2022-2023学年河北省衡水市故城县高级中学物理高一第二学期期中统考试题含解析

2022-2023学年河北省衡水市故城县高级中学物理高一第二学期期中统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，则铅球（）A．做匀变速运动曲线运动B．做变加速曲线运动C．加速度在增加D．落地速度方向可能和水平地面垂直2、如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入椭圆轨道II并绕地球运行，其发射速度v应满足A．v<7.9km/sB．7.9km/s<v<11.2km/sC．11.2km/s<v<16.7km/sD．v>16.7km/s3、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，下列说法中正确的是()A．卫星在轨道1上的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道2上的速率始终大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的速率小于经过P点时的速率D．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的加速度大于经过P点的加速度4、不倒翁之所以“不倒”，是因为它的重心设计巧妙，下列说法中正确的是()A．重心在不倒翁的几何中心上B．不倒翁的重心很高C．不倒翁的重心很低D．不倒翁的重心不在物体上5、地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为,加速度为,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为,第一宇宙速度为,地球半径为R,则以下正确的是()A． B． C． D．6、如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A．若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb做离心运动B．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pb做离心运动C．若拉力突然消失，小球可能沿轨迹Pa做离心运动D．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动7、一物体沿直线运动，其v­t图象如图所示．已知在前2s内合力对物体做的功为W，则()A．从第1s末到第2s末合力做功为WB．从第3s末到第5s末合力做功为－WC．从第5s末到第7s末合力做功为WD．从第3s末到第7s末合力做功为－2W8、物体以初速度v0水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是（）A．竖直分速度等于水平分速度B．瞬时速度大小为v0C．运动的时间为D．运动的位移为9、下列说法正确的是（）A．伽利略整理第谷的观测数据，发现了行星运动的三条定律B．“月一地检验”表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种性质的力C．经典力学仍然适用于接近光速运动的物体D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次在实验室测出了引力常量10、下列有关物理学史的说法中正确的是A．伽利路用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因B．开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据，得出了行星运动的定律C．牛顿发现了万有引力定律并通过努力测出了万有引力常量的数值D．海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被称之为“笔尖下发现的行星”二、实验题11、（4分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用重物的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器的打点时间间隔为T．某同学通过实验得到一条如图所示的纸带，纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点，点“0”和“1”之间还有若干点没有画出，点“1”和点“6”之间各点为连续点，各点之间的距离如图所示．从“0”到“4”的过程中物体减小的重力势能的表达式为_____________________，当打点“4”时物体的动能的表达式为___________________。12、（10分）如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．（1）为完成实验，还需要的器材有__________．A．米尺B．直流电源C．秒表D．交流电源（2）某同学用图所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_________．（结果保留三位有效数字）（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，要求重物的初速度为零，为验证和满足此要求，所选择的纸带第、点间的距离应接近____________．（4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图象如图所示，则图线斜率的物理意义是__________________________________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，让物体与弹簧上端接触并由静止释放。下降过程中，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示图中为已知量。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G，忽略星球的自转。求该星球的质量M和密度ρ。14、（14分）如图所示，光滑水平地面静止放着质量的木箱，与水平方向成折恒力作用于物体，恒力，当木箱在力作用下由静止开始运动后，求：（1）末物体的速度大小．（2）内力所做的功．（3）末力的瞬时功率．15、（13分）如图所示，一个绕竖直轴旋转的洗衣机甩干筒，稳定工作时转速n=600r/min（即每分钟转600圈），甩干筒从静止开始加速旋转直到到达稳定工作转速，共用时t=5s，期间转速均匀增加。在加速旋转的这5s内，求：（1）甩干筒平均每秒转速的增加量b；（2）甩干筒总共旋转的圈数q。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

ABC．铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，铅球只受重力，根据牛顿第二定律，加速度等于重力加速度，铅球做匀变速曲线运动，故A正确，BC错误；D．铅球水平抛出做平抛运动，同时具有水平和竖直的分速度，落地速度方向不可能和水平地面垂直，故D错误。故选A。2、B【解析】

