上海市交大附中嘉定2022-2023学年物理高一第二学期期中教学质量检测试题含解析

上海市交大附中嘉定2022-2023学年物理高一第二学期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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，将质量为0.5kg的物体以一定的初速度水平抛出，飞行1s后垂直撞在倾角θ为45°的斜面上，g取10m/s2。则物体与斜面相碰前的动能为（）A．25J B．50JC．100J D．J2、如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2<v1，则下列说法中错误的是（）A．全过程中重力做功为零B．在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等C．在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率D．上滑过程中机械能减少，下滑过程中机械能增加3、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A．时刻小球动能最大B．时刻小球动能最大C．~这段时间内，小球的动能先增加后减少D．~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能4、神舟十一号飞船飞行到第5圈时，在地面指挥中心的控制下，由椭圆轨道转变为圆轨道．轨道示意图如图所示，O为地心，轨道1是变轨前的椭圆轨道，轨道2是变轨后的圆轨道，飞船沿椭圆轨道通过Q点时的速度和加速度的大小分别设为和，飞船沿圆轨道通过Q点的速度和加速度的大小分别设为和，比较和、和的大小，有（）A．， B．，C．， D．，5、做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A．物体所受的重力和抛出点的高度 B．物体的初速度和抛出点的高度C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、高度和初速度6、发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是()A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B．卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小C．卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力D．卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速7、物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是（）A．物体从A下落到B的过程中，动能不断减小B．物体从B上升到A的过程中，弹性势能不断减小C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变大后变小D．物体在B点的动能为零，是平衡位置，系统机械最小8、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．传送带克服摩擦力做的功为 B．物体在传送带上的划痕长C．电动机多做的功为 D．电动机增加的功率为μmgv9、我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为，设起飞过程中发动机的推力恒为；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s，弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（）A．弹射器的推力大小为B．弹射器对舰载机所做的功为C．弹射器对舰载机做功的平均功率为D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为10、经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．二、实验题11、（4分）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度为g=10m/s2。(1)若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标（_____cm，_____cm）；(2)小球平抛的初速度大小为_____m/s。12、（10分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道，通过圆形轨道，水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，取，求：（1）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能；（2）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。14、（14分）人类首次发现引力波，来源于距地球13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若黑洞A、B的轨道半径之比为2∶1，两个黑洞间的距离为L，总质量为M，做圆周运动的周期为T，求：(1)黑洞A的线速度大小；(2)黑洞A的质量。15、（13分）河宽，水流速度，船在静水中的速度是,求：欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移是多大？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

物体撞到斜面上时的竖直速度则合速度则物体与斜面相碰前的动能为故选B。2、D【解析】

全过程小球的高度变化为零，因此重力不做功，A正确；向上和向下的过程中摩擦力相等，都是，位移也相等，因此摩擦力做功相等，B正确，向上的平均速度为，向下的平均速度为，摩擦力的平均功率为，因此向上的平均功率大于向下的平均功率；C正确；摩擦力做功改变机械能，向上和向下的过程摩擦力都做负功，因此机械能都减少，D错误3、C【解析】

小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．4、C【解析】

飞船在椭圆轨道1的Q点和在圆轨道1的Q点所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度大小相等，即．在椭圆轨道Q点需加速，使得万有引力等于向心力，从而做圆周运动，进入圆轨道1．则．故C正确，ABD错误．故选C．5、B【解析】

对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=v0t

；竖直方向上：h=gt2

；所以水平位移为，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度．A.物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；B.物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；C.物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；D.物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；6、ACD【解析】

A.根据万有引力提供向心力,得,所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度.故A正确的;B.卫星从轨道1上经过Q点时加速做离心运动才能进入轨道2,故卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度,故B错误;

C、根据引力定律,可以知道,距离越大的,同一卫星受到的引力越小,因此在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力,故C正确

D、由2轨道变轨到3轨道,必须加速,才能做匀速圆周运动,否则仍做近心运动,，故D正确；7、BC【解析】

A．物体从A下落到B的过程中，物体的运动过程为：在物体刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球向下加速运动；随着弹力的增大，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大；之后弹力大于了重力，小球开始减速，直至减为零．所以物体先加速后减速，动能先增大后减小，故A错误；B．弹性势能与弹簧的形变量有关，物体从B上升到A的过程中，弹簧的压缩量不断减小，则弹簧的弹性势能不断减小．故B正确；C．物体从B上升到A的过程与物体从A下落到B的过程相似，物体先加速后减速，动能先增大后减小，故C正确；D．物体在B点的动能为零，但不是平衡位置，物体在平衡位置时合力等于零、速度最大，此时弹簧处于压缩状态，该位置在AB之间．对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故D错误；故选BC．【点睛】物体从A下落到B的过程中，分析物体的受力情况，判断其运动情况，从而判断出动能的变化情况．由形变量的变化分析弹性势能的变化．对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．8、CD【解析】

AB．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小。根据牛顿第二定律，物块加速运动的加速度为物体加速到速度为v时，所需的时间在这段时间内物块的位移传送带的位移则物体与传送带间的相对位移即物体在传送带上的划痕长，传送带克服摩擦力做的功为故AB错误；C．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是摩擦产生的内能为所以电动机多做的功故C正确；D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为故D正确。故选CD。9、ABD【解析】

设发动机的推力为，弹射器的推力为，则阻力为，根据动能定理可得，，故解得，A正确；弹射器对舰载机所做的功为，B正确；舰载机在弹射过程中的加速度大小为，根据公式可得运动时间为，所以弹射器对舰载机做功的平均功率为，故C错误，D正确．动能定理，牛顿第二定律，运动学公式，功率和功的计算【方法技巧】在运用动能定理解题时，一定要弄清楚过程中有哪些力做功，做什么功？特别需要注意重力做功和路径无关，只和始末位置高度有关，摩擦力、阻力做功和路径有关．10、BC【解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；二、实验题11、60602【解析】

(1)[1][2]因为竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知3、4两点的竖直距离为3格，则第4个点的纵坐标为60cm，水平方向上相等时间内位移相等，可知第4个点的横坐标为60cm(2)[3]根据△y=gT2得，相等的时间间隔则小球平抛运动的初速度12、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度