2022-2023學(xué)年湖南省常德外國語學(xué)校高一物理第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年湖南省常德外國語學(xué)校高一物理第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、2015年12月29日，高分4號對地觀測衛(wèi)星升空.這是中國高分專項(xiàng)首顆高軌道高分辨率、設(shè)計(jì)使用壽命最長的光學(xué)遙感衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星.下列關(guān)于高分4號地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是()A．該衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空B．該衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空C．它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍D．它的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小2、關(guān)于向心加速度，下列說法正確的是()A．它描述的是線速度方向變化的快慢B．它描述的是線速度大小變化的快慢C．它描述的是向心力變化的快慢D．它描述的是轉(zhuǎn)速的快慢3、地球的半徑為R，地面重力加速度為g，人造地球衛(wèi)星的最小周期是（）A． B． C． D．4、如圖所示，為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖象，屏上每一小格長度為1cm.在t=0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示；因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播），此后的時(shí)間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t=5秒時(shí)，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速不可能是A．3.6cm/sB．4.8cm/sC．6cm/sD．7.2cm/s5、一輛質(zhì)量為5t的汽車，通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)對拱橋的壓力為4.5×104N，橋的半徑為16m，則汽車通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為（）A．16m/s B．17.4m/s C．12.6m/s D．4m/s6、隨著人們生活水平的提高，打高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂項(xiàng)目之一．如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的球，由于恒定的水平風(fēng)力的作用，球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴．下列說法正確的是()A．球被擊出后做平拋運(yùn)動B．球從被擊出到落入A穴所用的時(shí)間為C．球被擊出時(shí)的初速度大小為D．球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為7、我國發(fā)射了一顆資源探測衛(wèi)星,發(fā)射時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上,然后變軌到近地點(diǎn)高50km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高1500km的橢圓軌道2上,最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力,則以下說法錯(cuò)誤的是A．在軌道2運(yùn)行的速率可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程中速度增大,機(jī)械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在近地點(diǎn)點(diǎn)火加速,且衛(wèi)星在軌道2上的運(yùn)行周期小于在軌道3上的運(yùn)行周期D．僅利用以上數(shù)據(jù),可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動能8、如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長度為L，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中空氣阻力的大小不變，則下列說法正確的是()A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力做功為－mgLD．空氣阻力做功為－πL9、如圖所示，一長為2L的輕桿中央有一光滑的小孔O，兩端各固定質(zhì)量分別為m和2m的兩小球，光滑的鐵釘穿過小孔垂直釘在豎直的墻壁上，將輕桿由水平位置靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置，在轉(zhuǎn)動的過程中，忽略空氣的阻力．下列說法正確的是()A．在豎直位置兩球的速度大小均為2gLB．桿豎直位置時(shí)對m球的作用力向上，大小為1C．桿豎直位置時(shí)鐵釘對桿的作用力向上，大小為11D．由于忽略一切摩擦阻力，根據(jù)機(jī)械能守恒，桿一定能繞鐵釘做完整的圓周運(yùn)動10、航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示。關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中正確的有（）A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度C．在軌道Ⅱ上經(jīng)過B的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度D．在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋運(yùn)動的軌跡和求物體的平拋初速度．（1）實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：A．安裝好器材，反復(fù)調(diào)試，直到平板豎直且斜槽末端________，記下斜槽末端小球的拋出點(diǎn)O和過O點(diǎn)的豎直線．B．讓小球多次從斜槽上________位置滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；C．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出平拋軌跡D．測出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v0＝________（用x、y表示）算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對多個(gè)點(diǎn)求v0的值，然后求它們的平均值．（1）如圖所示為研究小球的平拋運(yùn)動時(shí)拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s1．由圖可知小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間_______(填“小于”、“等于”或“大于”)從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；照相機(jī)的閃光頻率為________Hz；小球拋出時(shí)的初速度大小為________m/s．12、（10分）在“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動途中的三點(diǎn)的位置,取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示,當(dāng)時(shí)，(1)為了準(zhǔn)確地描繪出平拋運(yùn)動的軌跡,下列要求合理的是____________.A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和秒表(2)小球平拋的初速度______________(3)小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度______________(4)小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)（_______________），________________）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）人類一直夢想登上月球，將月球作為人類的第二個(gè)家園．現(xiàn)根據(jù)觀測已知月球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．請你結(jié)合以上數(shù)據(jù)求下列各值：（1）月球表面的重力加速度g月（2）月球的第一宇宙速度v．14、（14分）如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤，上面放置勁度系數(shù)為k＝46N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O上，另一端連接質(zhì)量為m＝1kg的小物塊A，物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，開始時(shí)彈簧未發(fā)生形變，長度為l0＝0.5m，若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動．則：(1)圓盤的角速度為多大時(shí)，物塊A開始滑動？(2)當(dāng)角速度緩慢地增加到4rad/s時(shí)，彈簧的伸長量是多少？(彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)．(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力大小為f，試通過計(jì)算在坐標(biāo)系中作出f-ω2圖象．15、（13分）質(zhì)量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行，v－t圖像如圖所示，則在汽車行駛的整個(gè)過程中，求：發(fā)動機(jī)做功WF；汽車克服摩擦力做功Wf．

