2022-2023學(xué)年天津市靜海區(qū)大邱莊中學(xué)等四校物理高一第二學(xué)期期中經(jīng)典試題含解析

2022-2023學(xué)年天津市靜海區(qū)大邱莊中學(xué)等四校物理高一第二學(xué)期期中經(jīng)典試題考生請注意：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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，長為r的細(xì)桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球，使之繞另一光滑端點O在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球運動到最高點時的速度v，則下列說法不正確的是（）A．小球在最高點時對細(xì)桿的壓力是B．小球在最高點時對細(xì)桿的拉力是C．若小球運動到最高點速度為，小球?qū)?xì)桿的彈力是零D．若小球運動到最高點速度為2，小球?qū)?xì)桿的拉力是3mg2、一輛賽車在水平公路上減速轉(zhuǎn)彎時，從俯視圖中可以看到，賽車沿圓弧由P向Q行駛，下列圖中畫出了賽車轉(zhuǎn)彎時所受合力的方向，你認(rèn)為其中正確的是（）A．B．C．D．3、如圖所示，正方形ABCD為水平放置的長木柱的截面，一根細(xì)線一端系在A點，另一端連接一個小球(可視為質(zhì)點)，細(xì)線長為L．開始時細(xì)線水平拉直，由靜止釋放小球，要使小球剛好能垂直打在CD側(cè)面上，正方形的邊長d的大小為()A． B． C． D．4、從高H和2H處以相同的初速度水平拋出兩個物體，它們落地點距拋出點的水平距離之比為（）A．1∶2 B．1∶ C．1∶3 D．1∶45、一艘小船在靜水中的速度是3m/s，一條河寬60m，河水流速是4m/s，下列說法正確的是()A．小船在這條河中運動的最大速度是5m/sB．小船在這條河中運動的最小速度是3m/sC．小船渡過這條河的最小位移是60mD．小船渡過這條河的最短時間是20s6、下列說法正確的是（）A．做曲線運動的物體速度大小一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運動一定是曲線運動C．速度變化的運動一定是曲線運動D．做曲線運動的物體一定有加速度7、將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)過變軌，可將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是：

