2022-2023学年东北师大附中净月实验学校物理高一第二学期期中教学质量检测试题含解析

2022-2023学年东北师大附中净月实验学校物理高一第二学期期中教学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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面的弹簧上，从小球接触弹簧到运动到最低点的过程中（弹簧始终在弹性限度范围内），则A．重力对小球做正功，重力势能增加B．重力对小球做正功，重力势能减少C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少D．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加2、一弹簧振子做机械振动，若从平衡位置O开始计时，经过0.3s时，振子第一次经过P点，又经过了0.2s，振子第二次经过P点，则从振子第二次经过P点算起，该振子第三次经过P点所需的时间为（）A．4s B．8s C．33s D．1.4s3、如图所示，A是地球赤道上随地球自转的物体，其向心加速度a1，线速度；B是绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，其向心加速度a2、线速度；C是地球同步卫星，其轨道半径r．已知地球半径R，下列关于A、B的向心加速度和线速度的大小关系正确的是A． B．C． D．4、如图所示，小球以在倾角为θ的斜面上方水平抛出，①垂直落到斜面②最小位移落到斜面，则以下说法正确的是（重力加速度为g）（）A．垂直落到斜面上则小球空中运动时间为B．以最小位移落到斜面则小球空中运动时间C．②的位移是①的位移2倍D．抛出速度增加2倍，则水平位移也增加2倍5、牛顿第一定律（）A．告诉我们：物体不受外力作用时，一定处于匀速直线运动状态B．是能用实验直接验证的C．表明：一切物体都有惯性D．适用于任何参考系6、汽车在转弯时容易打滑出事故，为了减少事故发生，除了控制车速外，一般会把弯道做成斜面．如图所示，斜面的倾角为θ，汽车的转弯半径为r，则汽车安全转弯速度大小为（）A． B．C． D．7、一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船()A．能到达正对岸B．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200mC．渡河的时间可能少于50sD．以最短位移渡河时，位移大小为200m8、飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼的内侧倾斜（如图所示），以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角，飞行周期为T，则下列说法正确的是（）A．若飞行速率v不变，θ增大，则半径R减少B．若飞行速率v不变，θ增大，则周期T减小C．若θ不变，飞行速率v增大，则半径R变小D．若飞行速率v增大，θ增大，则周期T一定不变9、一物体做平抛运动，先后在两个不同时刻的速度大小分别为v1和v2，时间间隔为Δt，那么()A．v1和v2的方向一定不同B．v1<v2C．由v1到v2的速度变化量Δv的方向不一定竖直向下D．由v1到v2的速度变化量Δv的大小为gΔt10、关于“亚洲一号”地球同步卫星，下列说法错误的是（）A．它可以经过北京的正上方，所以我国可以利用他进行电视转播B．它的运行速度一定小于7.9km/sC．已知该卫星的质量为1.24t，若它的质量增到2.48t，则同步轨道半径将变为原来的一半D．它距离地面的高度约为地球半径的5.6倍，它的向心加速度约为地面重力加速度的11、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s12、如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A．电子在N的动能大于在M的动能B．电子在N的电势能大于在M的电势能C．电场强度方向向左D．电场中，a点电势低于b点电势二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，A，B，C，D为物体做平抛运动过程中依次通过的四个点，通过某种方法把四个点记录在了图纸上，图中的网格区域是由许多个正方形小方框构成(实验时，纸张竖直放置．网格竖直线和重垂线平行)，每个正方形小方框的边长均为L＝5cm.由于保存不当，纸张被污染了，导致C点的位置无法确定．现在想要用该实验图纸来研究平抛运动，(g＝10m/s2)请回答以下问题：(1)判断A点是否为平抛的起始点________(填“是”或“不是”)(2)从A运动到B所用的时间为________s.(3)该平抛运动的初速度为__________m/s.14、（10分）利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。(1)关于上图这三种实验方法，下列说法错误的是________。A．方法①③需要测量的量和计算方法相同B．方法②需要测量小球直径dC．三种方法都必须测量下落重物的质量D．方法③的系统误差最小(2)右图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______。(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为∆t，重力加速度为g。当h近似______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量∆Ep=______J，小球动能的增加量∆Ek=_______J。（取g=9.8m/s2，小球质量为m=2kg，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点，地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10－6g）16、（12分）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点在水平外力F作用下开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g，求：(1)小球在C点的速度大小；(2)小球在B点对轨道的压力大小；(3)F的大小。17、（12分）如图所示，固定在水平面上倾角为α=37°、长为s=4.8m的斜面，一个质量为2kg的小物块（可视为质点）放置在斜面上，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，现用大小为F=24N、方向与斜面平行的力推物块，使小物块从斜面的最底端由静止开始向上运动。（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2）。求（1）小物块在推力F作用下的加速度大小（2）要使小物块能从斜面的最底端到达斜面的顶端，推力F作用的时间至少为多长？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

