2022-2023學(xué)年河北省衡水市故城縣高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省衡水市故城縣高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、鉛球運(yùn)動(dòng)員將鉛球水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則鉛球（）A．做勻變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)B．做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度在增加D．落地速度方向可能和水平地面垂直2、如圖所示，在地面上發(fā)射一個(gè)飛行器，進(jìn)入橢圓軌道II并繞地球運(yùn)行，其發(fā)射速度v應(yīng)滿足A．v<7.9km/sB．7.9km/s<v<11.2km/sC．11.2km/s<v<16.7km/sD．v>16.7km/s3、如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，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1．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、1相切于P點(diǎn)．則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法中正確的是()A．衛(wèi)星在軌道1上的周期小于在軌道1上的周期B．衛(wèi)星在軌道2上的速率始終大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率小于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率D．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過P點(diǎn)的加速度4、不倒翁之所以“不倒”，是因?yàn)樗闹匦脑O(shè)計(jì)巧妙，下列說法中正確的是()A．重心在不倒翁的幾何中心上B．不倒翁的重心很高C．不倒翁的重心很低D．不倒翁的重心不在物體上5、地球同步衛(wèi)星離地心距離為r,運(yùn)行速度為,加速度為,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為,第一宇宙速度為,地球半徑為R,則以下正確的是()A． B． C． D．6、如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是()A．若拉力突然變大，小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)B．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)C．若拉力突然消失，小球可能沿軌跡Pa做離心運(yùn)動(dòng)D．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pc做近心運(yùn)動(dòng)7、一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示．已知在前2s內(nèi)合力對物體做的功為W，則()A．從第1s末到第2s末合力做功為WB．從第3s末到第5s末合力做功為－WC．從第5s末到第7s末合力做功為WD．從第3s末到第7s末合力做功為－2W8、物體以初速度v0水平拋出，若不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí)，以下說法中正確的是（）A．豎直分速度等于水平分速度B．瞬時(shí)速度大小為v0C．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．運(yùn)動(dòng)的位移為9、下列說法正確的是（）A．伽利略整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三條定律B．“月一地檢驗(yàn)”表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種性質(zhì)的力C．經(jīng)典力學(xué)仍然適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的物體D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室測出了引力常量10、下列有關(guān)物理學(xué)史的說法中正確的是A．伽利路用理想實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．開普勒整理了“天才觀察家”第谷的數(shù)據(jù)，得出了行星運(yùn)動(dòng)的定律C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并通過努力測出了萬有引力常量的數(shù)值D．海王星是利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被稱之為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用重物的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到一條如圖所示的紙帶，紙帶上的“0”點(diǎn)是物體剛要下落時(shí)打下的點(diǎn)，點(diǎn)“0”和“1”之間還有若干點(diǎn)沒有畫出，點(diǎn)“1”和點(diǎn)“6”之間各點(diǎn)為連續(xù)點(diǎn)，各點(diǎn)之間的距離如圖所示．從“0”到“4”的過程中物體減小的重力勢能的表達(dá)式為_____________________，當(dāng)打點(diǎn)“4”時(shí)物體的動(dòng)能的表達(dá)式為___________________。12、（10分）如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．現(xiàn)有器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有__________．A．米尺B．直流電源C．秒表D．交流電源（2）某同學(xué)用圖所示裝置打出的一條紙帶如圖所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為，根據(jù)紙帶計(jì)算出打下點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為_________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）采用重物下落的方法，根據(jù)公式驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，要求重物的初速度為零，為驗(yàn)證和滿足此要求，所選擇的紙帶第、點(diǎn)間的距離應(yīng)接近____________．（4）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出圖象如圖所示，則圖線斜率的物理意義是__________________________________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖甲所示，宇航員在某星球上將一輕彈簧豎直固定在水平地面上，讓物體與彈簧上端接觸并由靜止釋放。下降過程中，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示圖中為已知量。假設(shè)星球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R，萬有引力常量為G，忽略星球的自轉(zhuǎn)。求該星球的質(zhì)量M和密度ρ。14、（14分）如圖所示，光滑水平地面靜止放著質(zhì)量的木箱，與水平方向成折恒力作用于物體，恒力，當(dāng)木箱在力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)后，求：（1）末物體的速度大?。?）內(nèi)力所做的功．（3）末力的瞬時(shí)功率．15、（13分）如圖所示，一個(gè)繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的洗衣機(jī)甩干筒，穩(wěn)定工作時(shí)轉(zhuǎn)速n=600r/min（即每分鐘轉(zhuǎn)600圈），甩干筒從靜止開始加速旋轉(zhuǎn)直到到達(dá)穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速，共用時(shí)t=5s，期間轉(zhuǎn)速均勻增加。在加速旋轉(zhuǎn)的這5s內(nèi)，求：（1）甩干筒平均每秒轉(zhuǎn)速的增加量b；（2）甩干筒總共旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)q。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

ABC．鉛球運(yùn)動(dòng)員將鉛球水平拋出，不計(jì)空氣阻力，鉛球只受重力，根據(jù)牛頓第二定律，加速度等于重力加速度，鉛球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．鉛球水平拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)具有水平和豎直的分速度，落地速度方向不可能和水平地面垂直，故D錯(cuò)誤。故選A。2、B【解析】

