2022-2023學年山西省忻州實驗中學物理高一下期中考試試題含解析

2022-2023學年山西省忻州實驗中學物理高一下期中考試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、在地球(看作質量均勻分布的球體)上空有許多同步衛(wèi)星，下面的說法中正確的是A．它們的質量可能不同B．它們的速度大小可能不同C．它們的向心加速度大小可能不同D．它們離地心的距離可能不同2、曲線運動是自然界普遍的運動形式，下面關于曲線運動的說法中，正確的是（）A．物體只要受到變力的作用，就會做曲線運動B．物體在恒定的合外力作用下一定會做直線運動C．物體做曲線運動時，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變D．物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運動3、如圖所示，彈簧振子在B、C兩點間做無摩擦的往復運動，O是振子的平衡位置．則振子()A．從B向O運動過程中速度一直變小B．從O向C運動過程中速度一直變小C．從B經(jīng)過O向C運動過程中速度一直變小D．從C經(jīng)過O向B運動過程中速度一直變小4、如圖所示，甲、乙兩運動員從水速恒定的河兩岸A、B處同時下水游泳，A在B的下游位置，甲游得比乙快，為了在河中盡快相遇，兩人游泳的方向應為（）A．甲、乙都沿A、B連線方向B．甲、乙都沿A、B連線偏向下游方向C．甲、乙都沿A、B連線偏向上游方向D．甲沿A、B連線偏向上游方向，乙沿A、B連線偏向下游方向5、如圖所示，物體做平拋運動時，描述物體在豎直方向上的速度vy（取向下為正）隨時間變化的圖象是（）A． B．C． D．6、如圖所示，一臺起重機從靜止開始勻加速地將一質量m=1.0×103kg的貨物豎直吊起，在2s末貨物的速度v=4m/s，重力加速度g取10m/s2，則起重機在這2s內(nèi)拉力的平均功率及2s末拉力的瞬時功率分別為()A．2.4×104W2.4×104W B．2.4×104W4.8×104WC．4.8×104W2.4×104W D．4.8×104W4.8×104W7、如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運動，則下列有關說法中正確的是（）A．衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c B．衛(wèi)星可能的軌道為a、cC．同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c D．同步衛(wèi)星可能的軌道為a8、如圖甲一質量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放一質量為m的小滑塊．木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖象．取g=10m/s2，則()A．滑塊的質量m=4kgB．木板的質量M=6kgC．當F=8N時滑塊的加速度為2m/s2D．滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.19、如圖所示，質量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當它們的總動能為Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F/2kB．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F/kC．A克服外力所做的總功等于Ek/2D．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量10、如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了在同一平面內(nèi)從y軸上沿x軸正向拋出的三個質量相同的小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則（）A．a(chǎn)的飛行時間比b的短B．b飛行的時間比c的長C．b落地時的動能等于c落地時的動能D．b落地時的動能大于c落地時的動能11、已知引力常量G和下列某幾組數(shù)據(jù)，就能計算出地球的質量，這幾組數(shù)據(jù)是（）A．飛船繞月球運行的周期及飛船離月球中心的距離B．地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離C．月球繞地球運行的周期及月球離地心的距離D．人造地球衛(wèi)星的線速度及衛(wèi)星到地心的距離12、如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當滑動變阻器R的滑片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2，下列說法中正確的是（）A．小燈泡L1、L2變暗，L3變亮B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．△U1＞△U2D．△U1=△U2二．填空題(每小題6分，共18分)13、圖1是研究平拋運動的實驗裝置示意圖，小球從斜面上一定高度處從靜止釋放，經(jīng)過一段水平軌道后落下，圖2是實驗后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù)，以拋出點為原點建立坐標系，測得水平位移x＝16cm，豎直位移y＝5cm。根據(jù)圖像可算出此平拋運動初速度v0＝________m/s(g＝10m/s2)。14、某同學利用光電門傳感器設計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗，裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器．實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1，通過B的擋光時間為t2，重力加速度為g．為了證明小物體通過A、B時的機械能相等，還需要進行一些測量和數(shù)據(jù)分析．(1)下列必要的測量步驟是____________A．用天平測出小物體的質量mB．用秒表測出小物體通過A、B兩傳感器的時間ΔtC．測出小物體釋放時離桌面的高度HD．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h(2)若該同學用d和t1、t2的比值分別來表示小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度，并設想如果能滿足_____________________關系式，即能證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的．(3)該同學的實驗設計可能會引起誤差的是(請寫出一種)：________________________15、如圖甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質量、向心力、軌道半徑及線速度關系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動.力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關系：(1)該同學采用的實驗方法為________.A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法(2)改變線速度v，多次測量，該同學測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：該同學對數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標紙上描出了五個點.①作出F－v2圖線（___）；②若圓柱體運動半徑r＝0.2m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質量m＝________kg.(結果保留兩位有效數(shù)字)三．計算題(22分)16、（12分）質量為2t的汽車，保持100kW的功率行駛，能達到的最大速度為50m/s．求:(1)它以最大速度前進時，所受阻力的大小;(2)若汽車受阻力大小不變，它的速度為10m/s時加速度的大小;(3)若汽車以1m/s2的加速度做勻加速直線運動，求勻加速直線運動所用時間．17、（10分）某部隊用直升飛機搶救一個峽谷中的傷員．飛機在空中懸停，其上有一起重機通過懸繩將傷員從谷底由靜止開始起吊到機艙里．已知傷員質量為，其傷情允許向上的最大加速度為，超重機的最大輸出功率，為安全地把傷員盡快吊起，操作人員采取的辦法是：先讓起重機以傷員允許向上的最大加速度工作一段時間，接著讓起重機以最大功率工作至傷員勻速運動，再在適當高度讓起重機對傷員不做功，使傷員到達機艙時速度恰好為零，取試求：（1）吊起過程中傷員的最大速度；（2）傷員向上做勻加速運動的時間．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相同，角速度為，所有同步衛(wèi)星的角速度相同，由所有同步衛(wèi)星的半徑相同，v=ωr線速度相同，a=ω2r向心加速度也相同，但是所有物理量與衛(wèi)星質量無關；故選A。2、C【解析】

