四川省成都外國語學(xué)校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理Word版含解析.docx

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成都外國語學(xué)校2022—2023學(xué)年度高一下學(xué)期期中考試物理試卷注意事項：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。2．本堂考試75分鐘，滿分100分；3．答題前，考生務(wù)必先將自己的姓名、學(xué)號填寫再答題卡上，并使用2B鉛筆填涂。4．考試結(jié)束后，將答題卡交回。第Ⅰ卷選擇題部分（47分）一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分。每小題只有一個選項符合題意）1.下列有關(guān)做勻速圓周運(yùn)動的物體（質(zhì)量不變）的描述正確的是（　?。〢.物體處于平衡狀態(tài)B.物體的動能一定不變C.物體的向心加速度不變D.物體的向心力不一定等于合外力【答案】B【解析】【詳解】ACD．做勻速圓周運(yùn)動的物體，合外力指向圓心，大小等于向心力大小，向心加速度大小不變，方向指向圓心，故物體不處于平衡狀態(tài)，故ACD錯誤；B．做勻速圓周運(yùn)動物體，速度大小不變，故物體的動能一定不變，故B正確。故選B。2.下列說法正確的是（　　）A.由功率的定義式可知，功率P與功W成正比，與做功時間t成反比B.英國物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了萬有引力常量C.丹麥天文學(xué)家第谷堅持對天體進(jìn)行系統(tǒng)觀測20余年，獲得了大量的精確資料，并發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動定律D.開普勒提出了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量【答案】B【解析】【詳解】A．功率是用比值法定義的物理量，不能說功率P與功W成正比，與做功時間t成反比。只有在時間一定時功率P與功W成正比，在做功一定時P與做功時間t成反比，A錯誤；第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 B．英國物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了萬有引力常量，B正確；C．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動規(guī)律，C錯誤；D．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，D錯誤。故選B。3.如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，重力加速度為g。下列說法正確的是（　?。〢.車在最高點(diǎn)時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來B.人在最高點(diǎn)時對座位不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力C.人在最低點(diǎn)時對座位的壓力等于mgD.人在最低點(diǎn)時對座位的壓力大于mg【答案】D【解析】【詳解】A．在最高點(diǎn)時，只要速度夠大，人就會對座位產(chǎn)生一個向上的作用力，即使沒有安全帶，人也不會掉下去，故A錯誤；B．若在最高點(diǎn)時，人對座位產(chǎn)生壓力為mg，則解得故只要速度人在最高點(diǎn)時就對座位產(chǎn)生大小為mg的壓力，故B錯誤；CD．人在最低點(diǎn)時，受到座位的支持力和重力，兩力的合力充當(dāng)向心力，即第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 解得故C錯誤，D正確。故選D。4.一根輕質(zhì)細(xì)繩一端纏繞在一半徑為r的圓盤邊緣，另一端和一放在水平面上的物體相連，如圖所示，圓盤在電動機(jī)的帶動下以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，此過程中物體沿水平面向左移動，則在繩子變?yōu)樨Q直之前（　?。〢.物體沿水平面加速運(yùn)動，速度始終小于B.物體沿水平面加速運(yùn)動，速度始終大于C.物體沿水平面減速運(yùn)動，速度始終小于D.物體沿水平面減速運(yùn)動，速度始終大于【答案】B【解析】【詳解】令繩與水平方向夾角為，物體速度為，則有解得物體沿水平面向左移動，夾角增大，可知速度增大，即物體沿水平面加速運(yùn)動，速度始終大于。故選B。5.固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升。若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中輕繩對滑塊做的功分別為W1和W2，且AB=BC，則（　?。┑?1頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.B.C.D.無法確定W1和W2的大小關(guān)系【答案】A【解析】【詳解】輕繩對滑塊的拉力大小一定，輕繩拉力方向與滑塊位移方向間的夾角越來越大，輕繩拉力沿滑塊位移方向的分量越來越??；AB=BC，據(jù)可得，。故A項正確，BCD三項錯誤。6.如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體沿同一固定粗糙斜面以v1、v2、v3的速度從斜面底端勻速拉到斜面的頂端，其中F1沿斜面向上，F(xiàn)2沿水平方向，F(xiàn)3與斜面有一定的夾角，其中v3P2=P3C.P3>P2>P1D.P2>P1>P3【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)平衡條件，對a分析有根據(jù)平衡條件，對b分析有，解得第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 根據(jù)平衡條件，對c分析有，解得則有，，解得，，由于v3P1>P3故選D。