四川省泸州老窖天府中学2023年高一物理第二学期期中统考试题含解析VIP

四川省泸州老窖天府中学2023年高一物理第二学期期中统考试题考生须知：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、太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径.从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()A．80年B．120年C．165年D．200年2、引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟．若某中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于A．400W B．100W C．20W D．5W3、关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是A．描述线速度的方向变化的快慢 B．描述线速度的大小变化的快慢C．描述角速度变化的快慢 D．描述向心力变化的快慢4、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（）A．tB．tC．tD．t5、下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体速度大小一定发生变化B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C．速度变化的运动一定是曲线运动D．做曲线运动的物体一定有加速度6、如图，是“用圆锥摆验证向心力表达式”实验方案的示意图，用长为L的细线拴一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，下列说法错误的是（）A．向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力B．小球圆周运动的半径为LC．用秒表记下小球运动n圈的时间t，从而求出转动周期的平均值D．向心力的大小等于7、有质量相同的两个小物体a、b。现将小物体a从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b从与a等高的位置开始做自由落体运动，最后到达同一水平面，如图所示。则下列判断正确的是A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时两物体的速率相同D．到达底端时重力的瞬时功率相同8、物体做曲线运动时，下列说法正确的是（）A．物体的速度大小一定变化B．物体的速度大小不一定变化C．物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上D．物体所受合力的方向与它的速度方向在同一直线上9、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。10、两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a、b所受的摩擦力始终相等B．b比a先达到最大静摩擦力C．当时，a刚要开始滑动D．当时，b所受摩擦力的大小为11、地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，地球半径R=6400km，地球大气层的厚度约为地球半径的一半。研究表明，并不是所有行星都能有同步卫星的。如果行星自转太快，有可能根本不可能有同步卫星。而且卫星不能在大气层内飞行。根据上述条件，假设在地球质量和半径都不变的前提下，下列哪些情况中地球不可能有同步卫星（重力加速度取g=10m/s2）（）A．大气层厚度不变，地球自转周期减小到1小时B．大气层厚度不变，地球自转周期减小到3小时C．大气层厚度增加到6.6倍地球半径，地球自转周期不变D．大气层厚度增加到1.5倍地球半径，地球自转周期减小到3小时12、2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示．这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞．这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义．若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．根据所学知识，下列选项正确的是()A．双黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1B．双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1C．双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2D．双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M2∶M1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示的实验装置可用来研究平抛运动。长木板一端放置在桌面上，另一端固定在铁架台上，使得长木板与桌面之间的夹角为θ，将小铁块放在长木板与铁架台立杆的交点处，让它沿长木板从静止加速滑下，然后滑到桌面上，再做平抛运动落到地面上，测量出桌面离地高度h以及小铁块做平抛运动的水平位移s，重力加速度为g。认为小铁块经过长木板与桌面连接处的速度大小不变，桌面对小铁块的摩擦忽略不计。(1)小铁块做平抛运动的初速度大小为_____。(2)保持铁架台的位置以及长木板与桌面的接触点不动，通过调整长木板与铁架台立杆的交点，从而多次改变长木板与桌面之间的夹角θ，让小铁块从交点处由静止滑下，记录下对应的不同水平位移s，然后用图象法处理数据，以tanθ为纵轴，s2为横轴，作出tanθ﹣s2图线，如图乙所示。测得图线斜率为k，纵轴截距为b，则小铁块与长木板之间的动摩擦因数为_____，长木板、桌面、铁架台立杆围成的三角形底边的长度为_____。14、（10分）某同学用图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验．(1)搭建好实验装置后，先________，再________．纸带被打出一系列点，其中一段图所示，可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连．(1)如图所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔0.1s，则vB＝________m/s，a＝________m/s1．(保留两位有效数字）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，摩擦因数的水平地面静止放着质量m=1kg的木箱，用与水平方向成的恒力F作用于木箱，恒力大小F=10N，当木箱在力F作用下由静止开始运动距离S=3m时，求：（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）此时木箱的速度大小；（2）在这段运动过程中，拉力F的平均功率；（3）此时撤去拉力F，木箱还能够前进的距离．16、（12分）如图所示，质量m=2kg的小物块，从距地面h=3.5m处的光滑斜轨道上由静止开始下滑，与斜轨道相接的是半径R=1m的光滑圆轨道，如图所示，（）．试求：（1）小球滑至圆环顶点时对环的压力；（2）小球至少应从多高处由静止滑下才能通过圆环最高点；17、（12分）如图所示，一个放置在水平台面上的木块，其质量为2kg，受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力F=10N的作用，使木块从静止开始运动，若木块与水平面间的动摩擦因数为0.1，则（已知sin37°̊=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）木块在水平面上运动的加速度大小为多少?（2）木块在水平面上运动5s内的位移为多少？

