上海市闵行区2022-2023学年物理高一第二学期期中综合测试试题含解析

上海市闵行区2022-2023学年物理高一第二学期期中综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了原子核的内部结构模型B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子特征光谱也是不连续的D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构2、如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m直径略小于管径的小球可在管内做完整的圆周运动，g为当地重力加速度，则（）A．小球运动到管顶部时动能最大B．小球运动到管顶部时的最小速度为C．小球运动到管顶部时对管壁的压力一定向上D．小球运动到管底部时对管壁的压力一定向下3、关于人造卫星所受的向心力F、线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是（）A．由可知，向心力与r2成反比B．由可知，v2与r成正比C．由可知，ω2与r成反比D．由可知，T2与r成反比4、呈水平状态的弹性绳，右端在竖直方向上做周期为0.4s的简谐振动，设t=0时右端开始向上振动，则在t=0.5s时刻绳上的波形可能是图中的哪种情况A． B．C． D．5、如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v-t图像，oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段。bc段是与ab段相切的水平直线.下述说法正确的是A．时间内汽车以恒定功率做匀加速运动B．时间内的平均速度为C．在全过程中t2时刻的牵引力及其功率都是最大值D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值6、两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA∶TB=1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2 B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2 D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶17、如下图，哪些图像表示物体做匀变速直线运动(

)A． B．C． D．8、如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是()A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1(m+M)gB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgC．当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动D．无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动9、质量为4kg的质点在xOy平面上做曲线运动，它在x方向的速度-时间图象和y方向的位移-时间图象如图所示。下列说法正确的是（）A．质点的初速度大小为5m/sB．2s末质点速度大小为6m/sC．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．质点所受的合外力为6N10、如图所示，两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B开始自由下落，不计空气阻力，则(

)．A．两球的速度变化快慢不相同B．在同一时刻，两球的重力的功率相等C．在下落过程中，两球的重力做功相同D．在相等时间内，两球的速度增量相等11、如图所示，汽车沿水平面以速度V0向左匀速行驶，当汽车运动到某位置时，绳子与水平方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是（）A．在图示位置物体上升的速度V0cosθB．在图示位置物体上升的速度V0/cosθC．物体在上升过程中速度逐渐增大D．物体在上升过程中速度保持不变12、已知引力常量G和下列某几组数据，就能计算出地球的质量，这几组数据是（）A．飞船绕月球运行的周期及飞船离月球中心的距离B．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C．月球绕地球运行的周期及月球离地心的距离D．人造地球卫星的线速度及卫星到地心的距离二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）学习向心力和向心加速度知识时，物理兴趣组陈柯宏同学做了如图所示小实验，通过实验体验一下手拉细绳的力．请根据你的体验，说出在下述几种情况下，向心力怎样变化？（选填：增加、减小、不变）（1）当r不变，运动中使橡皮塞的角速度ω增大，向心力将________；（2）运动中，改变半径r尽量使角速度保持不变，当r_________时，向心力将减小；（3）换个质量更大的橡皮塞，并保持半径r和角速度ω不变，则向心力F将____________；（4）这个小实验表明，做圆周运动的物体向心力F的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω有关，根据所学知识，你知道它们之间的关系表达式吗？请写出来：_______________．14、（10分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰．该实验现象说明了A球在离开轨道后（______）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，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为4Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。求：(1)开关闭合后金属棒所受安培力的方向；(2)开关闭合后金属棒所受安培力的大小；(3)金属棒的质量多大？16、（12分）用长L＝0.6m的绳系着装有m＝0.5kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G＝10m/s1．求：(1)最高点水不流出的最小速度为多少？(1)若过最高点时速度为3m/s，此时水对桶底的压力多大？17、（12分）如图所示，AB是倾角θ=45°的倾斜轨道，BC是一个水平轨道（物体经过B处时无机械能损失），AO是一竖直线，O、B、C在同一水平面上，竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切与C点，已知A、O两点间的距离h=1m，B、C两点间的距离d=2.0m，圆形轨道的半径R=1m。一质量m=2kg的小物体，从与O点水平距离x0=3.6m的P点水平抛出，恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道。小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC之问的动摩擦因数都是μ=0.5，g取10m/s2。(1)求小物体从P点抛出时的速度v0和P点的高度H；(2)求小物体运动到圆形轨道最高点D时，对圆形轨道的压力；(3)若小物体从Q点水平抛出，恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道，且小物体不能脱离轨道，求Q、O两点的水平距离x的取值范围。

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】

A．图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，并没有得出原子核内部结构，故A错误；B．用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能，故B错误；C．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的即原子特征光谱也是不连续的，故C正确；D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构，故D错误。故选C。2、D【解析】

