2022-2023学年江西省上饶市高一物理第二学期期中综合测试试题含解析

2022-2023学年江西省上饶市高一物理第二学期期中综合测试试题注意事项：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、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、一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面（贴着表面）飞行，要测定该行星的密度，在引力常量已知的情况下，仅只需再（）A．测定飞船的环绕速度 B．测定飞船的环绕半径C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行周期3、某物体运动的速度图像如图，根据图像可知（）A．0-2s内的加速度为2m/s2B．0-5s内的位移为10mC．第1s末与第3s末的速度方向相同D．第1s末与第5s末加速度方向相同4、通过电脑制作卫星绕地球做圆周运动的动画，卫星绕地球运动的轨道半径为R，线速度为v，周期为T。下列哪些设计符合事实（）A．若卫星半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为B．若卫星半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为C．若卫星运行线速度从v变为，则卫星运行周期从T变为2TD．若卫星运行周期从T变为8T，则卫星半径从R变为4R5、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度6、做匀速圆周运动的物体，关于向心力的说法中正确的是（）A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变B．向心力是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D．向心力本质上是拉力7、在天文学中，把两颗相距较近的恒星叫双星，已知两恒星的质量分别为m和M，两星之间的距离为，两恒星分别围绕共同的圆心作匀速圆周运动，如图所示，关于双星运动下列说法正确的是：（）A．质量大的的恒星做匀速圆周运动的向心力较大B．质量为M的恒星圆周运动的半径是C．质量为m的恒星圆周运动的半径是D．每一颗恒星的周期都是8、某物体在水平方向受一对平衡力（均为恒力）作用沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有（）A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能不变C．物体的动能可能增加D．余下的一个力一定对物体做正功9、我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能10、如图所示物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中则A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做加速直线运动C．绳子拉力始终大于物体A所受重力D．绳子对A物体的等于于物体A所受重力二、实验题11、（4分）在“验证机械能守恒定律”实验中，（1）下图是部分实验器材，需在图中选用的器材是_______（2）实验中需要直接测量的物理量是____（填字母）．A、重力加速度B、重物下落的高度C、重物下落的瞬时速度（3）某同学的实验结果显示重物的动能变化量略大于重力势能变化量，出现这一问题的原因可能是____（填字母）A、重物的质量测量错误B、纸带的数据测量错误C、交流电源的频率小于D、重物下落时受到的阻力过大12、（10分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、__________（填测量工具）和__________（选填“交流”或“直流”）电源。（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是_____。A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可三、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，我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行周期T，已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G.求：(1)月球的第一宇宙速度v1．(2)月球的质量M．(3)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h．14、（14分）某“电场抛射装置”如图所示．两正对平行金属板A、B竖直放置，相距为d，两板间固定一内壁光滑的绝缘细直管CD，细管与水平面的夹角为37°．一质量为m、带电量为+q的小球（半径略小于细管半径）从管口C处无初速释放，经板间电场加速后从另一管口D射出，恰好水平进入到与细管处在同一竖直平面的四分之三圆弧轨道的最低点M，M点与C点的高度差也为d．重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）小球从管口D运动到M点所用的时间；（2）电场力对小球做功多少？（3）现在在四分之三圆弧轨道所在的平面内加一水平向右的匀强电场，其场强大小为2mg/q．要使小球在圆弧轨道上运动的过程中始终不脱离轨道，求圆弧轨道半径的取值范围．15、（13分）如图所示,在距地面80m高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔1s依次放下M、N、P三物体,抛出点a、b与b、c间距分别为45m和55m,分别落在水平地面上的A、B、C处,g取10m/s2。求:(1)飞机飞行的加速度;(2)刚放下N物体时飞机的速度大小;(3)N、P两物体落地点B、C间的距离。

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】

A．根据万有引力提供向心力，有：解得：根据密度公式得：联立解得：由于不知道星球半径，故无法求出密度，A不符合题意；D．根据万有引力提供向心力，有：解得：根据密度公式得：联立解得：D符合题意；B．已知飞船的轨道半径，无法求出行星的质量，所以无法求出行星的密度，B不符合题意；C．测定行星的体积，不知道行星的质量，所以无法求出行星的密度，C不符合题意。故选D。3、C【解析】

A．由v-t图象知，0-2s内物体运动的加速度为故A错误；B．由图象可知：0-5s内的位移为故B错误；C．第1s末图象在时间轴上方，速度为正，第3s末速度图象也在时间轴上方，速度也为正，故方向相同，故C正确；D．图象斜率的正负可以表示加速度的方向；故第1s末与第5s末加速度方向相反；故D错误；4、D【解析】

