2022-2023学年山东省菏泽市第一中学老校区物理高一下期中教学质量检测试题含解析

2022-2023学年山东省菏泽市第一中学老校区物理高一下期中教学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、物体做曲线运动时的受力情况是（）A．不受力的作用 B．合力为零C．合力不为零 D．合力大小不变2、如图，汽车以10m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点时，汽车对桥面的压力是车重的0.8倍，此桥面的圆弧半径为r。如果车速为15m/s，在最高点时汽车对桥面的压力将变为车重的（）A．0.45倍 B．0.55倍 C．0.6倍 D．0.7倍3、赛车是一项技术性、挑战性和观赏性都很强的运动．一选手驾驶赛车以恒定的功率P从静止开始做加速运动，由功率的计算公式P=Fv可以判断，在赛车加速运动的过程中（）A．牵引力F越来越小 B．牵引力F越来越大C．牵引力F保持不变 D．牵引力F的大小变化无法判断4、如图所示，A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1=5kg·m/s和p2=7kg·m/s（向右为参考正方向）做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为（）A．－4kg·m/s，5kg·m/s B．－10kg·m/s，10kg·m/sC．2kg·m/s，－2kg·m/s D．－1kg·m/s，1kg·m/s5、沿椭圆轨道运行的人造地球卫星，在由远地点运动到近地点的过程中，地球与卫星间的万有引力对卫星A．不做功 B．做正功 C．做负功 D．以上说法都不正确6、一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图所示，在该时刻某质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为()A．B．(λ，－A)C．(λ，A)D．7、质点做匀速圆周运动时，以下说法中正确的是A．线速度越大，其角速度也一定越大 B．角速度越大，其转速也一定越大C．线速度一定时，半径越大则周期越长 D．角速度一定时，半径越大则周期越长8、我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美的动作．现有甲、乙两名花样滑冰运动员，质量分别为M甲＝80kg、M乙＝40kg，他们面对面拉着弹簧测力计以他们连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，若两人相距0.9m，弹簧测力计的示数为600N，则（）A．两人的线速度相同，都是0.4m/sB．两人的角速度相同，都是5rad/sC．两人的运动半径相同，都是0.45mD．两人的运动半径不同，甲的半径是0.3m，乙的半径是0.6m9、关于匀速圆周运动的性质，以下说法中正确的是（）A．是匀速运动 B．是匀变速运动C．是变速运动 D．是变加速运动10、下列说法符合史实的是（）A．牛顿在总结前人研究的基础上发现万有引力定律，且F=G适用于任何两个物体之间B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．卡文迪许测出了引力常量G的数值．D．根据开普勒第三定律，对于太阳系所有行星k值都相等11、宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点，若该星球半径为4000km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2，则下列说法正确的是（）A．该星球表面的重力加速度4.0m/s2B．该星球的质量为2.4×1023kgC．该星球的第一宇宙速度为4.0km/sD．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s12、如图所示，质量分別为mA＝2kg、mB＝lkg的两小物块中间连接有劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧，整个装置放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面底端有固定挡板．对物块A施加一个沿斜面向下的、大小F＝20N的力，整个装置处于静止状态．现撤去外力F，g取10m/s2，则A．当弹簧恢复原长时，物块A沿斜面上升10cmB．当物块B与挡板刚要分离时，物块A克服重力做功为1.75JC．物块B离开挡板前，弹簧一直对物块A做正功D．物块B刚要与挡板分离时，物块A的加速度大小为7.5m/s2二．填空题(每小题6分，共18分)13、图甲是某同学“验证动能定理”的实验装置．其步骤如图：A．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。B．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。C．取下细绳和易拉罐，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙（中间部分未画出），O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。（1）步骤A中小车所受的合外力为_________，步骤C中小车所受的合外力为_________；（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点的速度为_________，O→C过程中小车合外力做功为_________，需要验证的关系式为______________（用所测物理量的符号表示）。14、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶1．用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开．(1)本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②______________________；③_______________________．(2)测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是______m．(结果保留两位有效数字)15、如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．（1）下列说法正确的是______．A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远小于m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中______（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______．A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（1）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的﹣a图象，如图1．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=_____．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，质量为m＝2kg的小球置于平台末端A点，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，在斜面体的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x0＝0.3m，斜面体底端C点距挡板的水平距离为d2＝10m，斜面体的倾角为θ＝37°，斜面体的高度h＝4.8m。现给小球一大小为v0＝4m/s的初速度，使之在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B点无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，经过C点后再沿粗糙水平面运动，过一段时间开始压缩轻质弹簧。小球速度减为零时，弹簧被压缩了Δx＝0.1m。已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，设小球经过C点时无能量损失，重力加速度g取10m/s2，求：(1)平台与斜面体间的水平距离d1；(2)小球在斜面上的运动时间t；(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能Ep。17、（10分）有一种叫飞椅的游乐项目，示意图如图所示．长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求：(1)转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系；(2)此时钢绳的拉力多大？

