2023年衡中同卷高一物理第二學(xué)期期中質(zhì)量檢測試題含解析

2023年衡中同卷高一物理第二學(xué)期期中質(zhì)量檢測試題考生須知：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、試題卷上答題無效。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、在開闊水平地面上方平拋物體（不計(jì)空氣阻力），物體在空中飛行時(shí)間的決定因素是（）A．初速度B．拋出時(shí)離地面的高度C．拋出時(shí)離地面的高度和初速度D．以上均不對(duì)2、下列說法正確的是（）A．豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力可能不指向圓心B．勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定為變力D．火車超過限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將擠壓鐵軌的外軌3、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，衛(wèi)星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度增大到原來的4倍B．衛(wèi)星的角速度增大到原來的4倍C．衛(wèi)星的周期減小到原來的D．衛(wèi)星的周期減小到原來的4、已知萬有引力常量是G，在下列各組物理數(shù)據(jù)中，能夠估算月球質(zhì)量的是A．月球繞地球運(yùn)行的周期及月、地中心距離B．繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及月、地中心距離C．繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及線速度...D．月球表面的重力加速度5、地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，可估計(jì)地球的平均密度為（）A． B． C． D．6、如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R，下列說法正確的是()A．地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小B．一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為C．兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D．三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為零7、變速自行車變換齒輪組合來改變行駛速度。如圖所示是某一變速自行車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則（）A．該自行車可變換兩種不同擋位B．當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的線速度之比C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比D．當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪上邊緣點(diǎn)M和N的向心加速度之比8、如圖所示，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運(yùn)動(dòng)，A、C為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D與圓心O在同一水平線上．小滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)物體M保持靜止，關(guān)于物體M對(duì)地面的壓力N和地面對(duì)物體的摩擦力，下列說法正確的是（）A．滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，N<Mg，M與地面無摩擦力B．滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，N=Mg，摩擦力方向向右C．滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，N>(M+m)g，M與地面無摩擦力D．滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，N=Mg，物體所受摩擦力方向向左9、關(guān)于“亞洲一號(hào)”地球同步衛(wèi)星，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．它可以經(jīng)過北京的正上方，所以我國可以利用他進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播B．它的運(yùn)行速度一定小于7.9km/sC．已知該衛(wèi)星的質(zhì)量為1.24t，若它的質(zhì)量增到2.48t，則同步軌道半徑將變?yōu)樵瓉淼囊话隓．它距離地面的高度約為地球半徑的5.6倍，它的向心加速度約為地面重力加速度的10、物體從某一高度處自由下落，落到直立于地面的輕彈簧上，如圖所示，在A點(diǎn)物體開始與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體的速度為零，然后被彈回，下列說法中正確的是（）A．物體從A下落到B的過程中，動(dòng)能不斷減小B．物體從B上升到A的過程中，彈性勢(shì)能不斷減小C．物體從A下落到B以及從B上升到A的過程中，動(dòng)能都是先變大后變小D．物體在B點(diǎn)的動(dòng)能為零，是平衡位置，系統(tǒng)機(jī)械最小二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：A．?dāng)[好實(shí)驗(yàn)裝置如圖．B．將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．C．在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上．D．釋放小車，打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．①在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm；打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00m/s．該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出拉力對(duì)小車做的功為______J，小車動(dòng)能的增量為______J．②此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是______．12、（10分）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已經(jīng)無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境中設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)航天器中具有基本測量工具．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量包括彈簧秤拉力F、______和______．（填寫選項(xiàng)）A．圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rB．水平面的高度hC．小球運(yùn)動(dòng)周期TD．繩子的長度L（2）待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為m=______．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）鋼球質(zhì)量為m，沿光滑的軌道由靜止滑下，軌道形狀如圖所示，與光滑軌道相接的圓形軌道的半徑為R，(1)若要使小球沿光滑軌道恰能通過最高點(diǎn)，物體應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)多高的地方開始滑下(2)若要使小球沿光滑軌道通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是3mg，則物體應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)至少多高的地方開始滑下？14、（14分）如圖所示，質(zhì)量為M、端面為△ABC的三棱柱靜止于光滑的水平面上，有一小球從C點(diǎn)以某初速度水平拋出．若三棱柱固定不動(dòng)，則小球恰好能落在A點(diǎn)；若在小球拋出的同時(shí)給三棱柱施加一水平恒力，則小球恰好落在AC邊的中點(diǎn)．已知∠CAB=θ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，小球拋出時(shí)與三棱柱之間無作用力，求所施加水平恒力的大小F．15、（13分）如圖所示，半徑為R的半圓形光滑軌道固定在水平地面上，A、B兩點(diǎn)在同一豎直線上，質(zhì)量為m的小球以某一初速度從C運(yùn)動(dòng)自A點(diǎn)進(jìn)入軌道，它經(jīng)過最高點(diǎn)B處飛出又落回到C點(diǎn)，AC=2R，求小球自A點(diǎn)進(jìn)入軌道時(shí)的速度大?。?/p>

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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

在開闊水平地面上方平拋物體（不計(jì)空氣阻力），物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，據(jù)可得，物體在空中飛行時(shí)間即物體在空中飛行時(shí)間的決定因素是拋出時(shí)離地面的高度，故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤。2、D【解析】

A、豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心；故A錯(cuò)誤.B、勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上；故B錯(cuò)誤.C、曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力可能不變，比如平拋運(yùn)動(dòng)；故C錯(cuò)誤.D、當(dāng)火車超過限定的速度轉(zhuǎn)彎，重力和支持力的合力不夠提供向心力，此時(shí)車輪輪緣會(huì)擠壓鐵軌的外軌；故D正確.故選D.3、C【解析】

