2022-2023学年湖南省怀化市中方县二中高一物理第二学期期中达标检测试题含解析

2022-2023学年湖南省怀化市中方县二中高一物理第二学期期中达标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、如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量2、为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是（）A．减小上山车辆受到的摩擦力B．减小上山车辆的重力C．减小上山车辆对路面的压力D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力3、将行星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，已知水星的角速度是ω1、周期是T1，木星的角速度是ω2、周期是T2，则A．ωl>ω2，T1>T2 B．ω1>ω2，T1<T2C．ω1<ω2，T1>T2 D．ω1<ω2，T1<T24、两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是A．质量小的天体角速度较大B．质量大的天体线速度较大C．两个天体的向心力大小相等D．若在圆心处放一个质点，它受到的合力为零5、已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A．3.5km/s B．5.0km/s C．17.7km/s D．35.2km/s6、如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是()A．小球的线速度变大B．小球的角速度变大C．小球的向心加速度变小D．细绳对小球的拉力变小7、一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的()A．重力势能减少了2mghB．动能增加了2mghC．机械能保持不变D．机械能增加了mgh8、如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f．现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s．下列说法正确的是（）A．其他条件不变的情况下，F增大，滑块与木板间产生的热量不变B．其他条件不变的情况下，M越大，s越大C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长D．上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f(L+s)9、重力对运动物体所作的功只跟物体运动的起点和终点的高度有关，而跟物体运动的路径无关。我们把这种所作的功只与运动物体的始末位置有关，而与路径无关的力，称为保守力，只有保守力才有与它相联系的势能。保守力做正功，与它相联系的势能减小；反之，势能增大。如重力做正功，物体的重力势能减小。可以证明，分子间相互作用力也是保守力，分子间的势能称为分子势能。两分子间距离在减小的过程中（）A．若分子间相互作用表现为引力，分子势能增加B．若分子间相互作用表现为引力，分子势能减小C．若分子间相互作用表现为斥力，分子势能增加D．若分子间相互作用表现为斥力，分子势能减小10、如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒B．乙图中物体匀速运动，机械能守恒C．丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒二、实验题11、（4分）用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置，小槽末端水平．每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．（1）某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示．他的错误之处是______________________．（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式v0=xg2y，求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比____（选填“偏大”“偏小”（3）该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示，据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为___m/s，钢球的半径为__cm．(均保留2位有效数字)12、（10分）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为L=5cm，闪光频率f=10Hz，那么：(1)小球做平抛运动的初速度的大小是_________m/s；(2)小球经过B点时的速度大小是_________m/s。(3)经计算判断，A点_____________抛出点；（填写“是”或“不是”），若A点为坐标原点，则抛出点坐标_____________。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）如图所示，光滑的水平面上静止一个足够长的木板，质量为M=4kg木板的左端放一个质量为m=0.9kg的小木块（可看成质点）木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.距木板右端S=0.81m处固定一个竖直弹性挡板，木板与挡板碰撞时没有能量损失。一颗质量为m0=100g的子弹以速度v0=50m/s水平击中木块且留在其中。求∶(1)子弹击中木块瞬间，木块的速度；(2)木板与挡板碰撞时木块的速度大小；(3)最终木板的速度大小和方向；(3)木块相对木板滑行的最大位移（结果保留1位有效数字）。14、（14分）如下图所示，水平长杆AB绕过B端的竖直轴OO'匀速转动，在杆上套有一个质量m=1kg的圆环，若圆环与水平杆间的动摩擦因数μ=0.5，且假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则：(1)当杆的转动角速度ω=2rad/s时，圆环的最大回转半径为多大？(2)如果水平杆的转动角速度降为ω'=1.5rad/s，圆环能否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩擦力有多大？(g取10m/s2）15、（13分）如图所示，E=8V，r=2，R1=8，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？(2)要使R1得到的电功率最大，则R2的取值应是多大？R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？

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】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短2、D【解析】

如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2则F1＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，ABC错误．故选D。3、B【解析】

木星绕太阳运动的轨道半径大于水星的轨道半径，由开普勒第三定律可知T1<T2；由角速度与周期的关系，可知ω1>ω2，故B正确，ACD错误。故选B.4、C【解析】

A．双星系统的角速度相等；故A错误；C．两个星球间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，两个天体的向心力大小相等，故C正确；B．根据牛顿第二定律，有其中故故故质量大的星球线速度小，故B错误；D．若在圆心处放一个质点，合力为故D错误。故选C。【名师点睛】本题是双星问题，与卫星绕地球运动模型不同，两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动，关键抓住条件：角速度相同。5、A【解析】试题分析：设航天器的质量为m，地球的质量为M1，半径为R1，火星的质量为M2，半径为R2，航天器在它们表面附近绕它们运动的速率分别为v1、v′1，其向心力由它们对航天器的万有引力提供，根据牛顿第二定律和万有引力定律有：，＝，解得：＝＝，在地球表面附近做圆周运动的速度为第一宇宙速度，即：v1＝7.9km/s，解得航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为：v′1＝v1＝3.5km/s，故选项A正确．考点：本题主要考查了牛顿第二定律、万有引力定律的应用和第一宇宙速度的识记问题，属于中档题．6、CD【解析】

