2023届上海市嘉定区嘉一中物理高一第二学期期中考试试题含解析

2023届上海市嘉定区嘉一中物理高一第二学期期中考试试题注意事项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（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、一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为（）A．继续做直线运动B．一定做曲线运动C．不可能做匀变速运动D．与运动形式不能确定2、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为、、,若甲轮匀速转动的角速度为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（）A． B． C． D．3、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（）A．30m B．15m C．34m D．26m4、真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的4倍，那么它们之间静电力的大小变为（）A． B． C．4F D．16F5、将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的小物体轻放在弹簧上端，小物体由静止向下运动，小物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．当地重力加速度为2a0；B．小物块机械能守恒C．小物体向下运动过程中最大动能为D．当小物体运动到2x0的位置时弹簧的弹性势能为ma0x06、一质点受到下列几组共点力的作用，一定使质点产生加速度的是（）A．25N，15N，40NB．10N，15N，20NC．10N，20N，40ND．2N，4N，6N7、万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析，2016年3月8日出现了“木星冲日”．当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”．木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍．下列说法正确的是()A．木星运行的向心加速度比地球的小B．木星运行的周期比地球的小C．下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年D．下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年8、如图所示，小车向右匀加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当小车的加速度a增大时A．M所受静摩擦力增大 B．M所受静摩擦力不变C．M对车厢壁的压力增大 D．M相对于车厢仍处于静止状态9、如图，我国发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道1，然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道2（该椭圆轨道2的近地点为近地圆轨道1上的P点，远地点为同步轨道3上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道3。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点经极短时间变速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4，下列说法正确的是（）A．v2>v1B．v3>v4C．卫星在轨道2的运行周期大于在轨道3的运行周期D．卫星在轨道2上运行时机械能守恒10、如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一质量为m的小球，现在圆周的最低点A点给小球一水平向右的初速度使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球在运动过程中始终受到一竖直向上的恒力F作用，不计一切阻力．下列说法正确的是（）A．若F=mg，则小球做的是匀速圆周运动B．若F<mg，则小球在最高点B点的最小速度为C．若F<mg，则小球在最高点B点的最小速度为D．若F>mg，则小球在最高点B点的最小速度为11、改变汽车的质量和速度都可能使汽车的动能发生变化.下列情形中能使汽车的动能变为原来的2倍的是（）A．质量不变，速度增大为原来的2倍B．速度不变，质量增大为原来的2倍C．质量减半，速度增大为原来的2倍D．速度减半，质量增大为原来的2倍12、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，重力加速度为g，关于此过程下列说法中正确的是（）A．提升过程中手对物体做功mah B．提升过程中物体动能增加mahC．提升过程中物体的机械能增加m(a+g)h D．提升过程中物体重力做功mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、某物理兴趣小组为了验证向心力表达式，设计了如图所示的装置：给待测物体一个初速度使它在水平桌面上做匀速圆周运动，细线与桌面小孔之间的摩擦力物体与桌面间的摩擦力、物体与桌面间的摩擦力均可忽略不计，已知物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k，兴趣小组拥有的测量工具为刻度尺和秒表。（1）为了得到结论，实验时需要测量的物理量有____________；A．桌面距地面的高度hB．物体在水平桌面上转n圈的时间tC．物体在水平桌面上做匀速圆周运动的半径rD．弹簧的仲长量x（2）验证的向心力表达式是__________________[用题中及（1）中所选的字母表示]。14、(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使电磁铁C上的小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验_________A．只能说明上述规律中的第①条B．只能说明上述规律中的第②条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律(2)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5cm.如果取g＝10m/s2，那么：①闪光频率是____②小球运动中水平分速度是______③小球经过B点时的速度是________15、在“用频闪照相法探究平抛运动的水平分运动规律”的实验中，已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片，方格纸的每一小格的边长为5cm，取重力加速度g=10m/s2。试探究下列问题：（1）任意相邻两帧照片经过的时间为________s；（2）如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图，由图可判断小球做平抛运动时在水平方向做________(选填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”)；（3）由图可以计算出小球初速度大小为________m/s。三．计算题(22分)16、（12分）电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点.一个电荷量q=+4.0×10-8C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=8.0×10-7J.求：（1）A点电场强度的大小EA（2）A、B两点间的电势差U.（3）该点电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？17、（10分）如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑，当小球D开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处。已知斜面AB光滑，长度=2.5m，斜面倾角为θ=30°。不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)小球p从A点滑到B点的时间；(2)小球q抛出时初速度的大小。(结果可以用分式或根号表示)

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、B【解析】试题分析：物体做匀速运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以物体一定做曲线运动．故AD错误、B正确．物体受到恒力作用，一定做匀变速运动，例如平抛运动就是匀变速曲线运动，故C错误．故选B．考点：曲线运动2、A【解析】

