2022-2023学年北京市西城区第四中学物理高一下期中质量检测试题含解析

2022-2023学年北京市西城区第四中学物理高一下期中质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O两侧B、C间振动，当时间t=0时，振子位于B点（如图），若规定向右的方向为正方向，则下图中哪一个图象表示振子相对平衡位置位移随时间变化的关系（）A．B．C．D．2、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）A．卫星在轨道1的任何位置都受到相同的引力B．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度C．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同D．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同3、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A．时刻小球动能最大B．时刻小球动能最大C．~这段时间内，小球的动能先增加后减少D．~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能4、如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r1．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是（）A．从动轮做顺时针转动B．从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等C．从动轮的转速为D．从动轮的转速为5、物体做曲线运动，则（）A．物体的加速度大小一定变化B．物体的加速度方向一定变化C．物体的速度的大小一定变化D．物体的速度的方向一定变化6、2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆．若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号的说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度必须大于11.2km/sB．沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度C．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度D．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I7、如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()A．小球P运动的周期变大 B．小球P运动的线速度变大C．小球P运动的角速度变小 D．Q受到桌面的支持力不变8、在物理学发展的进程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，不正确的说法是（）A．哥白尼创立了日心说B．伽利略发现了行星运动定律C．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系D．牛顿用实验测定万有引力常量G9、我国发射了两颗气象卫星,A卫星轨道(极地圆轨道)与赤道平面垂直并且通过两极,绕地做匀速圆周运动的周期为12h．B卫星轨道(地球同步轨道)平面在赤道平面内,绕地做匀速圆周运动的周期为24h,则A卫星比B卫星()A．轨道半径小 B．线速度小 C．角速度小 D．向心加速度大10、(多选)关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是()A．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B．若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动C．合运动与分运动具有等时性D．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则11、钟表的时针和分针做匀速圆周运动时，（）A．分针的角速度是时针的12倍B．分针的角速度是时针的60倍C．如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍D．如果分针的长度是时针长度的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的1.5倍12、一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1

m，初始位置在bc边的中心A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是()A．第2s末的瞬时速度是1m/sB．前2s内的平均速度为m/sC．前4s内的平均速度为0.5m/sD．前2s内的平均速度为2m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，用小锤击打金属弹片M后，A球以v0=2m/s的初速度沿水平方向抛出，同时B球被松开，并自由下落．已知A球从抛出到落地所用时间t=0.6s．（1）可以观察到A、B两球落地的情况是：__________（选填“同时落地”或“不同时落地”）；（2）求A球在水平方向的位移s____________；（3）求抛出点离地面的高度h_____________（g取10m/s2）．14、某学习小组的同学采用如图1所示实验装置验证动能定理．图中A为小车，B为打点计时器，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦．静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如图2，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为______J；打4点时，小车的动能为______J；该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由WF=F•x24算出拉力对小车做功为______J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围．你认为误差的主要原因是______．15、用图1所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验.①对于实验的操作要求，下列说法正确的是（_____）A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图2所示.图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l,P1,P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为______，小球抛出后的水平速度为_____.三．计算题(22分)16、（12分）有一辆氢燃料汽车重6t，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60kW(g取10m/s2)，求：(1)车以a＝0.5m/s2从静止匀加速启动，能有多长时间维持匀加速运动？(2)最大行驶速度为多少？17、（10分）如图所示，半径R=0.50m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端切线水平且端点N处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。已知桌面高度h=0.80m，小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。不计空气阻力，物块可视为质点，求：(1)小物块经过圆周上N点时对轨道压力F的大小；(2)P点到桌面边缘的水平距离x；(3)小物块落地前瞬间速度v的大小。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

