2022-2023学年广东省广州市第三中学物理高一第二学期期中质量检测试题含解析

2022-2023学年广东省广州市第三中学物理高一第二学期期中质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，以v0=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上，已知g=10m/s2，则小球飞行时间是（）A． B． C．2s D．2.5s2、太空跳伞是一种挑战人类极限的运动，如图所示奥地利极限运动员鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后纵身跳下，在平流层接近真空的环境里自由落体持续了60秒，在距离地面2.1万米时才打开降落伞减速．关于鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度，以下说法正确的是（认为重力加速度g＝10m/s2，且不随高度的变化而变化）（）A．自由落体运动的位移是3.9×104mB．自由落体运动的位移是2.1×104mC．自由落体运动的末速度是6.0×102m/sD．自由落体运动的平均速度是6.0×102m/s3、如图所示，两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动．当小球A的速度为vA时，小球B的速度为vB，则轴心O到小球A的距离是()．A．vA(vA＋vB)l B． C． D．4、下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法中，正确的是()A．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用B．物体所受的合力提供向心力C．向心力是一个恒力D．向心力的大小一直在变化5、如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时，物体P的速度为()A．vB．C．D．vcos2θ6、关于功，下列说法中正确的是（

）A．力和位移都是矢量，所以功也是矢量B．功只有大小而无方向，所以功是标量C．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多D．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多7、一条船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条40m宽的大河，河水的流速为3m/s，则下列说法中正确的是（）A．船不可能垂直于河岸航行B．船渡河的速度一定为5m/sC．船到达对岸的最短时间为10sD．船到达对岸的最短距离为40m8、假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，用A代表“神舟十一号”，B代表“天宫二号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是()A．A的运行速度小于B的运行速度B．A的角速度大于B的角速度C．A的周期大于B的周期D．A的向心加速度大于B的向心加速度9、甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其v—t图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是()A．两车在t1时刻也并排行驶B．t1时刻甲车在后，乙车在前C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大10、如图所示，在斜面上O点先后以v和2v的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为（）A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：511、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rA＝r、rB＝2r。两物体与圆盘间的动摩擦因素μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（）A．此时细线张力为FT＝3μmgB．此时圆盘的角速度为C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心D．此时烧断细线，A仍相对圆盘静止，B将做离心运动12、把一个物体由地面竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，重力加速度为g，则从物体被抛出到落回地面的全过程中（）A．重力所做的功为mghB．空气阻力所做的功为—2fhC．上升过程的加速度大于下降过程的加速度D．物体抛出时的速度大小等于落到地面上时的速度大小二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点．请回答下列问题：（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端(填“左”或“右”)；（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝________m/s．(计算结果保留三位有效数字)（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为________．（4）若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：_________________________________________________．14、利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）15、在“研究平抛物体的运动”实验中：（1）将斜槽放在实验桌面上，实验前要检查斜槽的末端是否水平，这是为了________________；（2）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A，B，C的位置，如图所示，测量出：A、B和B、C间水平距离xAB=xBC=15cm，竖直方向的距离yAB=15cm，yBC=25cm，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小v0=______，小球通过B点的瞬时速度的大小vB=______，方向______．（取g=10m/s2）三．计算题(22分)16、（12分）如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角为370的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知g=10m/s2,求:(1)前2s内重力做的功.(2)前3s内重力的平均功率.(3)第4s末重力的瞬时功率.17、（10分）汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度大小为10m/s，已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍．问：（g=10m/s2）（1）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？（2）其向心力是多大？（3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？

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、B【解析】

小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为30°，则根据速度的分解可得，竖直方向的速度运动时间故B正确ACD错误。故选B。2、C【解析】

根据题意，运动员自由落体运动的位移h=gt2=1.8×104m，则AB错误；运动员自由落体的末速度v=gt=600m/s，选项C正确；自由落体的平均速度，故D错误；故选C．3、B【解析】

两个小球固定在同一根杆的两端一起转动，它们的角速度相等．设轴心O到小球A的距离为x，因两小球固定在同一转动杆的两端，故两小球做圆周运动的角速度相同，半径分别为x、l－x.根据ω＝有＝解得x＝故选B.4、B【解析】向心力是一个效果力，并不单独存在，选项A错误；做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力，大小不变，方向时刻指向圆心，选项B正确，选项C、D错误．5、B【解析】试题分析:根据小车的运动情况得出P的运动情况．设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于P的速度，根据平行四边形定则得，vP=vcosθ，故B正确，A、C、D错误．考点：运动的合成和分解6、B【解析】力和位移都是矢量，但是功是标量，选项A错误；功只有大小而无方向，所以功是标量，选项B正确；功的大小由力、位移以及力和位移的夹角决定，力越大，做功不一定越多，位移越大，做功不一定越多，选项CD错误；故选B.7、CD【解析】

根据平行四边形定则，由于静水速大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，此时船到达对岸的最短距离为40，故A错误，D正确；当船头指向河对岸时，此时船渡河的速度为，故船渡河的速度不一定为5m/s，选项B错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间．故C正确;故选CD．【点睛】此题是关于运动的合成和分解问题；解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰．8、BD【解析】

由万有引力提供向心力有解得A的轨道半径越小，故A的线速度、角速度、向心加速度都大于B的线速度、角速度、向心加速度，而A的周期小于B的周期，故AC错误，BD正确；故选BD.9、BD【解析】

AB．已知在t2时刻两车并排行驶，在t1-t2时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，则知甲通过的位移比乙车的大，可知t1时刻，甲车在后，乙车在前。故A错误、B正确。C．根据v-t图线切线的斜率表示加速度，可知，甲车的加速度先减小后增大。故C错误。D．根据v-t图线切线的斜率表示加速度，可知，乙车的加速度先减小后增大。故D正确。故选BD。10、ABC【解析】

当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比为1：2，水平位移之比为1：2，故A正确；当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，即为：，整理可得时间为：，两次平抛的初速度分别为υ0和2υ0，所以运动的时间之比为1：2。两小球的水平位移大小之比为xA：xB=v0tA：2v0tB=1：4，故C正确。当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：4和1：2之间，故B正确，D错误。故选ABC。11、AB【解析】

ABC．两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则：B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：联立解得：故A正确、B正确、C错误；D．此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，B仍相对圆盘静止，故D错误。故选AB。12、BC【解析】

A．物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初、末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零，故A错误；B．在上升的过程中，空气阻力做功为－fh，在下降的过程中，空气阻力做功为－fh，则整个过程中空气阻力做功为－2fh，故B正确；C．在上升过程，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得解得在下降过程中，设加速度为a′，根据牛顿第二定律可得解得故上升过程的加速度大于下降过程的加速度，故C正确；D．在整个过程中，由于阻力做负功，根据动能定理可得则落地时的速度小于抛出时的速度，故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、左1.20A、B两点间的距离空气阻力、纸带与限位孔之间存在阻力【解析】（1）从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．（2）若，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得，在纸带上打下记数点B时的速度．（3）若数据也已测出，则可求出A点的瞬时速度，要验证机械能守恒，还需要求解重力做功，故实验还需测出物理量为AB之间的距离或．（4）若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：空气阻力、纸带与限位孔之间存在阻力．【点睛】纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．14、AB-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若机械能守恒，有mgh=则v2=2gh可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．15、保证小球做平抛运动1.5m/s2.5m/s与水平方向成