人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力等于向心力有：解得，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，則半徑為原來的，，向心加速度增大到原來的16倍，故A錯(cuò)誤；，半徑為原來的，角速度增大到原來的8倍，故B錯(cuò)誤；，半徑為原來的，衛(wèi)星的周期減小到原來的，故C正確，D錯(cuò)誤.4、C【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力只能計(jì)算出中心天體質(zhì)量，故已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月地中心間的距離，只能計(jì)算地球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B、繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及線速度.根據(jù)，解得：，由于不知道繞月球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，所以即使知道運(yùn)動(dòng)的周期也求不出月球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C、繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及線速度.根據(jù)和，可以求出月球的質(zhì)量為，故C正確；D、月球表面的物體受到的重力等于萬有引力，即：，解得，僅僅知道月球表面的重力加速度，不可以計(jì)算月球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．故選C.5、A【解析】

在地球表面有且地球的質(zhì)量由兩式可得A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、BCD【解析】試題分析:計(jì)算衛(wèi)星與地球間的引力，r應(yīng)為衛(wèi)星到地球球心間的距離也就是衛(wèi)星運(yùn)行軌道半徑r，而r-R為同步衛(wèi)星距地面的高度，故A錯(cuò)誤；故B正確；根據(jù)幾何關(guān)系可知，兩同步衛(wèi)星間的距離d=，故兩衛(wèi)星間的引力大小為，故C正確；衛(wèi)星對(duì)地球的引力均沿衛(wèi)星地球間的連線向外，由于三顆衛(wèi)星質(zhì)量大小相等，對(duì)地球的引力大小相等，又因?yàn)槿w衛(wèi)星等間隔分布，根據(jù)幾何關(guān)系可知，地球受到三個(gè)衛(wèi)星的引力大小相等且方向成120°角，所以合力為0，故D正確．考點(diǎn)：萬有引力定律其應(yīng)用7、CD【解析】

A．A輪可以通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種檔位，B輪通過鏈條分別與C、D連接，又可有兩種檔位，所以該車可變換四種檔位，故A錯(cuò)誤；B．同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的線速度大小相等，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于B輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積，則解得故C正確；D．當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于B輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積，則解得兩輪上邊緣點(diǎn)M和N的線速度大小相等，根據(jù)向心加速度的公式可知，向心加速度之比故D正確。故選CD。8、BCD【解析】

A.當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)，如果物體速度恰好等于，則物體的重力提供向心力，物體與M在豎直方向上沒有作用力，N=Mg，A錯(cuò)誤B.滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物塊與M之間的作用力在水平方向上，所以N=Mg，且M對(duì)物體的作用力提供了向心力，M對(duì)物體作用力向右，所以物體對(duì)M作用力向左，而M靜止，地面對(duì)M的摩擦力向右，B正確C.物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，M對(duì)物塊的作用力豎直向上，與物塊重力的合力一起提供了向心力，所以N>(M+m)g，水平方向沒有作用力，可以判斷M與地面無摩擦力，C正確D.運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，物塊與M之間的作用力在水平方向上，所以N=Mg，且M對(duì)物體的作用力提供了向心力，M對(duì)物體作用力向左，所以物體對(duì)M作用力向右，而M靜止，地面對(duì)M的摩擦力向左，D正確9、ACD【解析】

地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道正上空，不可能經(jīng)過北京的正上空，故A錯(cuò)誤．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度．故B正確；地球同步衛(wèi)星距離地球的高度約為36000km，半徑一樣，所以各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣，與質(zhì)量無關(guān)，故C錯(cuò)誤．根據(jù)萬有引力提供向心力得：，r=5.6R+R；根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得：；由以上兩等式得：，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的，故D錯(cuò)誤．此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選ACD.10、BC【解析】

A．物體從A下落到B的過程中，物體的運(yùn)動(dòng)過程為：在物體剛接觸彈簧時(shí)，彈簧的彈力小于物體的重力，合力向下，小球向下加速運(yùn)動(dòng)；隨著彈力的增大，當(dāng)彈簧的彈力和物體的重力相等時(shí)，小球的速度達(dá)到最大；之后彈力大于了重力，小球開始減速，直至減為零．所以物體先加速后減速，動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．彈性勢(shì)能與彈簧的形變量有關(guān)，物體從B上升到A的過程中，彈簧的壓縮量不斷減小，則彈簧的彈性勢(shì)能不斷減?。蔅正確；C．物體從B上升到A的過程與物體從A下落到B的過程相似，物體先加速后減速，動(dòng)能先增大后減小，故C正確；D．物體在B點(diǎn)的動(dòng)能為零，但不是平衡位置，物體在平衡位置時(shí)合力等于零、速度最大，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，該位置在AB之間．對(duì)于物體和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】物體從A下落到B的過程中，分析物體的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷出動(dòng)能的變化情況．由形變量的變化分析彈性勢(shì)能的變化．對(duì)于物體和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．二、實(shí)驗(yàn)題11、0.1960.100a.小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；b.沒有平衡摩擦力；c.操作D錯(cuò)誤，應(yīng)先接通電源，使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車【解析】

（1）從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功：W=mgs=0.196J；

小車的動(dòng)能增量為：△EK＝Mv2＝0.100J．

（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma

①

對(duì)砂桶和砂有：mg-F=ma

②

F＝mg，由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，顯然該實(shí)驗(yàn)中沒有滿足這個(gè)條件；另外該實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行平衡摩擦力操作，否則也會(huì)造成較大誤差．另外操作D錯(cuò)誤，應(yīng)先接通電源，使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車.12、AC【解析】

（1）物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由拉力提供，根據(jù)牛頓第二定，可知要測出物體的質(zhì)量，則需測量彈簧秤的示數(shù)F，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，以及物體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，需要測量的物理量為A、C；（2）根據(jù)，得：．