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、B【解析】

地球同步衛(wèi)星若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了同步，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，就穩(wěn)定做圓周運(yùn)動，這是不可能的，因此地球同步衛(wèi)星相對地面靜止不動，所以必須定點(diǎn)在赤道的正上方，故B正確，A錯(cuò)誤；因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即它們的T與ω相同，根據(jù)，因?yàn)棣匾欢ǎ詒必須固定，且v也是確定，故CD錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】此題要理解并掌握地球同步衛(wèi)星的條件．地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、A【解析】向心加速度只改變物體的速度的方向不改變速度的大小，所以向心加速度越大小，表示物體速度方向變化快慢，所以A正確．故選A．思路分析：做勻速圓周運(yùn)動的物體要受到指向圓心的向心力的作用，從而產(chǎn)生指向圓心的向心加速度，向心加速度只改變物體的速度的方向不改變速度的大小．試題點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對向心加速度的理解，可以結(jié)合以前學(xué)的加速度的含義來理解3、C【解析】

人造地球衛(wèi)星的最小周期為近地飛行衛(wèi)星的周期，由計(jì)算可得近地衛(wèi)星速度最小周期為ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4、A【解析】

由圖讀出波長λ=12cm。

若圖示時(shí)刻波剛好傳到A點(diǎn)，波傳到C的時(shí)間為1.5T，質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過1.5T恰好第三次出現(xiàn)平衡位置，則t=5s=1.5T+1.5T，得T=s，波速；若圖示時(shí)刻波剛好傳到x=12cm處，波傳到C的時(shí)間為1T，質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過1.5T恰好第三次出現(xiàn)平衡位置，則t=5s=1.5T+T，得T=2s，波速；若圖示時(shí)刻波剛好傳到B點(diǎn)，波傳到C的時(shí)間為0.5T，質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過1.5T恰好第三次出現(xiàn)平衡位置，則t=5s=1.5T+0.5T，得T=2.5s，波速；A．3.6cm/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，符合題意；B．4.8cm/s，選項(xiàng)B正確，不符合題意；C．6cm/s，選項(xiàng)C正確，不符合題意；D．7.2cm/s，選項(xiàng)D正確，不符合題意；5、D【解析】根據(jù)牛頓第三定律，汽車對橋的壓力等于橋?qū)ζ嚨闹С至ζ囀芰Ψ治?，受重力和支持力，由于汽車做圓周運(yùn)動，故合力提供向心力，有mg-FN=m【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵對汽車受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解．6、BC【解析】

由于水平方向受到空氣阻力，不是平拋運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，由，得到，故B正確；由于球豎直地落入A穴，故水平方向?yàn)槟┧俣葹榱銊驕p速直線運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，有解得，故C正確；水平方向分運(yùn)動為末速度為零勻減速直線運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式由牛頓第二定律由上述各式可解得，D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵將實(shí)際運(yùn)動分解為水平方向的勻減速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律列式求解．7、BCD【解析】第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實(shí)際衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動的速度都小于這個(gè)值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正確；衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以速度變大，機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤；軌道3是遠(yuǎn)地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道2上的運(yùn)行周期小于在軌道3上的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動能，故D錯(cuò)誤．此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選BCD．點(diǎn)睛:本題考查衛(wèi)星的變軌及開普勒定律等知識；關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運(yùn)動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒；由低軌道進(jìn)入高軌道要點(diǎn)火加速．8、ABD【解析】

