2023屆甘肅省甘谷一中物理高一下期中考試試題含解析

2023屆甘肅省甘谷一中物理高一下期中考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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(cuò)選和不選得零分）1、某行星為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，質(zhì)量為M。科研人員研究同一物體在該行星上的重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體在“兩極”處的重力為“赤道”上某處重力的1.1倍。已知引力常量為G，則該行星自轉(zhuǎn)的角速度為（）A． B． C． D．2、A、B兩帶電小球，電量分別為＋q、＋9q，質(zhì)量分別為ml、m2，如圖所示，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，靜止時(shí)A、B兩球處于同一水平線上，其中O點(diǎn)到A球的間距OA=2L，∠AOB=90°，∠OAB=60°，C是AB連線上一點(diǎn)且在O點(diǎn)的正下方，帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法正確的是（）A．AB間的庫(kù)侖力為F=B．A、B兩球的質(zhì)量之比為1：3C．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D．若僅互換A、B兩球的帶電量，則A、B兩球位置將不再處于同一水平線上3、一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．4、如圖所示，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為R，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力不可能為零B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零C．若小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度v=，此時(shí)繩子的拉力大小為3mgD．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)小球的作用力可以與球所受的重力方向相反5、摩天輪往往是一個(gè)地方的標(biāo)志性建筑，如圖所示，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A．乘客隨座艙向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乘客重力做正功，重力勢(shì)能增大B．摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變C．摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客機(jī)械能守恒D．摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客動(dòng)能保持不變6、如圖，小物體A與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，隨盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則物體的受力情況是（）A．受重力、支持力和向心力 B．受重力、支持力C．重力和支持力是一對(duì)作用力和反作用力 D．摩擦力是使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力7、如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，開(kāi)始時(shí)A靜止在彈簧上面．今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開(kāi)地面．設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為，B剛要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為，則關(guān)于、大小關(guān)系及系統(tǒng)機(jī)械能變化△E的說(shuō)法中正確的是A． B． C． D．8、如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上,與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止，動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，則以下說(shuō)法正確的是A．物體C的向心加速度最大B．物體A的摩擦力最小C．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，A比B先滑動(dòng)D．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比A先滑動(dòng)9、關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度和加速度都隨時(shí)間的增加而增大B．平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s僅由初速度v0決定，v0越大，s越大D．平拋運(yùn)動(dòng)的落地時(shí)間t僅由下落高度h決定，h越大，t越大10、某人用力將一質(zhì)量為m的物體從離地面高為h的地方豎直上拋，上升的最大高度為H（相對(duì)于拋出點(diǎn)），設(shè)拋出時(shí)初速度為v0，落地時(shí)速度為vt，那么此人在拋出物體過(guò)程中對(duì)物體所做功為（）A．mgH B．mgh C． D．11、我國(guó)發(fā)射了兩顆氣象衛(wèi)星,A衛(wèi)星軌道(極地圓軌道)與赤道平面垂直并且通過(guò)兩極,繞地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為12h．B衛(wèi)星軌道(地球同步軌道)平面在赤道平面內(nèi),繞地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為24h,則A衛(wèi)星比B衛(wèi)星()A．軌道半徑小 B．線速度小 C．角速度小 D．向心加速度大12、如圖所示，A、B、C三球質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接．傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，開(kāi)始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．在細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．A球的受力情況未變，加速度為零B．C球的加速度沿斜面向下，大小為gC．A、B之間桿的拉力大小為D．A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小均為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究做功與速度變化的關(guān)系．(1)小物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面滑行，之后平拋落至水平地面上，落點(diǎn)記為M1；(2)在釘子上分別套上2條、3條、4條……同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致，重復(fù)步驟(1)，小物塊落點(diǎn)分別記為M2、M3、M4……；(3)測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．①為求出小物塊拋出時(shí)的動(dòng)能，需要測(cè)量下列物理量中的________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長(zhǎng)xC．橡皮筋的伸長(zhǎng)量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L②將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小物塊做功分別記為W1、W2、W3、……，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L(zhǎng)1、L2、L3、…….若功與速度的平方成正比，則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、________為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線．③由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于______________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．14、（10分）探究“做功和物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中是小車在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形．小車實(shí)驗(yàn)中獲得的速度v，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打點(diǎn)的紙帶測(cè)出，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W；實(shí)驗(yàn)時(shí)，將木板左端調(diào)整到適當(dāng)高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：當(dāng)我們把2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……多次實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)除了圖甲中已給出器材外，需要的器材還有：交流電源、___________；(2)如圖乙中，是小車在某次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，則小車離開(kāi)橡皮筋后的速度為_(kāi)__________m/s(保留兩位有效數(shù)字)(3)將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車所做的功W和小車離開(kāi)橡皮筋后的速度v，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以W為縱坐標(biāo)，v或v2為橫坐標(biāo)作圖，其中可能符合實(shí)際情況的是___________三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，對(duì)汽車的設(shè)計(jì)限速是31m/s．汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的1．6倍．（g=11m/s2）（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？（2）如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過(guò)（不起飛）圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？（3）如果彎道的路面設(shè)計(jì)為傾斜（外高內(nèi)低），彎道半徑為121m，要使汽車通過(guò)此彎道時(shí)不產(chǎn)生側(cè)向摩擦力，則彎道路面的傾斜角度是多少？16、（12分）如圖所示，利用斜面從貨車上卸貨，一貨物的質(zhì)量，斜面傾角，斜面的長(zhǎng)度，貨物與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取，求：（1）貨物從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中，斜面對(duì)貨物所做的功；（2）貨物從斜面頂端滑到底端時(shí)，重力的功率。17、（12分）如圖所示，有一條長(zhǎng)為2L的均勻金屬鏈條，一半長(zhǎng)度在光滑斜面上，斜面傾角為30°，另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始釋放后鏈條滑動(dòng)，重力加速度為g，求鏈條剛好全部滑出斜面（未觸地）時(shí)的速度是多少？