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、C【解析】

物体做曲线运动时，速度一定变化，则物体加速度一定不为零，则物体所受的合外力一定不为零，故选C.2、B【解析】

在凸形桥的最高点，根据牛顿第二定律有汽车以10m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点时，有如果车速为15m/s，在最高点时有联立解得根据牛顿第三定律知汽车对桥面的压力将变为车重的0.55倍。选项B正确，ACD错误。故选B。3、A【解析】赛车以恒定的功率P运动，由功率的计算公式P=Fv可以判断，在赛车加速运动的过程中，随速度v的增加，牵引力F越来越小，故选A.4、D【解析】

A．碰撞过程动量守恒，两物体动量的变化量应等大反向，故A错误；B．因为碰撞的过程中动能不增加，若和分别为-10kg·m/s，10kg·m/s，则，根据碰前的总动能为碰后的总动能为可知碰撞的过程中动能增加，故B错误；C．根据动量定理知，两球碰撞的过程中，B球的动量增加，A球的动量减小，如果2kg·m/s，-2kg·m/s，则不满足，故C错误；D．变化量为-1kg·m/s，1kg·m/s，符合动量守恒，根据碰前的总动能为碰后的总动能为可见动能不增加量，以及要符合实际的规律，故D正确。故选D。5、B【解析】卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小．所以，卫星在远地点向近地点运动时，万有引力与速度成锐角，力做正功，动能增大，势能减小；故选B．【点睛】掌握卫星做圆周或椭圆运动中动能和势能大小的影响因素，根据机械能的影响因素能判断动能和势能的大小变化．6、B【解析】由题，简谐横波水平向右传播，图示时刻（λ，0）处质点向下运动，再经过周期时，质点到达波谷位置，所以坐标为（λ，-A）．故选B点睛：本题关键要根据波的传播方向判断出质点的运动方向．可以采用排除法判断出A、D两选项是错误的，因为质点只上下振动，横坐标不变．7、BC【解析】根据公式v=rω，可知线速度大，半径不一定小，则其角速度不一定大，故A错误；根据ω=2πn，角速度越大，其转速也一定越大，故B正确；根据，可知线速度一定时，半径越大则周期越大，故C正确；根据公式，可知角速度一定时，周期一定，周期与半径无关，故D错误．所以BC正确，AD错误．8、BD【解析】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：M甲R甲ω甲2=M乙R乙ω乙2=600N①

由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙

已知M甲=80kg，M乙=40kg，两人相距0.9m，所以两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m，根据①得：两人的角速相同，ω甲=ω乙=5rad/s．

根据线速度v=ωr得甲的线速度是v甲=1.5m/s，乙的线速度是v乙=3.0m/s

故AC错误，BD正确．故选BD．点睛：解本题关键要把圆周运动的知识和牛顿第二定律结合求解，知道共轴转动时，角速度相等，两者的向心力相同．9、CD【解析】

AC．匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故A错误，C正确；BD．匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，则加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动，故B错误，D正确。故选CD。10、BCD【解析】牛顿在总结前人研究的基础上发现万有引力定律，万有引力定律的适用条件是两个质点间的万有引力，故A错误；开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故B正确；卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量，故C正确；根据开普勒第三定律，对于太阳系所有行星k值都相等，故D正确．所以BCD正确，A错误．11、AC【解析】

由平抛运动的分位移公式，有：x=v0t；y=gt2；联立解得：t=1s；g=4m/s2；该星球表面的重力加速度为4.0m/s2；故A正确；由可得：；故B错误；由g=可得，；故C正确；第一守宙速度是绕星球表面运行的速度；而卫星的半径越大，则绕行速度越小；故同步卫星的速度一定小于4.0km/s；故D错误；故选AC．【点睛】本题关键关键明确估测行星质量的方法，即先根据平抛运动的位移与时间公式求解重力加速度，然后根据万有引力等于重力求解星球的质量．12、BD【解析】开始时A、B处于静止状态，对A：F+mAgsinθ=kx1，解得：x1=0.15m=15cm，所以当弹簧恢复原长时，物块A沿斜面上升15cm．故A错误；当B刚要离开挡板时，挡板的支持为0，对B：kx1=mBgsinθ；代入数据得：x1=0.015m；此时A向上的位移：x=x1+x1=0.15m+0.015m=0.175m；重力克服重力做的功：W=mgx•sinθ，代入数据得：W=1.75J．故B正确；B刚要离开挡板前B受到向上的拉力，则弹簧对A的拉力方向向下，所以在B要离开挡板前，弹簧先对A做正功，然后做负功．故C错误；物块B刚要与挡板分离时，物块A受到重力、斜面的支持力和弹簧的拉力，沿斜面的方向：ma=mgsinθ+kx1；代入数据得加速度：a=7.5m/s1．故D正确；故选BD.点睛：对于含有弹簧的问题，往往要研究弹簧的状态，分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是常用思路；例如本题中开始的弹簧的压缩状态和最后的拉伸状态．二．填空题(每小题6分，共18分)13、0mgmgx1【解析】

（1）[1][2]．步骤A中小车匀速下滑，则所受的合外力为0，步骤C中小车所受的合外力等于易拉罐和细沙的重力mg；（2）[3][4][5]．C点的速度为O→C过程中小车合外力做功为W=mgx1需要验证的关系式为14、油膜看成单分子层油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）4.2×10-9【解析】

(1)[1][2]本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）．(2)[3]1滴该溶液所含油酸的体积为：；则油分子的直径：15、D丙C【解析】

（1）[1