A.7.9km/s，即第一宇宙速度，是发射卫星的最小发射速度，故A错误；B.11.2km/s，即第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力的最小发射速度，故进入椭圆轨道II并绕地球运行的卫星，其发射速度v应满足7.9km/s<v<11.2km/s，故B正确；C.发射速度大于11.2km/s，即第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力，成为太阳的一颗卫星，故C错误；D.16.7km/s，即第三宇宙速度，是卫星逃离太阳系的最小发射速度，发射速度大于16.7km/s，卫星将逃离太阳系，故D错误。3、D【解析】A、卫星绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的周期大于在轨道1上的周期，故A正确；B、在轨道2上P点的速度小于轨道1上P点的速度，根据得卫星在轨道1上线速度小于卫星在轨道1上线速度，所以在轨道2上P点的速度小于卫星在轨道1上线速度，故B错误；C、因为卫星在轨道上飞行只受引力，根据机械能守恒条件知道，卫星在椭圆轨道上飞行时机械能守恒，由于远地点P的势能大于近地点Q势能，所以远地点P的动能就小于近地点Q的动能，经过Q点时的速率大于经过P点时的速率，故C正确；D、卫星运行时只受万有引力，加速度，所以卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的加速度大于经过P点的加速度，故D正确；不正确的故选B．【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论，知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换．4、C【解析】

只有形状规则、均匀分布的物体的重心在其几何中心，不倒翁的质量的分布是不均匀的，下部的密度大，所以不倒翁的重心很低，稳度比较大，故AB错误，C正确；不倒翁的重心位于物体的下部，在物体上．故D错误．所以C正确，ABD错误．5、D【解析】

同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等，物体的角速度也等于地球自转的角速度，所以地球同步卫星与物体的角速度相等，根据得：，故AB错误；对于卫星，根据万有引力等于向心力，得：，解得：，故，故C错误，D正确；故选D.6、BC【解析】

在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pc做“近心”运动，；当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；当向心力减小时，将沿pb做离心运动。综上分分故BC正确，AD错误，故选BC。7、BC【解析】第一秒内物体做匀加速直线运动，做功为W，设所受合力为F，位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道，此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x，第5秒末到第7秒末的位移也为2x，所以合力做功为W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物体的位移为所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正确．8、BCD【解析】

因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由位移相等可知解得又由于vy＝gt＝2v0所以故选BCD。9、BD【解析】

A．开普勒整理第谷的观测数据，发现了行星的三大运动规律，故A错误；B．“月—地检验”表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种力，故B正确；C．经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不能适用于接近光速运动的物体，故C错误；D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确。故选BD。10、ABD【解析】伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，选项A正确；开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据，得出了行星运动的定律，选项B正确；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过努力测出了万有引力常量的数值，选项C错误；海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被称之为“笔尖下发现的行星”，选项D正确；故选ABD.二、实验题11、mg(s1+s2+s3+s4)【解析】

根据重力势能的定义式得：从“0”到“4”的过程中重力势能减小量△Ep=mgh=mg（s1+s2+s3+s4）

利用匀变速直线运动的推论

12、AD；1.75；

重物的初速度为零；2mm；当地重力加速度的2倍【解析】（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故选AD．（2）由图可知CE间的距离为：；则由平均速度公式可得，D点的速度，（3）用公式时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度，所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，（4）由机械能守恒，得，由此可知：图象的斜率．【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．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，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．明确实验原理及要求，从而确定实验中应注意的问题；明确机械能守恒定律的基本规律列式，再根据图象进行分析明确图象的斜率．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、【解析】

由图乙可知，当弹簧压缩量为0时，物体只受重力，则有对星球表面的物体，有解得球体的体积星球密度得14、（1）（2）0.8J（3）0.4W【解析】（）木箱受到重力、恒力、水平面的支持力作用，设加速度大小为，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律