A．如圖所示重力在整個(gè)運(yùn)動過程中始終不變，小球在重力方向上的位移為在豎直方向上的投影，所以．故A正確．B．因?yàn)槔υ谶\(yùn)動過程中始終與運(yùn)動方向垂直，故不做功，即．故B正確．CD．所做的總功等于每個(gè)小弧段上所做功的代數(shù)和，即故C錯(cuò)誤，D正確；故選ABD．【點(diǎn)睛】根據(jù)功的計(jì)算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力的功．注意在求阻力做功時(shí)，要明確阻力大小不變，方向與運(yùn)動方向相反；故功等于力與路程的乘積．9、BC【解析】將輕桿從水平位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，兩球的速度大小相等，設(shè)為v，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，得2mgL-mgL=12?3mv2，解得v=23gL．故A錯(cuò)誤．

桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，對m球：mg-N=mv2L點(diǎn)睛：本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，但對單個(gè)小球機(jī)械能并不守恒，運(yùn)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒和牛頓運(yùn)動定律結(jié)合研究．10、ABD【解析】

A．航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)動只受萬有引力作用，航天飛機(jī)由到的過程萬有引力做正功，由到的到過程萬有引力做負(fù)功，故由動能定理可得在軌道Ⅱ上經(jīng)過的動能小于經(jīng)過的動能，故在軌道Ⅱ上經(jīng)過的速度小于經(jīng)過的速度，故選項(xiàng)A正確；B．航天飛機(jī)在點(diǎn)從圓形軌道I要進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ做近心運(yùn)動，必須使航天飛機(jī)減速，則使向心力小于萬有引力，則航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過點(diǎn)的速度小于在軌道I上經(jīng)過的速度，故選項(xiàng)B正確；C．航天飛機(jī)在點(diǎn)從近地圓形軌道要進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ做離心運(yùn)動，必須使航天飛機(jī)加速；根據(jù)可知航天飛機(jī)在軌道I上經(jīng)過的速度小于航天飛機(jī)在點(diǎn)近地圓形軌道的速度，所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過的速度大于在軌道I上經(jīng)過的速度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由開普勒第三定律可得，軌道Ⅱ的長半軸小于軌道I的半徑，故在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道I上運(yùn)動的周期，故選項(xiàng)D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、水平同一等于10Hz1m/s【解析】

（1）A、斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度；B.每次必須由靜止從同一高度下落，使得小球離開時(shí)具有相同的速度；D.豎直方向做自由落體運(yùn)動，則，水平方向做勻速運(yùn)動：，聯(lián)立可得：．（1）水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，從a到b和從b到c水平方向的位移相同，所以經(jīng)歷的時(shí)間相等；在豎直方向上有：△h=gT1，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此閃光頻率為：，水平方向勻速運(yùn)動，有：x=v0t，選ab段：其中x=1l=10cm，t=T=0.1s，代入解得：v0=1m/s．12、AC；1；；-10；-5【解析】（1）小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，以保證每次的初速度相同，選項(xiàng)A正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達(dá)底端的速度相等即可，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動，選項(xiàng)C正確；本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺，用來測量距離，但是不需要秒表，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.（2）在豎直方向上有：△y=gT2，解得，

則平拋運(yùn)動的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B點(diǎn)在豎直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度（4）則從拋出點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間t==0.2s，

則x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球拋出點(diǎn)的位置橫坐標(biāo)為10-20cm=-10cm，縱坐標(biāo)為15-20cm=-5cm．點(diǎn)睛：掌握在實(shí)驗(yàn)中如何得到平拋運(yùn)動軌跡及值得注意事項(xiàng)，同時(shí)學(xué)會用描點(diǎn)法獲得圖線的方法．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解．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