AB．重力对小球做正功，重力势能减小，A错误B正确CD．小球受弹力向上，位移向下，所以弹力对小球做负功，弹簧被压缩，弹性势能增大，CD错误2、D【解析】

若从点开始向右振动，作出示意图如图则振子的振动周期为则振子第二次经过P点算起，该振子第三次经过P点所需时间若从点开始向左振动，作出示意图如图设从直接到的时间为，则有解得则周期为则振子第二次经过P点算起，该振子第三次经过P点所需时间故D正确，A、B、C错误。故选D。3、B【解析】

对于放在赤道上的物体a和同步卫星c有运动周期相同，根据可知，根据可知；对于近地卫星b和同步卫星c据万有引力提供圆周运动向心力有，可得，，则有，，所以A、B的向心加速度和线速度的大小关系，，故B正确，ACD错误。故选B．4、B【解析】

垂直落到斜面上则，，解得．故A错误．以最小位移落到斜面运动分析如图所示，过抛出点作斜面的垂线当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：；竖直方向：；根据几何关系有；则有；解得,B正确；两种运动状况如图所示：由图结合几何关系知，故C错误；根据水平位移，当落地面为水平面时，抛出速度增大2倍，水平位移增大2倍，但是此落地面为斜面，故D错误；故选B．5、C【解析】

A．牛顿第一定律的内容为：一切物体在没有受到力的作用时(合外力为零时)，总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，A错误；B．因为现实中没有不受力的物体，所以牛顿第一定律不能通过实验直接验证，B错误；C．牛顿第一定律说明：一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性，C正确；D．牛顿第一定律只适用于惯性参考系，对非惯性参考系不适用，D错误。故选C。6、C【解析】

根据题意可知：，解得：，ABD错误C正确。7、BD【解析】

A．由于船速小于水速，所以不能到达正对岸，故A错误；BC．当船以最短时间渡河时,渡河时间为在水流方向上的位移为故B正确；C错误；D．发生最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,则合速度与河岸之间的夹角解得故D正确；故选BD．点睛：船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大,这个分量一般刚好是船在静水中的速度,即当船以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短;如果船在静水中的速度小于河水的流速,则合速度不可能垂直河岸,那么,小船不可能垂直河岸正达对岸.8、AB【解析】

对飞机进行受力分析如下图根据重力和机翼升力的合力提供向心力，得解得A．若飞行速率v不变，θ增大，由知R减小，故A正确；B．若飞行速率v不变，θ增大，由知T减小，故B正确；C．若θ不变，飞行速率v增大，由知R增大，故C错误；D．若飞行速率v增大，θ增大，要满足不变，则不变，根据知周期T一定不变，故D错误。故选AB。9、ABD【解析】平抛运动的轨迹是曲线，某时刻的速度方向为该时刻轨迹的切线方向，不同时刻方向不同，选项A正确故选；v0不变，vy∝t，所以v2>v1，选项B正确；由Δv＝gΔt知Δv方向一定与g方向相同即竖直向下，大小为gΔt，选项C错误，选项D正确．故选ABD.10、ACD【解析】

地球同步卫星只能定点在赤道正上空，不可能经过北京的正上空，故A错误．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故B正确；地球同步卫星距离地球的高度约为36000km，半径一样，所以各国发射的这种卫星轨道半径都一样，与质量无关，故C错误．根据万有引力提供向心力得：，r=5.6R+R；根据地球表面万有引力等于重力得：；由以上两等式得：，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的，故D错误．此题选择不正确的选项，故选ACD.11、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=6×10412、BD【解析】根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故A错误，B正确．电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，故C错误．根据顺着电场线方向电势降低，得知a点电势低于b点电势，故D正确．故选BD.点睛：解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）不是（2）0.1s（3）2m/s【解析】试题分析:(1)根据图象可知,xAB=4L,xBD=8L,可假设C点也为离B、D两点的水平距离为4L的点，即xBC=xCD=4L,根据平抛的水平运动是匀速直线运动,故A、B、C、D为连续相等时间Δt（2）由匀变速直线的判别式在竖直方向上Δy=gΔt2，(3)小球平抛运动的初速度v0考点：本题考查了研究平抛运动、运动的合成与分解.14、CB3.843.84【解析】

(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；B．方法②要由求速度则需要测量小球直径，故B正确；C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；D．方法①纸带与计时器有摩擦，方法②用平均速度测量速度有误差，方法③避免了①②两种情况，系统误差小，故D正确。故选C。(2)[2]A图中的重物离打点计时器太远，导致纸带有很长一截不能打点，故B图的操作是正确的，有效的利用了纸带打点。(3)[3]方法②中，实验原理为验证重力势能的减少量等于动能的增加量，有即验证机械能守恒定律需满足实际是存在误差的，所以近似相等即可。(4)[4][5]方法③中，小球重力势能的减少量代入数据得小球动能的增加量为代入数据