2022-2023学年山东省聊城市于集镇中学物理高一下期中教学质量检测试题含解析

2022-2023学年山东省聊城市于集镇中学物理高一下期中教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放,则下列说法正确的是（）A．在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等B．在m1由C点下滑到A点的过程中，重力对m1做功功率先增大后减少C．在m1由C点下滑到A点的过程中，m1机械能守恒D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m22、关于惯性，下列说法正确的是（）A．只有在不受外力作用时物体才有惯性B．只有运动的物体才具有惯性C．惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质D．两个物体只要速度相同，惯性就一定相同3、起重机械的钢丝绳吊起一个质量为m的物体加速向上运动一段距离，作用在物体上的各个力的做功情况是（）A．重力做正功，钢丝绳的拉力做负功，合力做负功B．重力做负功，绳的拉力做正功，合力做正功C．重力做正功，绳的拉力做负功，合力做正功D．重力做负功，绳的拉力做正功，合力做负功4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，以v0速度竖直向上抛到最大的高度为H，不计空气阻力，假设以最高处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．05、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A．卫星a的运行速度小于c的运行速度B．卫星a的加速度大于c的加速度C．卫星b的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星c的周期大于24h6、如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v­t图象．下列判断正确的是()．A．在t＝1s时，滑块的加速度为零B．在4s～6s时间内，滑块的平均速度为3m/sC．在3s～7s时间内，合力做功的平均功率为3WD．在5s～6s时间内，滑块受到的合力为2N7、如图所示，水平传送带A、B两端相距x=4m，以v0=4m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2，则煤块从A运动到B的过程中A．煤块到A运动到B的时间是2.25sB．煤块从A运动到B的时间是1.5sC．划痕长度是2mD．划痕长度是0.5m8、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积 B．质量之和C．速率之和 D．各自的自转角速度9、轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（）A．小球在最高点时对杆的作用力为零B．小球在最高点时对杆的作用力为mgC．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能为零10、关于重力、摩擦力做功的叙述中，正确的是A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关C．摩擦力对物体做功也与路径无关D．摩擦力对物体一定做负功11、a、b两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的圆轨道上运行，下列说法正确的是（）A．a卫星的运行速度比第一宇宙速度小B．b卫星的运行速度比a卫星的小C．b卫星的周期比a卫星的小D．b卫星的角速度比a卫星的小12、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变B．重力势能和弹性势能之和一直增加C．动能和弹性势能之和一直增加D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）（1）图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列哪些说法是正确的______．A．实验时应选用质量较大，并且下端有橡胶垫的重锤B．实验时，当松开纸带让重锤下落同时，立即接通电源.C．要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带D．实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量.（2）若实验中所用重锤的质量m＝1kg，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0.02s，从开始下落O点起至B点的过程中，重锤重力势能的减少量＝_____________J，此过程中物体动能的增加量＝____________J；(g＝9.8m/s2，保留三位有效数字)（3）由此可得出的实验结论是：______________．14、（10分）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：Ep=_________．(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为_______．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g＝10m/s2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？16、（12分）汽车的额定功率为60kW，总质量为2103kg；运动中所受阻力恒定为2000N，若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1m/s2时，速度多大；(2)汽车行驶的最大速度多大；(3)10s内牵引力做的功为多少．17、（12分）电子从静止开始被U=180V的电场加速,沿直线垂直进入另一个场强为E=6000V/m的偏转匀强电场,而后电子从右侧离开偏转电场已知电子比荷为em≈169(1)电子经过电压U加速后的速度υx(2)电子在偏转电场中运动的加速度a的大小；(3)电子离开偏转电场时的速度方向与进入该电场时的速度方向之间的夹角φ.