（）A．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度B．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度大于它在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P的加速度8、如圖，一長為L的輕質(zhì)細(xì)桿一端與質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）相連，另一端可繞O點轉(zhuǎn)動，現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動，測得小球的向心加速度大小為g（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋铝姓f法正確的是A．小球的線速度大小為B．小球運動到最高點時桿對小球的作用力豎直向上C．當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時，輕桿對小球的作用力方向不可能指向圓心OD．輕桿在勻速轉(zhuǎn)動過程中，輕桿對小球作用力的最大值為2mg9、正在勻速行駛的列車頂棚上脫落一枚小螺釘，關(guān)于小螺釘?shù)倪\動情況，以下說法正確的是：（）A．列車上的乘客看到螺釘做直線運動B．列車上的乘客看到螺釘做曲線運動C．地面上的人看到螺釘作直線運動D．地面上的人但到螺釘做曲線運動10、把太陽系各行星的運動近似看做勻速圓周運動，則離太陽越遠(yuǎn)的行星()A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小11、對于做勻速圓周運動的物體，若已知下列表達(dá)式中的各量，可以直接求出它的向心加速度的表達(dá)式有（）A．ω2R B．V2R C． D．ωV12、如圖甲所示，地面上有一質(zhì)量為M的物體，用豎直向上的力F向上提它，力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)F小于圖乙中A點橫坐標(biāo)表示的值時，物體的重力，物體不動B．圖乙中A點的橫坐標(biāo)等于物體的重力值C．物體向上運動的加速度和力F成正比D．圖線延長線和縱軸的交點B的縱坐標(biāo)等于-g二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實驗小組利用圖示裝置進(jìn)行“探究動能定理”的實驗，部分實驗步驟如下：A．掛上鉤碼，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；B．打開速度傳感器，取下輕繩和鉤碼，保持A中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變，讓小車從長木板頂端靜止下滑，分別記錄小車通過速度傳感器1和速度傳感器2時的速度大小v1和v2；據(jù)此回答下列問題：（1）若要驗證動能定理的表達(dá)式，下列各物理量中需測量的有_________；A．懸掛鉤碼的總質(zhì)量mB．長木板的傾角θC．兩傳感器間的距離LD．小車的質(zhì)量ME.小車與木板的摩擦力（2）根據(jù)實驗所測的物理量，驗證動能定理的表達(dá)式為：________。（用題中所給的符號表示，重力加速度用g表示）14、（10分）電磁打點計時器和電火花計時器都是使用電源的儀器，電磁打點計時器的工作電壓是V，電火花計時器的工作電壓是V，其中實驗誤差較小．當(dāng)電源頻率是50Hz時，它每隔s打一次點．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）一顆人造地球衛(wèi)星在距地面高度h的圓形軌道繞地球做勻速圓周運動。已知地球半徑R，地面處的重力加速度g。求：人造地球衛(wèi)星在上述圓形軌道上運行的周期？16、（12分）某天體的表面無大氣層，其質(zhì)量為地球質(zhì)量的2倍，其半徑為地球半徑的2倍．已知地球表面附近的重力加速度為g=10m/s2，地球的第一宇宙速度為v=8×103m/s．（1）該天體表面附近的重力加速度g0為多大？（2）靠近該天體表面運行的人造衛(wèi)星的運行速度v1為多大？17、（12分）如圖，O點處固定有力傳感器，長為l=0.4m的輕繩一端與力傳感器相連，另一端固定著一個小球?，F(xiàn)讓小球在最低點以某一速度開始運動，設(shè)輕繩與豎直方向的角度為θ（如圖所示），圖乙為輕繩彈力大小F隨cosθ變化的部分圖像，忽略空氣阻力的影響，重力加速度g=10m/s2，求：(1)小球質(zhì)量；(2)小球在最低點時的速度；(3)判斷小球能否做完整的圓周運動，寫出證明過程。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【解析】

AB．在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得解得根據(jù)牛頓第三定律知，小球在最高點對細(xì)桿的壓力為，選項A正確，B錯誤；C．在最高點，若細(xì)桿彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律得解得選項C正確；D．若在最高點速度為，根據(jù)牛頓第二定律得解得選項D正確。本題選不正確的，故選B。2、B【解析】

賽車沿圓弧由P向Q行駛，速度方向是軌跡的切線；減速轉(zhuǎn)彎時，合外力的方向與速度方向成鈍角且合外力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故B項正確，ACD三項錯誤。3、C【解析】

小球做圓周運動最后垂直打在CD側(cè)面上一點E，運動軌跡圖如圖所示，設(shè)DE=h,CE的長度等于半徑R，根據(jù)幾何關(guān)系知，要使小球剛好能垂直打在CD側(cè)面上則根據(jù)可知小球到達(dá)E點時的速度為，從A點到E點，根據(jù)動能定理可知：，聯(lián)立解得;,故C正確；ABD錯誤；故選C4、B【解析】

根據(jù)平拋運動豎直方向，水平方向，解得：，兩物體水平距離比為1∶，ACD錯誤，B正確5、D【解析】當(dāng)靜水速與水流速同向，小船速度最大，為7m/s．當(dāng)靜水速與水流速反向，小船速度最小，為1m/s．故AB錯誤．因為靜水速小于水流速，可知合速度的方向不可能垂直于河岸，則小船不能垂直到對岸，最小距離不會等于60m，故C錯誤．當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，．故D正確；故選D．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短．當(dāng)靜水速大于水流速，合速度與河岸垂直渡河航程最短．6、D【解析】

