2023届湖北省武昌市物理高一第二学期期中学业质量监测试题含解析

2023届湖北省武昌市物理高一第二学期期中学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、刀削面是北方个喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪个(g=10m/s2)()A．0.5m/s B．1m/s C．2m/s D．4m/s2、若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（）A．pq倍B．qC．pq倍D．pq3、如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）A．AB：AC="4"：1 B．t1：t2="4"：1C．AB：AC=2：1 D．t1：t2=：14、如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B紧贴光滑的斜面运动，落地点为P2，P1和P2对应的x轴坐标分别为x1和x2，不计空气阻力．下列说法正确的是()A．x1＝x2B．x1>x2C．x1<x2D．无法判断5、2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星；b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大B．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小C．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等D．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小不相等6、下列说法中正确的是A．牛顿首先提出理想实验，证实自由落体运动是匀变速直线运动B．牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C．牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位7、2018年3月30日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星．已知“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，运行速度为，向心加速度为；地球表面的重力加速度为，引力常量为．下列判断正确的是（）A．该导航卫星的运行周期大于24小时B．地球质量为C．该导航卫星的轨道半径与地球半径之比为D．该导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比8、质量相等的A、B两物体，放在水平转台上，A离轴O的距离是B离轴O距离的一半。如图所示，当转台旋转时，A、B都无滑动，则下列说法正确的是()A．因为an＝ω2r，而rB>rA，所以B的向心加速度比A的大B．B的线速度比A的大C．A的线速度比B的大D．因为an＝，而rB>rA，所以A的向心加速度比B的大9、探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知的宇宙探索过程中，有一宇宙飞船飞到了某行星附近，绕着该行星做匀速圆周运动，测出宇宙飞船运动的周期为T，线速度大小为v，已知引力常量为G，则下列正确的是（）A．该宇宙飞船的轨道半径为 B．该行星的质量为C．该行星的平均密度为 D．该行星表面的重力加速度为10、如图甲所示，地面上有一质量为M的物体，用竖直向上的力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．当F小于图乙中A点横坐标表示的值时，物体的重力，物体不动B．图乙中A点的横坐标等于物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的纵坐标等于-g11、在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成图的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s，(取g＝10m/s2)那么()A．人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B．可求得绳索的圆弧半径为104mC．人在滑到最低点时对绳索的压力为570ND．在滑到到最低点时人处于失重状态12、质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体m相对斜面静止．则下列说法正确的是()A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．支持力对物体m做正功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“探究平抛运动的规律”的实验中，分成两步进行：（1）如图（甲）所示。当金属锤D打击金属片时，A球就水平飞出，B球同时竖直下落，两球同时落到地面。这个实验说明A球_________（填写选项代号）。A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）用一张印有小方格的纸作出其轨迹如图（乙）所示，运动途中的三个位置分别为a．b．c，小方格的边长为L，则小球平抛运动的初速度为_______。14、（10分）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有:电池组（电动势为，内阻约）电流表（量程为，内阻约）电压表（量程为，内限约）电键一个、导线若干（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________（填字母代号）．A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值2000Ω，额定电流0.3A）（2）测定小灯泡伏安特性所需器材和部分接线如图所示，请在答题卷相应位置的实物图中用笔代替导线补全电路___________．（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为20Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是___________W．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）如图所示，传送带以一定速度沿水平方向匀速运动，将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，已知到达O点的速度大小为m/s；已知圆弧对应圆心角θ=106°，圆弧半径R=1.0m，A点距水平面的高度h=0.8m，第一次到C点的速度大小和B点的速度大小相等．小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动，经过0.8s小物块第二次经过D点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数．(取sin53°=0.8，g=10m/s2)求：(1)小物块离开A点时的水平速度大小和B点的速度大小；(2)小物块经过O点时，轨道对它的支持力大小；(3)斜面上C、D间的距离．16、（12分）宇航员在地球表面以一定初速度v0水平抛出一小球，射程为x；若他在某星球表面以相同的初速度从同一高度水平抛出同一小球，射程为x.（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g星；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地17、（12分）假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0,如图所示，“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动(1)飞船在A点点火前的动能是，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ在A点的动能是，试比较和的大小；(2)求飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的线速度大小之比；(3)求飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间．

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、C【解析】

根据得因为平抛运动的水平位移0.5m＜x＜1.5m，根据知，初速度的范围为1.25m/s＜v＜3.75m/s故C正确。【点晴】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合水平距离的范围求出初速度的范围2、A【解析】试题分析：卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力GMm根据万有引力提供向心力为GMmR2=mv2R，得v=GMR，有一颗“宜居”3、A【解析】由平抛运动可知，由A到B和C位移夹角相同，又由运动学公式可得答案为A。4、C【解析】对于A球，运动的时间为：，对于B球，根据，解得：，可知tB＞tA．沿x轴方向上的位移为：x=v0t，知x1＜x1．故ABD错误，C正确．故选C．点睛:解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，通过水平方向和沿斜面向下方向的规律进行分析求解．对于C选项，也可以通过动能定理进行分析．5、C【解析】