A．在最低点速度最大，动能最大，A错误；BC．要使小球能通过最高点，只要小球的速度大于零即可，则在最高点的临界速度为0。而当向心力等于重力时，小球对轨道没有压力，此时有可得若大于此速度，球对外轨道有向上压力，若小于此速度，则球对内轨道有向下压力，BC错误；D．小球在最低点时由于做圆周运动，故小球受到向上的支持力和本身的重力，两个力的合力提供了圆周运动的向心力，故小球在最低点一定对外轨道有向下的压力，故D正确。故选D。3、A【解析】

A．由可知，向心力F与r2成反比，故A正确；B．因为，改变，改变，所以v2、ω2与r不成正比，T2与r不成反比，故BCD错误。故选A。4、B【解析】t=0时右端开始向上振动，则在t="0.5"s，即经过个周期，右端质点应运动到上方最大位移处．故B正确，A、C、D错误．故选B．5、D【解析】

0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，根据P=Fv知，汽车的功率逐渐增大。故A错误。t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于．故B错误。0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，然后功率保持不变，速度增大，牵引力减小，即做加速度减小的加速运动，可知t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，故C错误，D正确。6、D【解析】

根据开普勒第三定律得：RA3：RB3=TA2：TB2=1：64解得：RA：RB=1：4由卫星的速度公式得：A.RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2，与计算结果不符，故A错误．B.RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1，与计算结果不符，故B错误．C.RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2，与计算结果不符，故C错误．D.RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶1，与计算结果相符，故D正确．7、ABC【解析】

两个v—t图象中速度的正负只表示了速度方向相反，即运动有往复，但它们的速度变化都是均匀的，所以都是匀变速直线运动。故选AB8、BD【解析】

A、由于木板相对于地面是否刚要滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g;故A错误.B、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，而f1=μ1mg，由平衡条件得：f2=f1=μ1mg；故B正确.C、D、由题分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动；故C错误，D正确.故选BD.9、AD【解析】

A．x轴方向初速度为y轴方向初速度代入解得，质点的初速度故A正确；B．2s末质点速度应该为故B错误；C．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直。故C错误；D．x轴方向的加速度质点的合力故D正确。故选AD。10、BCD【解析】

两球的加速度均为g，则两球速度变化的快慢相同，选项A错误；在某时刻两球的竖直速度均为vy=gt，根据PG=mgvy可知在同一时刻，两球的重力的功率相等，选项B正确；根据h=gt2，则W=mgh=mg2t2可知在下落过程中，两球的重力做功相同，选项C正确；根据可知，在相等时间内，两球的速度增量相等，选项D正确；故选BCD.11、AC【解析】

汽车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向（绕滑轮转动）的两个分运动，将汽车合速度正交分解，如图

物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度v物=v1=v0cosθ；当汽车向左匀速行驶时，θ夹角在减小，则物体M增大，处于加速运动，故选AC.12、CD【解析】

根据解得则已知行星（或卫星）的周期T和半径r可计算中心天体的质量M。A．已知飞船绕月球运行的周期及飞船离月球中心的距离可计算月球的质量，选项A错误；B．已知地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离可计算太阳的质量，选项B错误；C．已知月球绕地球运行的周期及月球离地心的距离可计算地球的质量，选项C正确；D．由可得可知，已知人造地球卫星的线速度及卫星到地心的距离可计算地球的质量，选项D正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、增加减少增加【解析】

（1）当r不变，运动中使橡皮塞的角速度ω增大，向心力将增大．（2）运动中，改变半径r尽量使角速度保持不变，当r减小时，向心力将减小．（3）换个质量更大的橡皮塞，并保持半径r和角速度ω不变，细绳的拉力增大，则向心力F增大．（4）根据已学的知识可知，向心力的公式为：．14、C【解析】

球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动．将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．故C正确，ABD错误．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)方向竖直向下；(2)0.03N；(3)【解析】

(1)开关闭合后金属棒中的电流方向由，由左手定则可知，金属棒所受安培力方向竖直向下(2)开关闭合后回路中电流为受到的安培力大小为(3)开关断开时，由平衡条件可得开关闭合后，由平衡条件可得联立解得16、（1）1.45m/s（1）1.5N方向竖直向上【解析】（1）水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为，则在最高点处有：，代入数据解得：．（1）设桶底对水的支持力为F，根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为，方向竖直向下．点睛：本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．17、(1)6m/s，2.8m；(2)N=24N；(3)0.5m＜x≤15m或x≥3m【解析】

(1)小物体从P到A做平抛运动，由题知，物体经过A点时速度平行于斜面向下，设物体经过A点时竖直分速度大小为vy，如图所示则有vy＝v0tan45°＝v0，又可得，水平距离联立解得v0＝6m/s，H＝2.8m(2)物体从P到D的过程，由