A．如果力的大小變化，方向不變且與物體的速度方向在同一直線上，則物體做直線運動，故A錯誤；B．物體在恒定的合外力作用下不一定會做直線運動，如平拋運動，故B錯誤；C．物體做曲線運動時，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變，如勻速圓周運動的合力方向發(fā)生變化，平拋運動的合力方向不變，故C正確；D．物體在大小不變的合外力作用下不一定做勻變速曲線運動，如勻速圓周運動，故D錯誤。故選C。3、B【解析】振子從B向O運動時，是向著平衡位置移動，位移變小，加速度變小，速度增大，故A錯誤；振子從O向B運動時，是從平衡位置向最大位移運動的過程，所以位移變大，彈簧的彈力在增大，所以加速度增大，速度在減小，故B正確；從B經(jīng)過O向C運動過程中速度先增大后變小，故C錯誤；從C經(jīng)過O向B運動過程中速度先增大后變小，故D錯誤。所以B正確，ACD錯誤。4、A【解析】一旦AB進入河中，他們就是同一個參考系了，就不要考慮水速了，無論他們誰快誰慢，方向應該是AB連線了，故A正確，BCD錯誤．點睛：該題考查參考系的選擇，需要結合實際認真思考，得出甲乙游水類似在地面上行走，適宜選擇水流為參考系是本題的關鍵．5、A【解析】

平拋運動在豎直方向上是自由落體運，豎直方向的速度為，所以速度與時間成正比，故A正確．6、B【解析】

貨物勻加速運動，根據(jù)速度時間關系公式有，重物受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，這2s內(nèi)的平均速度，則平均功率，2s末的瞬時功率，故選項B正確，A、C、D錯誤；7、BD【解析】

人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運動的圓心是地心，軌道的圓心不在地心，故不可能是衛(wèi)星軌道；軌道、的圓心在地心，故其可能是衛(wèi)星的軌道；同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面共面，故不可能是同步衛(wèi)星軌道，可能是同步衛(wèi)星軌道；A．與分析不符，故A錯誤；B．與分析相符，故B正確；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析相符，故D正確；故選BD。8、AD【解析】

AB．當F=6N時，加速度為，對整體分析，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得當時，根據(jù)牛頓第二定律得知圖線的斜率解得M=2kg，滑塊的質量m=4kg，故A正確B錯誤；D．根據(jù)的圖線知，時，a=0，即代入數(shù)據(jù)解得μ=0.1，D正確；C．當F=8N時，對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，C錯誤。故選AD。9、AC【解析】