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

由萬(wàn)有引力定律和重力的定義可知由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B。2、C【解析】根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可知，lOA=2L，lAB=4L，lOB由庫(kù)侖定律可知AB間的庫(kù)侖力為F=FAB如圖所示受力分析可知：FBAm兩式相除，得：mAmB=由幾何關(guān)系可知，lAC=根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2可知：A點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=kqL2，B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為交換電荷量以后，A、B兩球各自受到的庫(kù)侖力FAB和FBA大小均沒(méi)有發(fā)生變化，上圖所示的平衡依然成立，故A、B兩球位置將依然處在同一水平線上，【點(diǎn)睛】（1）依據(jù)庫(kù)侖定律，結(jié)合幾何關(guān)系，可求解兩球之間的庫(kù)侖力；（2）兩球都處于平衡態(tài)，列平衡方程，可找出兩球質(zhì)量之間的關(guān)系；（3）兩球的平衡與兩球之間的相互作用力大小有關(guān)，而與兩球交換電荷量無(wú)關(guān)。3、C【解析】

由題知小球未離開(kāi)圓錐表面時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細(xì)線長(zhǎng)度，小球離開(kāi)圓錐表面前，細(xì)線的張力為FT，圓錐對(duì)小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開(kāi)圓錐表面后，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。4、C【解析】在最高點(diǎn)的臨界情況是拉力T=1，此時(shí)有：mg=m，則最小速度v=，故AB錯(cuò)誤；若小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度v=，此時(shí)，解得繩子的拉力大小為T(mén)=3mg，選項(xiàng)C正確；在最高點(diǎn)，繩子只能提供豎直向下的拉力，不可能提供與球所受重力方向相反豎直向上的作用力，故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握細(xì)繩拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)有最小速度，此時(shí)拉力T=1．5、D【解析】

A．乘客隨座艙向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乘客重力做正功，重力勢(shì)能減小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式，重力方向不變，但是速度方向時(shí)刻變化，所以重力的瞬時(shí)功率也是變化的，B錯(cuò)誤；C．摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能不變，但是重力勢(shì)能在變化，所以乘客機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；D．摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，，速度大小不變，所以乘客動(dòng)能保持不變，D正確。故選D。6、D【解析】

