2023-2024学年湖南省衡阳县第五中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年湖南省衡阳县第五中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题注意事项：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：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、(本题9分)太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫星的，且运行方向与地球自转方向相同。下列说法正确的是A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救2、(本题9分)汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一小段时间内保持匀加速直线运动，则A．不断增大牵引力和牵引力的功率B．不断减小牵引力和牵引力的功率C．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率D．不能判断牵引力功率怎样变化3、(本题9分)用水平力分别推动光滑水平面上的物块和粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则：A．在光滑水平面上推力做的功较多B．在粗糙水平面上推力做的功较多C．两种情况下推力对物块做的功一样多D．无法确定哪种情况做的功较多4、(本题9分)一物体在地球表面重16N，它在以的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的（）A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．一半5、(本题9分)电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压u随电荷量q变化的图像（如图所示）。按照他的想法，下列说法正确的是()A．u-q图线的斜率越大，电容C越大B．搬运Δq的电量，克服电场力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面积C．对同一电容器，电容器储存的能量E与两极间电压U成正比D．若电容器电荷量为Q时储存的能量为E，则电容器电荷量为Q/2时储存的能量为E/26、(本题9分)下列说法正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．物体做匀速圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小7、(本题9分)如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值8、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿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球的运动周期必等于B球的运动周期C．A球的线速度必大于B球的线速度 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力9、(本题9分)如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（）A．动能为B．机械能为C．动能为D．重力势能为10、下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．二、实验题11、（4分）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz。(1)木板倾斜的目的是为了___________________。(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s。（结果保留3位有效数字）(3)若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_________________________。12、（10分）(本题9分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。（1）为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F－x图象（________）并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；（________）（3）由图得到F合＝________N。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）(本题9分)双星系统一般都远离其他天体，由两颗距离较近的星体组成，在它们之间万有引力的相互作用下，绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．已知某双星系统中两颗星之间的距离为r，运行周期为T，引力常量为G，求两颗星的质量之和．14、（14分）(本题9分)在光滑的冰面上放置一个截面圆弧为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面体,一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上．已知小孩和冰车的总质量为m1小球的质量为m2，曲面体的质量为m3.某时刻小孩将小球以v0=4m/s的速度向曲面体推出(如图所示).(1)求小球在圆弧面上能上升的最大高度；(2)若m1=40kg,m2=2kg小孩将球推出后还能再接到小球,试求曲面质量m3应满足的条件．15、（13分）(本题9分)设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同．（1）若把物体放在北极的地表，求该物体对地表压力的大小F1；（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F2；（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h．

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、A【解析】

A.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度，故选项A符合题意；B.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行速度等于同步卫星运行速度的倍，故选项B不符合题意；C.由万有引力提供向心力，则有：可得：，由于同步卫星与地面上的人角速度相等，可知“轨道康复者”运行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故选项C不符合题意；D.“轨道康复者”可以从高轨道减速从而对低轨道上的卫星进行拯救，故选项D不符合题意。2、C【解析】

汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有：F-f=ma，阻力不变，则牵引力不变，根据P=Fv知，牵引力功率增大，故C正确，ABD错误．故选C．【点睛】本题考查了机车的启动问题，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，注意匀加速直线运动中牵引力保持不变．3、C【解析】

本题中的两次的作用力均为恒力；对于恒力做功，根据功的公式W=FL直接计算即可.【详解】在两次的运动过程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物体的位移的大小也是相同的，根据功的公式W=FL可知，两次拉力做功一样多，所以C正确；故选C.【点睛】第一次物体在光滑的水平地面上运动，第二次在粗糙的水平地面上运动，两次的接触面不一样，第一次没有摩擦力，第二次有摩擦力，这只是影响了物体的总的动能的大小，但两次拉力做功的情况，与有没有摩擦力是无关的，在解答本题时要注意这一点．4、B【解析】

在地球表面，有．其中g为地球表面的重力加速度，取

得出物体质量．该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力G′和支持力N．

火箭中以的加速度匀加速竖直向上，根据牛顿第二定律得：解得由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力得出：在地球表面在航天器中则所以即此时火箭距地高度为故选项B正确，选项ACD错误．故选B.点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题，重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．5、B【解析】A、电容器的电容大小与电容器的电荷量Q及电容器两极间电压U无关，故A错误；BCD、根据速度−时间图象围成的面积代表位移，可知在Q−U图象中，图象所围成的面积为12QU，也就是克服电场力所做的功，即为：W=12QU，又有电容定义式为：C=QU故选B。6、CD【解析】匀速圆周运动中的匀速是指物体速度的大小不变，速度的方向是时刻在变化的，所以A错误；做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向始终指向圆心，所以受到的合力是变化的，由牛顿第二定律可知，加速度也必定是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动，B错，C正确；物体做圆周运动时其向心力时刻指向圆心，速度方向与轨迹相切，所以二者相互垂直，所以不改变速度的大小，只改变速度的方向，故选CD.思路分析：做匀速圆周运动的物体，要受到始终指向圆心的力的作用来做为向心力，力的大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的试题点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的7、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.8、AC【解析】

ACD.对于任意一个小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知两球的向心加速度大小相等，A球对筒壁的压力必等于B球对筒壁的压力．根据所以半径大的A线速度大，角速度小，故AC正确，D错误；B.根据公式：T=2π/ω，可知A角速度小，则周期大．故B错误．故选AC9、BC【解析】

ACD．不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则根据机械能守恒得落地时石块的动能故AD错误，C正确；B．机械能等于重力势能与动能之和，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则石块落地时机械能等于动能，即故B正确。故选BC。10、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．二、实验题11、平衡摩擦力2.00W与v2成正比【解析】

第一空.实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功；第二空.小车速度为第三空.若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明W与v2成正比.12、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如（6×10－2，3.2），则：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．弹簧测力计的读数为2.10N，设每单位长度为1N，则合力F合的图示如图所示。（3）[5]．经测量，合力F合＝3.3N。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