當A與B一起做加速運動的過程中，對于整體：F-2f=2ma，對小球A：kx-f=ma，聯(lián)立得：x=F2k．即彈簧的伸長量為F2k．則撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F2k，故A正確，B錯誤；A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當它們的總動能為Ek時撤去外力F，所以A與B的動能均為12Ek，即A克服外力所做的總功等于12Ek．故C正確；根據(jù)功能關系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于10、AD【解析】

AB．根據(jù)知，b、c的高度相同，則b和c的飛行時間相同，a的高度小于b的高度，則a的飛行時間小于b的飛行時間，故A正確B錯誤；CD．b、c的運動時間相等，b的水平位移大，根據(jù)知，b的初速度大，而重力做功相等，所以b落地時的動能一定大于c落地時的動能，故C錯誤D正確。故選AD。11、CD【解析】

根據(jù)解得則已知行星（或衛(wèi)星）的周期T和半徑r可計算中心天體的質量M。A．已知飛船繞月球運行的周期及飛船離月球中心的距離可計算月球的質量，選項A錯誤；B．已知地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離可計算太陽的質量，選項B錯誤；C．已知月球繞地球運行的周期及月球離地心的距離可計算地球的質量，選項C正確；D．由可得可知，已知人造地球衛(wèi)星的線速度及衛(wèi)星到地心的距離可計算地球的質量，選項D正確。故選CD。12、BC【解析】

當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，分析變阻器接入電路的電阻的變化，確定外電路總電阻的變化，分析總電流和路端電壓的變化，判斷燈L1亮度的變化．根據(jù)總電流的變化，分析并聯(lián)部分電壓的變化，判斷L3亮度的變化．根據(jù)總電流與通過L3電流的變化，分析通過L1電流的變化，判斷其亮度變化．根據(jù)路端電壓的變化，分析△U1和△U1的大?。驹斀狻慨敾瑒幼冏杵鞯挠|片P從右端滑到左端時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，則L1變亮．變阻器的電阻減小，并聯(lián)部分的電阻減小，則并聯(lián)部分電壓減小，則L3變暗．總電流增大，而L3的電流減小，則L1的電流增大，則L1變亮，故A錯誤，B正確；由上分析可知，電壓表V1的示數(shù)減小，電壓表V1的示數(shù)增大，由于路端電壓減小，所以△U1＞△U1．故C正確，D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．【點睛】本題是電路動態(tài)變化分析問題，按“局部→整體→局部”思路進行分析．運用總量法分析兩電壓表讀數(shù)變化量的大小．二．填空題(每小題6分，共18分)13、1.6m/s【解析】在水平方向上做勻速運動，則由x=v在豎直方向上做自由落體運動，則y=1解得：t=0.1s；v0故本題答案是：v點睛：平拋運動可以分解為水平方向上的勻速運動和豎直方向上的自由落體運動。14、Bd太大或h測量不準【解析】

（1）根據(jù)實驗目的以及機械能守恒定律的表達式，可明確該實驗需要測量的物理量；（2）寫出機械能守恒的表達式，可正確解答本題．（3）本實驗的誤差有數(shù)據(jù)測量導致的，還有就是在該實驗中用平均速度代替瞬時速度，因此若物體擋光的寬度d太大，將導致瞬時速度的測量不準確，當然還有其他因素導致的誤差等．【詳解】解：（1）A、根據(jù)機械能守恒的表達式，可知不需要測量質量，A錯誤；B、實驗中需要測量從A到B過程中重力勢能的減小量，因此需要測量AB之間的距離h，故B正確；C、測出AB之間的距離h，不需要測量小物體釋放時離桌面的高度H，故C錯誤；D、根據(jù)機械能守恒定律的表達式，可知不需要測量小物體通過A、B兩傳感器的時間△t，故D錯誤．故選B．（2）本實驗中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有：，，根據(jù)，可得：．（3）本實驗的誤差有數(shù)據(jù)測量導致的，還有就是在該實驗中用平均速度代替瞬時速度，因此若物體擋光的寬度d太大，將導致瞬時速度的測量不準確，當