根据万有引力与牛顿第二定律，可得出线速度，角速度，及运动周期与半径间的关系，从而求解。【详解】A．根据万有引力定律和牛顿第二定律解得当卫星半径从R变为2R时，T变为，故A错误；B．又由于解得卫星半径从R变为2R时，则卫星运行线速度从v变为，故B错误；CD．由上式可知，若卫星运行线速度从v变为，卫星的轨道半径由R变为4R，又由可知，运动周期由T变为8T，故C错误，D正确。故选D。5、C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．6、ABC【解析】

A、物体做匀速圆周运动需要的向心力，总是沿半径指向圆心，且大小不变。故A正确。BCD、做匀速圆周运动的物体向心力是以效果命名的。它可以是几个力的合力也可以是某个力的分力，故BC正确，D错误。7、CD【解析】对两颗恒星有：，则两颗恒星做匀速圆周运动的向心力一样大；根据几何关系：r+R=l；由以上式解得

、、，故选项CD正确，AB错误；故选CD.点睛：解决本题的关键掌握双星模型系统，知道它们靠相互间的万有引力提供向心力，向心力的大小相等，角速度的大小相等．8、AC【解析】

撤掉一个力后，若物体原来的运动方向与余下的一个力在一条直线上，且方向相同，则余下的一个力做正功，动能增加；若余下的一个力与物体原来运动的方向相反，则力做负功，动能减少；若物体原来的运动方向与余下的一个力不在一条直线上，且夹角为钝角，将初速度分解为沿着力方向和垂直力的方向，则在沿着力方向的分速度减少，垂直力方向的分速度不变，即物体的动能减少；若物体原来的运动方向与余下的一个力不在一条直线上，且夹角为锐角，则在沿着力方向的分速度一定增加，垂直力方向的分速度不变，即物体的动能增加；若物体原来的运动方向与余下的一个力不在一条直线上，且夹角为直角，则物体做类平抛运动，速度增大，动能增加；综上余下的一个力一定对物体做功，物体的动能一定变化，可能增加也可能减小，故BD错误，AC正确。9、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．10、BC【解析】将B物体的速度vB进行分解如图所示，则vA=vBcosα，在向右运动中，α减小，而vB不变，则vA逐渐增大，说明A物体在竖直向上做加速运动，由牛顿第二定律T-mg=ma，可知绳子对A的拉力T>mg，故故选BC。【点睛】本题考查运动的合成和牛顿第二定律的应用，要注意明确A和B的速度关系，利用平行四边形定则分析B的速度，从而明确A物体做什么运动，由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系。二、实验题11、（1）AC（2）B（3）C【解析】

（1）验证机械能守恒的实验，重物拉纸带在竖直方向运动，重物的重力势能转化为动能，不需要小车，速度根据纸带求得，不需要秒表计时，需要打点计时器打纸带，所以BD错误AC正确（2）本实验要验证的是重力势能的减小量等于动能的增加量，即：，所以本实验中g是已知量，还需知道的是下落高度h，速度可通过纸带处理求得，所以直接测量的是下落高度h，AC错误B正确（3）物体动能变化大于重力势能变化量，说明速度的测量值偏大：A.本实验重物的质量不需要进行测量，A错误B.纸带数据采取的是一次测出各个点到起点的距离，就算起点不是零刻度，在求间距时由于刻度做差，并不影响间距的求解，测出物体速度不变，B错误C.如果交流电频率小于50Hz，则导致测量的频率偏大，测量代入的打点周期偏小，所以测量的速度偏大，C正确D.重物下落受到的阻力大，会导致重力势能的减小量一部分克服阻力做功，一部分增加物体的动能，使动能的变化量小于重力势能变化量，D错误12、刻度尺交流D【解析】

（1）[1][2]实验还需要用刻度尺测量纸带，故还需要毫米刻度尺；打点计时器采用的是交流电源；

（2）[3]实验前要平衡摩擦力，把长木板一端适当垫高，轻推拖着纸带的小车，小车做匀速直线运动恰好平衡摩擦力，故D正确，ABC错误。故选D。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)(2)(3)【解析】（1）（2）月球表面处引力等于重力，G＝mg月

得

第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力

得

所以月球第一宇宙速度（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力

得解得：点睛：本题要掌握万有引力提供向心力和重力等于万有引力这两个重要的关系，要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．14、（1）（2）（3）或者【解析】

（1）小球从D到M的运动相当于从M到D的平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间．

（2）根据速度时间公式求出D点竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球从管口D射出时的速度大小．对小球从C到D运用动能定理，求出电场力对小球做功．（3）先找到小球的平衡位置，即所谓的“最低点”；当小球恰能到达与此位置垂直位置时，通过动能定理求解r的值；若小球恰能到达“最高点”时，根据牛顿第二定律和动能定理求解