AB．由于卫星a与卫星b质量未知，所以无法确卫星a的机械能与卫星b的机械能的关系，故选项AB错误；CD．根据万有引力提供环绕天体的向心力，，得，卫星b和卫星c的运行半径相同，所以卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等，故选项C正确，D错误。6、B【解析】

（1）伽利略猜想做自由落体的物体，其下落的位移和时间的二次方成正比，并设计理想斜面实验，假设在理想条件下，让小球从斜面上滚下，不断地让斜面倾角变大，直到推理到竖直情形，通过推理和假设，利用理想斜面实验，证实了自由落体运动是匀变速直线运动，如图所示（2）牛顿发现了万有引力定律，认为自然界中任何两个物体之间都存在万有引力作用，B正确；（3）卡文迪许利用扭秤实验最先测出了万有引力常量，C错误；（4）为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，但单位牛顿为导出单位，非基本单位，D错误。故本题选B。7、BC【解析】

根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合轨道半径的大小比较周期大小；根据万有引力提供向心力，结合运行速度和向心加速度求出地球的质量；根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力分别求出导航卫星的轨道半径与地球半径的表达式，从而得出导航卫星的轨道半径与地球半径之比；根据万有引力提供向心力得出导航卫星的运行速度与第一宇宙速度之比．【详解】根据，得，由于“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，则周期小于同步卫星的周期，即小于24小时，故A错误．根据得，地球的质量，又，则，故B正确．根据G＝mg得，，根据可得，，则导航卫星的轨道半径与地球半径之比为，故C正确．根据得，导航卫星的运行速度，根据mg＝m得，，则导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为，故D错误．故选BC．8、AB【解析】

A．A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据可知，由于rB>rA，所以B的向心加速度比A大，故A正确；BC．A、B的角速度相等，根据v=rω可知，由于rB>rA，所以B的线速度大于A的线速度，故B正确，C错误；D．由于A物体的线速度小于B的且A的转动半径小于B的，由an＝不能得出A的向心加速度比B的大，故D错误。故选AB。9、ABC【解析】

A．由可得，该宇宙飞船的轨道半径为选项A正确；B．根据该行星的质量为选项B正确；C．该行星的平均密度为选项C正确；D．该行星表面的重力加速度为选项D错误。故选ABC。10、ABD【解析】

A．物体未离开地面时，受拉力、重力和支持力，根据平衡条件，有故重力大于拉力，故A正确；B．物体加速向上，根拉力大于重力时，物据牛顿第二定律，有则当F=F0时，加速度为零，则F=Mg故B正确；C．由图象，加速度与力是线性关系，不是正比关系，故C错误；D．由式，当拉力为零时，加速度为－g，即图线的纵轴截距为－g，故D正确。故选ABD。11、BC【解析】

A．从最高点滑到最低点的过程中速度在增大，所以不可能是匀速圆周运动，故A错误；B．如图由几何关系r2=（r-h）2+()2L=80m，h=8m，代入解得，绳索的圆弧半径r=104m故B正确；C．滑到最低点时，由牛顿第二定律N-mg=m得到N=m（g+）=52×（10+）N=570N由牛顿第三定律，人对绳索的压力为570N，故C正确；D．在最低点，人对绳索的压力大于重力，处于超重状态，故D错误．故选BC。12、BCD【解析】

A．物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零，故A错误；

B．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B正确；

C．摩擦力与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功，故C正确；

D．由图看出，弹力N与位移s的夹角小于，则弹力对物体m做正功，故D正确。故选BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】

（1）[1]在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ABD错误，C正确；（2）[2]小球水平方向匀速运动，由图可知在竖直方向上有其中，所以水平方向匀速运动，则解得14、A0.12【解析】

（1）[1]灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，应该选用分压电路，为便于操作此时选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器即可．（2）[2]由于电压表的内阻远大于待测灯泡的电阻，所以要用电流表外接法测灯泡的伏安特性曲线，实物连接图如图所示：（3）[3]根据闭合电路欧姆定律可知：所以在小灯泡的伏安特性曲线中做出此函数图像找图像的交点，如图所示：从图像可看出此时灯泡的功率为三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1），（2）（3）【解析】

小物块离开A点后做平抛运动,根据经过B点的速度方向与竖直下落高度,求A点水平初速度的大小；根据牛顿第二定律求解轨道对小物块的支持力；根据牛顿第二定律求出物块在斜面上运动的加速度,由运动学公式求解C、D间的距离．解：(1)对于小物块，由A到B做平抛运动，在B点竖直方向上有①在B点时有②由①②解得小物体在B点的速度为(2)由B点到O点动能定理在O点由牛顿第二定律得解得(3)物块