A.7.9km/s，即第一宇宙速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A錯(cuò)誤；B.11.2km/s，即第二宇宙速度，是衛(wèi)星脫離地球引力的最小發(fā)射速度，故進(jìn)入橢圓軌道II并繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，其發(fā)射速度v應(yīng)滿足7.9km/s<v<11.2km/s，故B正確；C.發(fā)射速度大于11.2km/s，即第二宇宙速度，衛(wèi)星將脫離地球引力，成為太陽的一顆衛(wèi)星，故C錯(cuò)誤；D.16.7km/s，即第三宇宙速度，是衛(wèi)星逃離太陽系的最小發(fā)射速度，發(fā)射速度大于16.7km/s，衛(wèi)星將逃離太陽系，故D錯(cuò)誤。3、D【解析】A、衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，，解得：，軌道1半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上的周期大于在軌道1上的周期，故A正確；B、在軌道2上P點(diǎn)的速度小于軌道1上P點(diǎn)的速度，根據(jù)得衛(wèi)星在軌道1上線速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，所以在軌道2上P點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，故B錯(cuò)誤；C、因?yàn)樾l(wèi)星在軌道上飛行只受引力，根據(jù)機(jī)械能守恒條件知道，衛(wèi)星在橢圓軌道上飛行時(shí)機(jī)械能守恒，由于遠(yuǎn)地點(diǎn)P的勢能大于近地點(diǎn)Q勢能，所以遠(yuǎn)地點(diǎn)P的動(dòng)能就小于近地點(diǎn)Q的動(dòng)能，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率，故C正確；D、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)只受萬有引力，加速度，所以衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過P點(diǎn)的加速度，故D正確；不正確的故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論，知道知道衛(wèi)星變軌的原理，衛(wèi)星通過加速或減速來改變所需向心力實(shí)現(xiàn)軌道的變換．4、C【解析】

只有形狀規(guī)則、均勻分布的物體的重心在其幾何中心，不倒翁的質(zhì)量的分布是不均勻的，下部的密度大，所以不倒翁的重心很低，穩(wěn)度比較大，故AB錯(cuò)誤，C正確；不倒翁的重心位于物體的下部，在物體上．故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤．5、D【解析】

同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，物體的角速度也等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以地球同步衛(wèi)星與物體的角速度相等，根據(jù)得：，故AB錯(cuò)誤；對于衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力等于向心力，得：，解得：，故，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D.6、BC【解析】

在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，若拉力突然變大，小球可能沿軌跡Pc做“近心”運(yùn)動(dòng)，；當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)向心力減小時(shí)，將沿pb做離心運(yùn)動(dòng)。綜上分分故BC正確，AD錯(cuò)誤，故選BC。7、BC【解析】第一秒內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，做功為W，設(shè)所受合力為F，位移為x,從第3秒末到第7秒末由圖象的斜率可以知道，此時(shí)的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向與速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向與速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移為2x，第5秒末到第7秒末的位移也為2x，所以合力做功為W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物體的位移為所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正確．8、BCD【解析】

因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，由位移相等可知解得又由于vy＝gt＝2v0所以故選BCD。9、BD【解析】

A．開普勒整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星的三大運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；B．“月—地檢驗(yàn)”表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種力，故B正確；C．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不能適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的物體，故C錯(cuò)誤；D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量，故D正確。故選BD。10、ABD【解析】伽利略用理想實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)A正確；開普勒整理了“天才觀察家”第谷的數(shù)據(jù)，得出了行星運(yùn)動(dòng)的定律，選項(xiàng)B正確；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過努力測出了萬有引力常量的數(shù)值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；海王星是利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被稱之為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，選項(xiàng)D正確；故選ABD.二、實(shí)驗(yàn)題11、mg(s1+s2+s3+s4)【解析】

根據(jù)重力勢能的定義式得：從“0”到“4”的過程中重力勢能減小量△Ep=mgh=mg（s1+s2+s3+s4）

利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論

12、AD；1.75；

重物的初速度為零；2mm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊?倍【解析】（1）通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接．需要刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離．故選AD．（2）由圖可知CE間的距離為：；則由平均速度公式可得，D點(diǎn)的速度，（3）用公式時(shí)，對紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零開始，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，打點(diǎn)周期為0.02s，重物開始下落后，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度，所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm，（4）由機(jī)械能守恒，得，由此可知：圖象的斜率．【點(diǎn)睛】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．明確實(shí)驗(yàn)原理及要求，從而確定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題；明確機(jī)械能守恒定律的基本規(guī)律列式，再根據(jù)圖象進(jìn)行分析明確圖象的斜率．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、【解析】

由圖乙可知，當(dāng)彈簧壓縮量為0時(shí)，物體只受重力，則有對星球表面的物體，有解得球體的體積星球密度得14、（1）（2）0.8J（3）0.4W【解析】（）木箱受到重力、恒力、水平面的支持力作用，設(shè)加速度大小為，將拉力正交分解，根據(jù)牛頓第二定律