A．做曲線運動的物體，速度大小不一定發(fā)生變化，比如：勻速圓周運動，故A錯誤；B．速度方向發(fā)生變化的運動不一定是曲線運動，在直線運動中，速度方向也可以變化，故B錯誤；C．速度變化的不一定是曲線運動，如勻加速直線運動，故C錯誤；D．物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，所以做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零，物體一定有加速度，故D正確。故選D。7、BD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，得，得，所以衛(wèi)星在同步軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，故A錯誤。衛(wèi)星在軌道2到軌道1要在Q點減速做向心運動，則衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度大于它在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度，選項B正確；根據(jù)牛頓第二定律得，則衛(wèi)星的加速度，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P的加速度，故C錯誤，D正確。8、ACD【解析】根據(jù)向心加速度，代入得小球的線速度，所以A正確；需要的向心力F=ma=mg，所以在最高點桿對小球的作用力為零，故B錯誤；小球做勻速圓周運動，合外力提供向心力，故合外力指向圓心，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時，輕桿對小球的作用力，方向不指向圓心O，所以C正確；輕桿在勻速轉(zhuǎn)動過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)至最低點時，桿對球的作用力最低，根據(jù)牛頓第二定律：，得輕桿對小球作用力的最大值為F=2mg，所以D正確．9、AD【解析】

正在勻速行駛的列車，頂棚上脫落一個小螺釘，小螺釘做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動．【詳解】由于列車做勻速直線運動，小螺釘在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速運動，所以車上的人看到小螺釘沿水平方向速度為0，沿豎直方向做初速度為0的勻加速直線運動，合運動是勻加速直線運動。故A正確，B錯誤。地面上的人看到螺釘做平拋運動，是曲線運動。故C錯誤，D正確。故選AD。10、BCD【解析】設(shè)行星的質(zhì)量為m，公轉(zhuǎn)半徑為r，太陽的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A錯誤．v=，r越大，v越?。蔅正確．ω=，可知，r越大，ω越?。蔆正確．a(chǎn)=，r越大，a越?。蔇正確．故選BCD．11、AD【解析】由v=ωR、和ω=2πn的關(guān)系可得向心加速度的表達(dá)式，故A、D正確，B、C錯誤．故選AD．【點睛】本題的關(guān)鍵靈活應(yīng)用v=ωr、和ω=2πn的關(guān)系和向心加速度公式.12、ABD【解析】

A．物體未離開地面時，受拉力、重力和支持力，根據(jù)平衡條件，有故重力大于拉力，故A正確；B．物體加速向上，根拉力大于重力時，物據(jù)牛頓第二定律，有則當(dāng)F=F0時，加速度為零，則F=Mg故B正確；C．由圖象，加速度與力是線性關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯誤；D．由式，當(dāng)拉力為零時，加速度為－g，即圖線的縱軸截距為－g，故D正確。故選ABD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACD【解析】（1）根據(jù)題意可以知道，小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細(xì)線拉力作用下處于平衡狀態(tài),撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力，所以需要測量鉤碼的質(zhì)量，故A正確要找到合外力做功，還要知道運動的位移，所以需要測量兩傳感器間的距離L，故C正確，本實驗要驗證的是小車的動能增加量，所以要知道動能就需要測量小車的質(zhì)量，故D也正確，若知道以上幾個物理量，則驗證動能定理的條件足夠，故ACD正確；（2）根據(jù)動能定理可以知道,合外力對小車做的功等于小車動能的變化量,則有:,綜上所述本題答案是：(1).ACD(2).14、交流、6、220、0.02【解析】根據(jù)電磁打點計時器和電火花打點計時器的構(gòu)造和具體使用我們知道，都使用交流電源工作，電磁打點計時器使用的電源為6V以下的低壓交流電源，電火花計時器的工作電壓是220V，當(dāng)電源的頻率是50Hz時，打點周期為0.02s．【點睛】對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實驗打好基礎(chǔ)，對于實驗裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、【解析】

設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球的半徑為R，根據(jù)在地面重力和萬有引力相等，則有衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r，衛(wèi)星軌道距地面的高度為h，則據(jù)題意有：r=R+h衛(wèi)星在軌道上飛行時，