7.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)（如圖所示）。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是（　?。〢.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率C.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行時的周期大于它在軌道2上運(yùn)行時的周期D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度大小等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度大小【答案】D【解析】第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【詳解】A．根據(jù)解得由于軌道3的軌道半徑大于軌道1的軌道半徑，則衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，A錯誤；B．衛(wèi)星由軌道2變軌到軌道3，需要向后噴氣加速，可知，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率大于它在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率，B錯誤；C．根據(jù)由于軌道2的半長軸大于軌道1的軌道半徑，可知，衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行時的周期小于它在軌道2上運(yùn)行時的周期，C錯誤；D．根據(jù)解得可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度大小等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度大小，D正確。故選D。8.如圖所示，在同一軌道平面上的幾個人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動，某一時刻它們恰好在同一直線上，下列說法正確的是(　　)A.根據(jù)可知，運(yùn)行速度滿足vA＞vB＞vCB.運(yùn)轉(zhuǎn)角速度滿足ωA＞ωB＞ωCC.向心加速度滿足aA＜aB＜aCD.運(yùn)動一周后，A最先回到圖示位置第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】C【解析】【詳解】設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的軌道半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力，，解得衛(wèi)星的速度，可見，r越大，v越小，則有，不能根據(jù)比較，因為隨著半徑的變化，g值也在變化，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，，解得，所以運(yùn)轉(zhuǎn)角速度滿足，故B錯誤；根據(jù)公式向心加速度，所以，故C正確；根據(jù)，r越大，T越大，所以，所以運(yùn)動一周后，C先回到原地點(diǎn)，故D錯誤．【點(diǎn)睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計算9.如圖所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠長，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運(yùn)動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F，F(xiàn)＝kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的速率），則環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功不可能為()A.B.C.0D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意有對于小環(huán)的運(yùn)動，根據(jù)環(huán)受豎直向上的拉力F與重力mg的大小分以下三種情況討論：（1）當(dāng)mg=kv0時，即時，環(huán)做勻速運(yùn)動，摩擦力為零，，環(huán)克服摩擦力所做的功為零；第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （2）當(dāng)mg>kv0時，即時，環(huán)在運(yùn)動過程中做減速運(yùn)動，直至靜止。由動能定理得環(huán)克服摩擦力所做的功為；（3）當(dāng)mg的任何高度均可【答案】CD第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【解析】【詳解】A．B軌道是雙軌模型，若時，B球能沿軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)，若A小球恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)，則有，解得可知，若小球A能夠到達(dá)最高點(diǎn)，需要A錯誤；B．B軌道是雙軌模型，若B小球沿軌道上升的最大高度為，根據(jù)上述可知，若則小球A越過A軌道的下半個圓后從軌道上側(cè)某位置脫離軌道，即小球A沿軌道上升的最大高度小于，B錯誤；C．B小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口，則有，對B球有解得C正確；D．B軌道是雙軌模型，若>B小球沿軌道運(yùn)動并且從最高點(diǎn)飛出，根據(jù)上述，若A小球恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)，則第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 可知，若使小球沿軌道運(yùn)動并且從最高點(diǎn)飛出，A小球的最小高度為，D正確。