ABD．因?yàn)槲矬w隨盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要向心力，這個(gè)向心力是由靜摩擦力提供，物體還受重力和豎直向上的支持力，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，D正確.C．重力和支持力作用在同一個(gè)物體上，大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤.7、AC【解析】

AB．據(jù)題意，開(kāi)始時(shí)彈力為彈簧的彈性勢(shì)能為當(dāng)木塊B恰好離開(kāi)地面時(shí)，彈力為此時(shí)彈性勢(shì)能為由于A和B木塊質(zhì)量相等，所以彈性勢(shì)能的變化量相同，既有故A正確，B錯(cuò)誤；CD．在整個(gè)過(guò)程中，外力對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，既有故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。8、AD【解析】

A.三個(gè)物體跟隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，由向心加速度可知，由于C距離軸距離最大，故C的向心加速度最大，故A項(xiàng)符合題意.B.由向心力可知B物體所需向心力最小，而由靜摩擦力提供向心力，故B所受摩擦力最小，故B項(xiàng)不合題意CD.由向心力可知A、C所需向心力大小相同，由于摩擦力，可知A的最大靜摩擦力大于C故當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比A先滑動(dòng)；同理可知A、B同時(shí)滑動(dòng)，故C項(xiàng)不合題意,D項(xiàng)符合題意.9、BD【解析】

AB．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受到重力的作用，所以加速度保持不變，為g，是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)水平位移水平位移與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)知平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與平拋的初速度無(wú)關(guān)。故D正確。故選BD。10、ACD【解析】

D．在人拋出物體的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得故D正確；BC．對(duì)全過(guò)程分析可知，在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體受到人的拋出力做功，重力做功，且已知初動(dòng)能和末動(dòng)能，由動(dòng)能定理可得解得故B錯(cuò)誤，C正確；A．對(duì)于從開(kāi)始拋出到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理可得解得故A正確。故選ACD。11、AD【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得可知A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的軌道半徑小，故A正確；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得可知A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的線速度大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，可知A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的角速度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得可知A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的加速度大，故D正確．故選AD．12、CD【解析】

A、D項(xiàng)：以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，燒斷細(xì)線前，A、B靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，彈簧的彈力F=mgsinθ，燒斷細(xì)線的瞬間，A、B受到的合力等于彈簧彈力，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律得：mgsinθ=2ma，則加速度，方向沿斜面向上，故A錯(cuò)誤，D正確；B項(xiàng)：對(duì)球C，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，方向向下，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由A、D分析可知，B的加速度為：，以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：T-mgsinθ=ma，解得：，故C正確．故應(yīng)選CD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵點(diǎn)就是繩和彈簧的區(qū)別：彈簧的彈力不會(huì)突變，而繩在斷后彈力會(huì)突變?yōu)榱悖@點(diǎn)在做題時(shí)要特別留意．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、ADE系統(tǒng)誤差【解析】

（1）小球離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)桌面到地面的高度，可計(jì)算出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再根據(jù)小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離，可計(jì)算出小球離開(kāi)桌面時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式，還需要知道小球的質(zhì)量，故ADE正確，BC錯(cuò)誤；（2）根據(jù)，和，可得，因?yàn)楣εc速度的平方成正比，所以功與正比，故應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線；（3）偶然誤差的特點(diǎn)是它的隨機(jī)性，如果我們對(duì)一些物理量只進(jìn)行一次測(cè)量，其值可能比真值大也可能比真值小，這完全是偶然的，產(chǎn)生偶然誤差的原因無(wú)法控制，所以偶然誤差總是存在，通過(guò)多次測(cè)量取平均值可以減小偶然誤差，但無(wú)法消除；系統(tǒng)誤差是由于儀器的某些不完善、測(cè)量技術(shù)上受到限制或?qū)嶒?yàn)方法不夠完善沒(méi)有保證正確的實(shí)驗(yàn)條件等原因產(chǎn)生，由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略且無(wú)法消除，則