2022-2023学年湖北十堰市物理高一下期中考试试题含解析

2022-2023学年湖北十堰市物理高一下期中考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度和地球相同，已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为A． B．400g C．20g; D．2、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°3、在运动会的撑杆跳高项目中，如图所示某运动员在某次撑杆跳高的过程中，从杆发生形变到最后人离开杆的过程，下列说法正确的是（）A．杆一直对人做负功B．杆一直对人做正功C．弹性势能先增大后减小D．杆对人的弹力方向始终竖直向上4、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能是（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）5、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48N/C，则（）A．EC＝24N/CB．EC＝12N/CC．若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷D．把q＝10－9C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9N6、半径为r=1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是()A． B． C． D．7、在高为20m的位置以20m/s的初速度竖直上抛一物体，g取10m/s2，则物体离抛出点15m时，所经历的时间可能是：A．1s B．3sC． D．8、研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差________。A．使用密度大、体积小的钢球B．使斜槽末端切线保持水平C．让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点E.应调节木板在竖直平面内F.用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去9、杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂一张很大的网.当演员失误从高处掉下落在网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是()A．演员落在网上时的动量较小B．演员落在网上时的动量变化较小C．演员落在网上时的动量变化较慢D．演员落在网上时受到网的作用力较小10、如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A．小球能够到达最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mgD．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg11、如图，某带电粒子在电场中沿曲线由A经B运动到C，则下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．AB两点电势C．粒子在AC两点电势能D．粒子在AC两点的加速度12、如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），则（）A．小球击中斜面时的速度大小为5m/s B．小球击中斜面时的速度大小为4m/sC．小球做平抛运动的水平位移是1.2m D．小球做平抛运动的竖直位移是1m二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学利用如图所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下∶A．按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记录数据；D．保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2，并测量遮光条的宽度d，光电门甲、乙之间的距离为s；E．改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D；请回答下列各问题：（用题目所给字母表示）(1)若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车下滑时所受合力大小为________。（忽略空气阻力）(2)在误差允许的范围内，若满足__________，则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。14、如图为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验，将一传感器先后分别固定在竖直板上的D、C和B三点，然后从同一位置释放摆锤，分别测出摆锤经过D、C和B点时的速度。(1)实验中速度由____________传感器测量；(2)已知摆锤的直径为△s，由传感器测出摆锤通过传感器时的挡光时间为△t，则摆锤经过传感器时的速度大小为____________；(3)实验中默认从____________点释放摆锤，以____________点为零势能面；(4)该实验的研究对象是____________；(5)实验中，某同学由于操作不当，测得摆锤在B点的机械能明显比在A、C和D的机械能大，其原因可能是（只写一种）____________。15、小明用如图所示装置研究加速度与力的关系，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．实验时，下列操作必要且正确的是________。．A．吊上砂桶时将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动;B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数;C．改变砂和砂桶质量，重复步骤B，打出几条纸带;D．用天平测出砂和砂桶的质量;E．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ=53°，BCD为半径R=5m的圆弧形轨道，在B点，轨道B与与圆弧形轨道BCD相切，整个光滑轨道处于竖直平面内，在A点，一质量为m=1kg的小球由静止滑下，经过B、C点后从D点竖直向上抛出．设以竖直线MDN为分界线，在小球运动到MDN边界以及边界左侧时将受到一个水平向左的恒力F（未知）作用．当小球最后落到与D在同一水平面相距为d=10.8m的S点处，此时速度大小vs=16m/s，已知A点距地面的高度H=10m，B点距地面的高度h=5m.（g取10m/s2），求：（1）小球经过B点时的速度大小vB=？（2）小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力（3）小球从D点抛出后，速度最小时距SD面的高度17、（10分）从离地125m的高空释放一小球自由下落，空气阻力忽略不计，求：(1)经过多长时间落到地面？(2)下落过程中，小球第1s内和最后1s内的位移大小各是多少？

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、A【解析】试题分析：根据,而,所以，所以，所以．选项A正确．考点：万有引力定律及重力加速度．2、A【解析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．3、C【解析】

AB．从杆开始发生形变到杆形变最大过程中，弹性势能逐渐增大，杆对人做负功，从形变最大到人离开杆的过程中，弹性势能逐渐减小，杆对人做正功，故A、B错误；C．上述分析可知，从杆发生形变到最后人离开杆的过程，弹性势能先增大后减小，C正确；D．杆对人的弹力方向与杆发生形变的方向相反，整个过程不断变化，不是始终竖直向上，D错误。故选C。4、B【解析】