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

m1由C点下滑到A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A错误；重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B正确；在m1由C点下滑到A点的过程中m1对m2做正功，故m1的机械能减小，故C错误；若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D错误．2、C【解析】

牛顿第一定律，物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态，牛顿第一定律又叫惯性定律。表征物体保持原来运动状态本领的就是质量，所以惯性只与质量有关，与其他状态无关，C正确，ABD错误。3、B【解析】

起重机将质量为m的物体加速吊起，物体加速上升，拉力大于重力，合力向上；重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力与位移方向相同，拉力做正功，物体所受到的合力向上，合力方向与位移方向相同，合力做正功；故ACD错误，B正确。故选B。4、D【解析】不计空气阻力，小球在落地前的过程中机械能守恒，小球在桌面处的机械能为，小球在最高处的机械能为0，有机械能守恒定律的=0，所以落地前任何位置的机械能均为0.所以D正确．5、A【解析】

AC．根据得卫星的线速度为可知轨道半径大的卫星运行速度小，所以卫星a的运行速度小于c的运行速度，卫星b的运行速度小于第一宇宙速度，选项A正确，C错误；B．根据得卫星的加速度为可知轨道半径大的卫星加速度小，所以卫星a的加速度小于c的加速度，选项B错误；D．根据得卫星的周期为可知轨道半径大的卫星周期大，所以卫星a（地球同步卫星）的周期大于c的周期，即卫星c的周期小于24h，选项D错误。故选A。6、B【解析】A、t=1s时,速度的变化率不为0,所以加速度是不为0的,所以A错误B、4到6秒时,根据图像可以知道平均速度为所以B错误C、3到7秒合力做的功为所以平均功率为，故C正确；D、根据图像可以求出加速度为所以合外力为，故D错误故选C点睛：本题考察的是直线运动速度与加速度的关系,当速度不变时是匀加速,当速度等比例减小时是匀减速,当速度等比例增大时是匀加速.所以需要根据图像来读取速度的变化情况7、BC【解析】

A、B、煤块在传送带上匀加速运动时，根据牛顿第二定律有μmg=ma，得a=μg=4m/s2，当煤块速度和传送带速度相同时，位移，因此煤块先加速后匀速，匀加速运动的时间，匀速运动的时间，煤块从A运动到B的总时间t=t1+t2=1.5s，A错误，B正确；C、D、在加速阶段产生相对位移即产生划痕，则有Δx=v0t1–x1=2m，C正确，D错误．故选BC.【点睛】对传送带问题，要注意区分划痕和产生热量的有效路程不同，对简单的过程，二者一般相等，但对复杂的过程，要注意前者为某段的最大位移，后者为总的相对路程.8、BC【解析】

AB．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期），由万有引力等于向心力，可得，r1+r2=r=400km联立解得选项B正确A错误；C．由可得选项C正确；D．不能得出各自自转的角速度，选项D错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。9、BD【解析】以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上．小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得：，即有F=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg，方向竖直向下．故A错误，B正确．对于球，在最高点时：若时，杆对球的作用力方向竖直向上时，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F减小，则球对杆的力减小，若，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F增大，则球对杆的力增大，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】小球刚好能通过最高点P时，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力变化情况．10、AB【解析】

A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少，选项A正确；B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关，选项B正确；C．摩擦力对物体做功与路径有关，选项C错误；D．摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，选项D错误。11、ABD【解析】第一宇宙速度是近地卫星的圆周运动速度，根据，a卫星的轨道半径均大于地球半径，故其线速度均小于第一宇宙速度，A正确；根据万有引力提供向心力，有，解得，所以半径越大，周期越大，线速度和角速度越小，故b卫星的周期比a卫星的大，b卫星的运行速度和角速度都比a卫星的小，BD正确C错误．12、CD【解析】

AD．对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大，因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，所以重力势能和动能之和始终减小，故A错误，D正确；B．在刚接触弹簧的时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，小球在这个过程中一直处于加速状态。由于惯性，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩到最短，所以小球的动能先增大后减小，重力势能和弹性势能之和先减小后增加，故B错误；C．小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增加，故C正确；故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC0.172J0.168J在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒．【解析】

（1）为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，要选择密度大，体积小的物体，即应选用质量较大，并且为了防止掉地上损坏仪器，应选下端有橡胶垫的重锤，A正确；如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，B错误；重物做自由落体运动，根据代入数据解得h≈0.002m，即接近2mm，C正确；纸带运动中不可避免的受到阻力的作用，所以动能增加量总小于重力势能的减小量，D错误。故选AC。（2）从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量为；利用匀变速直线运动的推论有：，重锤的动能；（3）得出的结论是：在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒．14、EP=mgs24h【解析】试题分析：（1）由平抛运动规律有s=vt，h=12gt（1）Ep与弹簧的压缩量x之间的关系