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GMmr2＝mr4π2T2得，周期T=4π2r点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道周期与轨道半径的关系，本题也可以直接利用开普勒第三定律分析求解．2、B【解析】

学生体重约为50kg，每次引体向上上升高度约为0.5m，引体向上一次克服重力做功为W=mgh=50×10×0.5J=250J，全过程克服重力做功的平均功率为，故B正确，ACD错误．3、A【解析】

向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，所以向心加速度的大小，表示物体速度方向变化快慢，所以A正确。故选A。4、D【解析】

对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为a=gsin(90°-θ)=gcosθ(θ为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ，所以t=2sa=2×2Rcosθgcosθ=2Rg，t与θ无关，即t15、D【解析】

A．做曲线运动的物体，速度大小不一定发生变化，比如：匀速圆周运动，故A错误；B．速度方向发生变化的运动不一定是曲线运动，在直线运动中，速度方向也可以变化，故B错误；C．速度变化的不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故C错误；D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，物体一定有加速度，故D正确。故选D。6、B【解析】

小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力，根据几何关系可知：F向=mgtanθ，故AD说法正确；由几何关系知小球圆周运动的半径r=Lsinθ，故B说法错误；用秒表记下小球运动n圈的时间t，则转一圈的时间即周期，故C说法正确。7、AC【解析】

AB．重力对两物体做功均为：；重力的平均功率：，自由落体运动：，解得：，沿斜面下滑：，解得：，所以，所以重力平均功率不同，A正确B错误C．根据动能定理：，所以两物体到达底端速率均为：，C正确D．重力的瞬时功率等于重力与竖直速度的乘积，因为到达底端时速率相同，而速度方向不同，所以竖直分速度不同，重力瞬时功率不同，D错误8、BC【解析】AB：物体做曲线运动时，物体的速度方向一定变化，物体的速度大小不一定变化。例如：匀速圆周运动的速度大小不变。故A项错误，B项正确。CD：物体做曲线运动时，物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上。故C项正确，D项错误。点睛：曲线运动，合力的方向与速度方向不在一条直线上且指向曲线内侧。如果速率递减，说明合力做负功，合力的方向与运动方向成钝角；如果速率递增，说明合力做正功，合力的方向与运动方向成锐角；如果速率不变，说明合力不做功，合力的方向与运动方向垂直。9、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。10、BD【解析】

AB．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，木块受到的静摩擦力f=mω2r，则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时，木块b的最大静摩擦力先达到最大值；在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，f=mω2r，a和b的质量分别是2m和m，而a与转轴OO′为L，b与转轴OO′为2L，所以结果a和b受到的摩擦力是相等的；当b受到的静摩擦力达到最大后，b受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力，即kmg+F=mω2•2L①而a受力为f′-F=2mω2L②联立①②得f′=4mω2L-kmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是始终相等，故A错误，B正确；C．当a刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω2•2L解得选项C错误；D.当b恰好达到最大静摩擦时解得因为，则时，b所受摩擦力达到最大值，大小为，选项D正确。故选BD。11、ACD【解析】

根据万有引力提供卫星的向心力有解得卫星的周期对地球同步卫星有，则有AB．若大气层厚度不变，卫星的最小轨道半径其对应的地球同步卫星的最小周期为所以大气层厚度不变，要保留同步卫星的话，地球自转周期最多减小到2.4小时，才能保留同步卫星，故A符合题意，B不符合题意；C．大气层厚度增加到6.6倍地球半径，即轨道半径为若地球自转周期不变，此时地球同步卫星处在大气层内部，不能存留，故C符合题意；D．大气层厚度增加到1.5倍地球半径，此时地球同步卫星的轨道半径最小为其对应的地球同步卫星的最小周期为所以大气层厚度增加到1.5倍地球半径，地球自转周期做多减小到5小时，才能保留同步卫星，故D符合题意。故选ACD。12、BD【解析】A项：双黑洞绕连线的某点做圆周运动的周期相等，所以角速度也相等，故A错误；B项：双黑洞做圆周运动的向心力由它们间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞的距离为L，由，解得双黑洞的轨道半径之比，故B正确；C项：由得双黑洞的线速度之比为，故C错误；D项：由得双黑洞的向心加速度之比为，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、b【解析】

(1)[1]根据得，则初速度(2)[2][3]根据牛顿第二定律得，铁块在木板上下滑的加速度a＝gsinθ﹣μgcosθ则到达底端的速度则水平位移设铁架台的位置与桌面的接触点的距离为x，则有：s2＝4xhtanθ﹣4μxh解得纵轴截距b＝μ图线斜率则长木板、桌面、铁架台立杆围成的三角形底边的长度14、接通电源释放小车左0.160.40【解析】