简谐运动的位移是指相对平衡位置的位移，是从初位置到末位置的有向线段；t=0时刻，位移为负的最大值；简谐运动的位移随着时间按照正弦规律变化；故选A。2、C【解析】

A．根据万有引力定律得，可知卫星在轨道1的不同位置受到引力不同，故A错误；B．卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以速度不同，故B错误；C．设P点到地心的距离为m，卫星的质量为m，加速度为a，地球的质量为M，由牛顿第二定律得，得，P到地心的距离r是一定的，所以不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，故C正确；D．卫星要由轨道1进入轨道2，在P点必须点火加速，做离心运动，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故D错误；故选C。3、C【解析】

小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．4、C【解析】

A.根据题意可知，从动轮做逆时针转动，A错误．B.皮带传动模型，边缘线速度相等，根据，两轮半径不同，角速度不同，B错误．CD.因为边缘线速度相等，根据可知，转速与半径成反比，所以从动轮转速为，C正确D错误．5、D【解析】

物体做曲线运动，其速度方向时刻变化，但是大小可以不变，例如匀速圆周运动，其速度大小不变，但是方向时刻变大，其加速度大小不变，但是加速度方向时刻变化；例如平抛运动，其加速度大小和方向都是不变的，故选项ABC错误，D正确。6、D【解析】

根据嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ可知，本题考查卫星变轨问题，根据万有引力定律和圆周运动知识进行列方程求解．【详解】A项：嫦娥四号仍在地月系里，也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度，故A错误；B项：由公式可知，在轨道I的半径大于月球的半径，所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；C项：卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故C错误；D项：地月转移轨道进入环月圆形轨道I时做近心运动，所以经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I，故D正确．故选D．【点睛】理解宇宙速度的物理意义和卫星变轨原理是解决本题的关键，应用“越远越慢”这一规律可以方便解决此类问题．7、BD【解析】

设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，，得角速度，周期，线速度，使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，角速度增大，周期T减小，线速度变大，B正确AC错误；金属块Q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，D正确．【点睛】金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化．以．由向心力知识得出小球P运动的线速度、角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化．8、BD【解析】

A．哥白尼创立了日心说，选项A正确，不符合题意；B．开普勒发现了行星运动定律，选项B错误，符合题意；C．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，选项C正确，不符合题意；D．卡文迪许用实验测定万有引力常量G，选项D错误，符合题意。故选BD。9、AD【解析】

A．根据万有引力提供向心力解得可知A卫星比B卫星的轨道半径小，故A正确；B．根据万有引力提供向心力解得可知A卫星比B卫星的线速度大，故B错误；C．根据，可知A卫星比B卫星的角速度大，故C错误；D．根据万有引力提供向心力解得可知A卫星比B卫星的加速度大，故D正确．故选AD．10、BCD【解析】试题分析:两个直线运动的合运动不一定是直线运动．如平抛运动．故A错误；若不在一条直线上的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，合加速度与合速度方向一定不在一条直线上，故B正确；合运动、分运动同时发生，同时结束，具有等时性；故C正确；速度、加速度和位移是矢量，合成都遵从平行四边形定则，故D正确．考点：运动的合成和分解．11、AC【解析】

AB.根据，可知分针的角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；CD.如果分针的长度是时针的1.5倍，由：v=rω，故分针端点的线速度与时针端点线速度之比为：1.5×12：1×1=18：1，故C正确，D错误．故选AC12、ABC【解析】

A.质点每秒匀速移动1m，则质点任何时刻的速度大小为1m/s，故A正确；BD.2s末质点到达B，故前2s内的位移大小为m，平均速度为m/s，故B正确，D错误；C.4s末质点到达C，故前4s内的位移大小为2m，平均速度为0.5m/s，故C正确；二．填空题(每小题6分，共18分)13、同时落地1.2m1.8m【解析】

（1）A、B两球在竖直方向做自由落体运动，运动情况相同，则两物体将同时落地；（2）A球在水平方向的位移s=v0t=2×0.6m=1.2m；（3）抛出点离地面的高度h=gt2=×10×0.62m=1.8m.14、0.0040.0160.03小车运动过程要克服阻力做功【解析】根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即打点2时小车的速