根据小球以初速度v0在水平面上沿逆时针方向做匀速圆周运动，在绳子完全被释放后与释放前相比，半径变大，速度不变，可知本题考查匀速圆周运动的相关知识，根据匀速圆周运动的规律，运用、以及等公式进行求解；【详解】A．由于小球做匀速圆周运动，在绳子完全被释放后与释放前相比，则小球所受的拉力与速度垂直，故不改变速度大小，选项A错误；B．由，v不变，r变大，则角速度变小，选项B错误；C．小球的向心加速度，v不变，r变大，则变小，选项C正确；D．细绳对小球的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则，v不变，r变大，则F变小，选项D正确．【点睛】本题中主要考查了向心力公式的直接应用，关键抓住速度不变和圆周运动常用的公式．7、BD【解析】

A．下降h高度，则重力做正功mgh，所以重力势能减小mgh，A错误；B．根据动能定理可得F合h=ΔEk，又F合=ma=2mg，故ΔEk=2mgh，B正确；CD．重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误，D正确．8、AD【解析】系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力没变，所以产生的热量没变，A正确．其他条件不变的情况下，由于木板受到摩擦力不变，当M越大时，木板加速度小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移s小，B错误；滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，C错误；上述过程中，滑块相对于地面的位移为，则滑块克服摩擦力做功为，D正确；选AD.【点睛】当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块相对于地面的位移为，根据功的计算公式求滑块克服摩擦力做功．根据牛顿第二定律可知，M越大，木板的加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，据此即可判断s的变化；F越大，滑块的加速度就越大，而木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以时间越少；系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积．9、BC【解析】

根据题意，在分子间距离减小的过程中，若表现为引力，此时引力做正功，分子势能减小；若表现为斥力，此时斥力做负功，分子势能增加，AD错误，BC正确；故选BC．10、CD【解析】

A、甲图中，由于推力对火箭做功，火箭的机械能不守恒，是增加的，故A错误；B、物体匀速运动上升，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B错误；C、小球在做圆锥摆的过程中，细线的拉力不做功，机械能守恒。故C正确；D、轻弹簧将A、B两小车弹开，对弹簧的弹力对两小车做功，则两车组成的系统机械能不守恒，但对两小车和弹簧组成的系统机械能守恒。故D正确。二、实验题11、(1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,而应上移至小球圆心在白纸上的投影处偏大2.02.0【解析】(1)该同学的错误之处是坐标原点O的位置不该选在斜槽的末端，而应上移至小球圆心在白纸上的投影处；(2)由于坐标原点偏下，所以在计算飞行时间时t=2yg偏小，由v(3)在竖直方向上，根据△y=gT2得：T=Δy则平抛运动的初速度为：v0纵坐标为18cm处的竖直分速度为：vy抛出点到该点的竖直位移为：y'则钢球的半径为：r=20-18cm=2.0cm。点晴：根据实验的原理和操作中的注意事项确定实验中的错误之处，根据飞行时间的测量误差确定初速度的测量误差，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度。12、1.52.5不是（-15cm，-5cm）【解析】

(1)[1]由于闪光频率f=10Hz，相邻两个位置的时间间隔相邻两个点的水平距离因此平抛初速度(2)[2]经过B点时的竖直速度等于AC段竖直方向的平均速度因此B点时的速度(3)[3][4]从抛出下落到B点的时间而AB两间的时间间隔为，因此A点不是抛出点。抛出点到B点的竖直高度水平距离因此若A点为坐标原点，则抛出点的横纵坐标分别为三、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、(1)5m/s；(2)1.4m/s；(3)-0.44m/s，方向向左；(4)6m【解析】

(1)设子弹击中木块后与木块的共同速度为v1取向右为正方向，由动量守恒定律知代入数据得v1=5m/s(2)子弹击中木块以后与木块一起向右减速，同时木板向右加速运动，设经过时间t后恰达到共同速度v，由动量守值定律（m0+m）v1=(m0+m+M）v代入数据得v=1m/s对木板，由牛顿第二定律由运动学公式得则木板在t时间内向右运动的位移由于x>S，可知木板在与木块达到共同速度之前就已经和弹性板相撞设木板与弹性挡板相撞前速度为v3，木块的速度为v2对木板，运动学公式得v3=0.9m/s由动量守值定律（m0+m）v1=(m0+