不能和木板发生摩擦，故C正确；D．要保证小球的做平抛运动的速度相等，小球每次应从斜槽同一位置由静止开始下滑，故D正确。故选BCD。（2）[2][3]设小球抛出时初速度的大小为v，拋出点M的坐标为（x，y），显然x<0，y>0小球从M到A，在水平方向上运动的时间在竖直方向上，有同理，小球从M到E，可得小球从M到B，可得联立以上各式，解得，，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)4m/s；(2)到不了点；(3)11.2J【解析】

(1)离开D点后做平抛运动，因此由于沿着切线进入圆孤轨道，则联立整理得(2)假设恰好可以到达点，则根据牛顿第二定律解得从运动到的过程中，根据动能定理解得所以到不了