甲、丙边缘的线速度大小相等，且根据知故选A。3、D【解析】

根据狭义相对论得火箭上的人测得火箭的长度为30m，根据长度的相对性代入解得观察者测得火箭的长度故ABC错误，D正确。故选D。4、D【解析】

根据库仑定律，距离改变之前：，当电荷量都变为原来的4倍时：，故A、B、C错误，D正确．5、C【解析】

A．初始时刻，弹簧的弹力为零，因此加速度为当地重力加速度，因此当地重力加速度g=a0故A错误；B．由于弹簧的弹力对小物体做负功，因此小物体的机械能减小，故B错误；C．当弹簧压缩量为x0动能最大，根据由于加速度随位移均匀减小，因此就是图象与x轴围成的面积，为，可得，最大动能故C正确；D．当小物体运动到2x0的位置时弹簧的弹性势能等于重物减少的重力势能，为2ma0x0，故D错误。故选C。6、C【解析】试题分析：A组中三个力合力的最小值为5N，故一定能使质点产生加速度，选项A正确；C组中三个力合力的最小值为10N，故一定能使质点产生加速度，选项C正确；B、D组中三个力合力的最小值为0，故不一定能使质点产生加速度，选项BD错误；故选AC.考点：力的合成.7、AC【解析】

AB．设太阳质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，周期为T，加速度为a．对行星由牛顿第二定律可得G＝ma＝mr解得a=T=2π由于木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，因此木星运行的加速度比地球小，木星运行周期比地球大，故A正确，B错误．CD．地球公转周期T1=1年，根据开普勒第三定律可得，木星公转周期T2＝T1≈11.18年设经时间t，再次出现木星冲日，则有ω1t-ω2t=2π其中ω1＝，ω2＝解得t≈1.1年因此下一次木星冲日发生在2017年，故C正确，D错误．故选AC．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周．8、BCD【解析】

以物块为研究对象，分析受力情况如图所示：重力Mg，车厢的弹力N和静摩擦力f，根据牛顿第二定律得，水平方向：N=Ma，竖直方向：f=Mg．加速度增大时，M对车厢壁的压力增大，竖直方向上始终平衡，则静摩擦力不变，故A错误，BC正确；由于N增大，最大静摩擦力增大，因此提供的静摩擦力仍然和重力平衡，M相对于车厢仍保持静止，故D正确．9、AD【解析】

A．在轨道1上运动时点火后瞬间做离心运动，则有因此v2>v1故A正确；B．在轨道2上通过Q点后，做近心运动，则有在轨道3上运动时因此v3<v4故B错误；C．根据开普勒第三定律，由于轨道2的半长轴小于轨道3的半径，因此在轨道2的运行周期小于在轨道3的运行周期，故C错误；D．卫星在轨道2上运行时，只的万有引力做功，因此机械能守恒，故D正确。故选AD。10、AC【解析】当F=mg时，即F和重力平衡，杆对球的作用力提供小球圆周运动向心力，故小球在杆的作用力下做匀速圆周运动，故A正确；若F＜mg时，F和mg的合力为mg-F，等效重力加速度a=g-，分析此时球能过最高点时的临界速度，由此可得B错误，C正确；当F＞mg时，小球的等效重力为F-mg，注意此时等效重力方向竖直向上，故小球在最高点B时，在等效重力方向为等效最低点，所以小球在B点的最小速度为0，故D错误．故选AC．点睛：本题抓住F与重力的合力看成等效重力进行处理，利用最高点和最低点时合外力提供圆周运动向心力进行分析，当合外力向上时，等效重力向上，则最高点B为等效圆周运动的最低点．这是思维上的一难点．11、BC【解析】

根据可知，质量不变，速度增大为原来的2倍，则动能变为原来的4倍，选项A错误；速度不变，质量增大为原来的2倍，则动能变为原来的2倍，选项B正确；质量减半，速度增大为原来的2倍，则动能变为原来的2倍，选项C正确；速度减半，质量增大为原来的2倍，动能变为原来的1/2倍，选项D错误；12、BC【解析】

A．设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得F-mg=ma解得F=m(a+g)提高过程中手对物体做功为m(a+g)h，故A错误；B．由动能定理可知，提升过程中物体动能增加Ek等于合力做的功，则故B正确；CD．提高过程中物体克服重力做功mgh，即重力做的功为-mgh，重力势能增加mgh，又因为动能增加mah，所以机械能增加量为故C正确，D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、BCD【解析】

（1）[1]物体在桌面上做匀速圆周运动，所有的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体的向心力，根据牛顿第二定律得而，所以实验时需要测量的物理量是弹簧的仲长量x，物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t。故选BCD。（2）[2]物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有其中，，代入上式得14、(1)B(2)①10Hz②1.5m/s③2.5m/s【解析】

（1）两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律．故B正确，ACD错误．故选B．（2）①在竖直方向上有：△h=gT2，