设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处高度是H，根据重力势能的定义式可知，小球在图示位置处的重力势能是故B正确，ACD错误。故选B。5、B【解析】

Q相同，B离点+Q的距离等于C离+Q的距离的一半，则根据真空中点电荷场强公式E=kQ/r2，得EB=4EC；因B处的场强EB=48N/C，则EC=12N/C．故A错误，B正确；若要使EB=0，可在C处放一个+Q的点电荷，故C错误；把q=10-9C的点电荷放在C点，则其受电场力的大小为F=qE=10-9C×12N/C=1.2×10-8N，故D错误；故选B。6、C【解析】

小球平抛运动的时间为＝0.25s小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有t=nT=n解得ω=，n=1，2，3…．当n=1时，ω=8πrad/s；当n=2时，ω=16πrad/s,故C正确，ABD错误．故选C.7、ABC【解析】

取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m.由竖直上抛运动的位移公式得：.解得t1＝1s，t2＝3s.当物体运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x′＝－15m，由.解得或(负值舍去)，故选项A、B、C正确故选ABC．8、ABCDEF【解析】

A．使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故A正确；B．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故B正确；C．为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一高度无初速度释放，故C正确；D．平抛运动的起点即为坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点，故D正确；E．实验时应调节木板在竖直平面内，这样可以避免小球与坐标纸之间的摩擦力作用引起的误差，故E正确；F．用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去，这样可以使描绘曲线更准确，故F正确。故选ABCDEF。9、CD【解析】

A．演员在下落中接触地面的瞬间速度不变，故跳在网上时的动量和落在地面上动量是相等的，故A错误；B．演员的初动量相等，而演员落在网上时的动量和落在地上的动量相等，到人的动量变成零，动量的变化是相等的，故B错误；C．演员落在网上时由于网的缓冲，使减速时间延长，故动量变化较慢，故C正确；D．因动量的变化量相同，而减速时间延长，则由动量定理可知，演员落在网上受到的网的作用力较小，故D正确。故选CD。10、AD【解析】

AB．小球在最高点支持力等于重力，速度为0，所以小球能够到达最高点时的最小速度为0，A正确，B错误；C．在最高点，根据牛顿第二定律解得负号表示方向，所以轨道外壁对小球的作用力为，根据牛顿第三定律可知小球对轨道外壁的作用力为，C错误；D．在最低点，根据牛顿第二定律解得D正确。故选AD。11、BD【解析】

A、由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致向下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误；B、沿电场线是方向电势逐渐降低，所以有φA＞φB，故B正确；C、从A到C过程中，根据电场力和运动方向可以判断，电场力做负功，电势能增加，AC两点电势能EPA＜EPC，故C错误；D、C处的电场线较密，A处的电场线较疏，所以有aC＞aA，故D正确．12、AC【解析】

AB．将球垂直撞在斜面上P点的速度进行分解，如图所示，由图可知θ=37°，β=53°

由数学知识得：小球击中斜面时的速度大小为故A正确，B错误；

CD．由则得则小球做平抛运动的水平位移是x=v0t=3×0.4m=1.2m竖直位移是故C正确，D错误。

故选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg【解析】

（1）[1]由步骤B，可知小车和砂桶都做匀速直线运动；对小车，沿斜面方向，根据平衡条件可得对砂桶，根据平衡条件可得在步骤D中对小车，根据牛顿第二定律有联立可得即步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；（2）[2]遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为v1=，v2=故小车动能变化量为在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即14、光电门AD摆锤测B点速度时，光电门传感器固定的在B点的下方；或测B点速度时，摆锤释放点的位置高于A点；或测B点速度时，摆锤从A点释放时的速度不为零。【解析】

(1)[1]本实验，采用光电门传感器来测量瞬时速度；(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，所以摆锤经过光电门时的速度大小为：(3)[3][4]为操作和数据处理方便，实验中默认从A点的位置释放；以最低点D点为零势能面；(4)[5]该实验研究摆锤在向下摆动过程中机械能是否守恒，所以研究对象为摆锤；(5)[6]造成摆锤在B点的机械能明显比在A、C和D的机械能大的原因可能是：测B点速度时，光电门传感器固定的在B点的下方；或测B点速度时，摆锤释放点的位置高于A点；或测B点速度时，摆锤从A点释放时的速度不为零。15、BC【解析】

A项：实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动，平衡摩擦时，不能挂上砂桶和砂，故A错误；B项：为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故B正确；C项：为得出普遍规律，改变砂和