故選CD。11.如圖所示，細(xì)輕桿的一端與小球相連，可繞點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，、分別表示軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則小球在這兩點(diǎn)對桿的作用力大小之差可能為（　　）A.3mgB.4mgC.6mgD.7mg【答案】BC【解析】【詳解】在a點(diǎn)有從到過程有在b點(diǎn)若桿對小球是支持力，則有此種狀態(tài)中，當(dāng)桿的作用力為0時，對應(yīng)的速度最大，解得解得當(dāng)最高點(diǎn)處速度為0時，根據(jù)牛頓第三定律可知，此時小球在這兩點(diǎn)對桿的作用力大小之差4mg，在b點(diǎn)若桿對小球是拉力，則有第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 解得即選擇項中的小球在這兩點(diǎn)對桿的作用力大小之差可能為4mg與6mg。故選BC。12.我國發(fā)射的“嫦娥五號”衛(wèi)星在距月球表面高度為的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行的周期為；通過調(diào)節(jié)速度可以實現(xiàn)變換運(yùn)行軌道最終使衛(wèi)星在月球上軟著陸，若以表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，則（　?。〢.“嫦娥五號”繞月運(yùn)行時的向心加速度大小為B.月球第一宇宙速度大小為C.“嫦娥五號”從較高軌道到較低軌道需點(diǎn)火加速D.物體在月球表面自由下落的加速度大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．對“嫦娥五號”衛(wèi)星有A錯誤；B．對“嫦娥五號”衛(wèi)星有月球的第一宇宙速度等于近月衛(wèi)星的線速度，則有解得第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 B正確；C．“嫦娥五號”從較高軌道到較低軌道需要點(diǎn)火向前噴氣減速，C錯誤；D．在月球表面有結(jié)合上述解得D正確。故選BD。13.如圖所示，傾角為37°的傳送帶以4m/s的速度沿逆時針方向傳動。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。則（　?。〢.木塊在傳送帶上一直以8m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動直到從下端離開傳送帶B.木塊在傳送帶上運(yùn)動的時間是1.5sC.木塊從頂端滑到底端的過程傳送帶對木塊做的功是-5.6JD.木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量是2.4J【答案】BD【解析】【詳解】A．木塊開始下滑時有解得加速至的位移第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 則之后有解得可知，木塊在傳送帶上先以8m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑，后以4m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑，直到從下端離開傳送帶，A錯誤；B．木塊以8m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑過程有之后以4m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑過程有解得則木塊在傳送帶上運(yùn)動的時間是1.5s，B正確；C．木塊從頂端滑到底端過程傳送帶對木塊做的功即為傳送帶對木塊的摩擦力做的功，則有解得C錯誤；D．木塊以8m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑過程的相對位移木塊以4m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動下滑過程的相對位移木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量D正確。第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共53分）注意事項：1．答題前，考生先在答題卡上用直徑0.5毫米的黑色墨水簽字筆將自己的姓名，準(zhǔn)考證號填寫清楚。2．請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試卷上作答無效。三、實驗題（本題共2小題，第14題8分。第15題8分，總共16分。）14.用如圖所示裝置研究合外力做功與物體動能變化關(guān)系，現(xiàn)有如下器材∶打點(diǎn)計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)砂、墊塊。要完成該項實驗，則：（1）除上述器材外，還需要的實驗器材有______、______。（2）當(dāng)滑塊連接上紙帶，不掛砂桶滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了把掛上小砂桶后繩中拉力當(dāng)成滑塊所受的合外力，這時應(yīng)做的步驟是：______。（3）實驗測得滑塊質(zhì)量為0.1kg，所受拉力為0.1N，打點(diǎn)計時器打出紙帶如下圖所示，相鄰計數(shù)點(diǎn)間時間間隔為0.1s，則從O到B過程中拉力對滑塊做功為______J，滑塊動能增量為______Ｊ。（保留3位有效數(shù)字）【答案】①.毫米刻度尺②.天平③.平衡摩擦力④.0.0216⑤.0.0211【解析】【詳解】（1）[1][2]計算速度需要刻度尺測量距離，測量質(zhì)量需要天平，所以還需要的實驗器材有毫米刻度尺，天平。（2）[3]為了把掛上小砂桶后繩中拉力當(dāng)成滑塊所受的合外力，這時應(yīng)做的步驟是平衡摩擦力。（3）[4][5]從O到B過程中拉力對滑塊做功為第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 B點(diǎn)速度滑塊動能增量為15.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。水平直桿的左端套上滑塊，用細(xì)線將滑塊與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間（擋光時間）?；瑝K與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。（1）若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為，則電動機(jī)的角速度為_______。（2）若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時間。畫出圖像，如圖b所示。實驗中，測得圖線的斜率為，則滑塊的質(zhì)量為_______。（3）若保持豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離r，測得多組力F和r的數(shù)據(jù)，以F為縱軸，以_______(填“r”“”或“”)為橫軸，將所測量的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)系中，可以更直觀地反映向心力大小與圓周運(yùn)動半徑r之間的關(guān)系?，F(xiàn)測得擋光條的擋光時間為，則圖線的斜率應(yīng)為_______。【答案】①.②.③.r④.【解析】【詳解】（1）［1］由第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 可得（2）［2］由題意可得故因此滑塊的質(zhì)量（3）［3］由可知，當(dāng)m、一定時，，所以以r為橫軸；［4］畫圖象，則圖線的斜率為四、計算題：本題共3個小題，共47分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運(yùn)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。16.已知某星球半徑為R，若宇航員隨登陸艙登陸該星球后，在此星球表面某處以速度豎直向上拋出一個小球，小球能上升的最大高度為H，則（忽略星球自轉(zhuǎn)的影響）。（1）此星球表面的重力加速度（2）試根據(jù)以上條件推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（3）若在登陸前，宇宙飛船繞該星球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行軌道距離星球表面高度為h，求飛船運(yùn)行角速度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【解析】【詳解】（1）對小球在該星球表面豎直上拋：解之得：（2）設(shè)該星球表面有一質(zhì)量為的物體，有：又設(shè)該星球有一質(zhì)量為的近地衛(wèi)星，有：解之得（3）設(shè)飛船質(zhì)量為，有：解之得17.汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為，質(zhì)量為1000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時受到阻力為1000N，求：（1）汽車在路面上能達(dá)到的最大速度大??；（2）若汽車以額定功率啟動，當(dāng)汽車速度為10m/s時的加速度大??；（3）若汽車從2m/s開始保持2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了20s，直到獲得最大速度后才勻速行駛。求汽車從2m/s到獲得最大行駛速度所通過的距離。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時，有第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 得：（2）當(dāng)汽車速度為時，有：得（3）當(dāng)汽車達(dá)到額定功率時，有：對汽車由到，有由動能定理：得18.質(zhì)量為m的小球由長為L的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過A的豎直線，且AB=L，E為AB的中點(diǎn)，過E作水平線EF，在EF上某一位置釘一小釘D，如圖所示?，F(xiàn)將小球懸線拉至水平，然后由靜止釋放，不計線與釘碰撞時的機(jī)械能損失。已知重力加速度為g，求：（1）若釘子在E點(diǎn)位置，則小球經(jīng)過B點(diǎn)碰到釘子前后瞬間，繩子的拉力大??；（2）若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求釘子D位置離E點(diǎn)的距離x；（3）保持小釘D的位置不變，讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，若細(xì)線剛好達(dá)到最大張力而斷開，最后小球運(yùn)動的軌跡經(jīng)過B點(diǎn)。試求細(xì)線能承受的最大張力T的大小和釋放點(diǎn)P對應(yīng)的∠MAP的正弦。第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】（1）5mg；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）對從到過程有碰撞之前有碰撞之后有解得，（2）恰好運(yùn)動到點(diǎn)上方的點(diǎn)，半徑設(shè)為，有對從到過程有由幾何知識有解得第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ，（3）恰好在點(diǎn)下方的點(diǎn)繩子斷開，則有由從到點(diǎn)做平拋運(yùn)動，則有，解得又從到過程解得第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 第21頁/共21頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司