上海华东师大三附中2023年高一物理第二学期期中考试试题含解析

上海华东师大三附中2023年高一物理第二学期期中考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则A． B．C． D．2、关于地球同步卫星下列说法正确的是（）①地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的②地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小③地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动④以上均不正确A．①③ B．②③ C．①④ D．②④3、一细绳一端固定于O点，另一端系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球通过圆周的最低点时，小球受到（）．A．重力、绳子拉力和向心力作用 B．重力和绳子拉力作用C．重力和向心力作用 D．绳子拉力和向心力作用4、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A．卫星a的运行速度小于c的运行速度B．卫星a的加速度大于c的加速度C．卫星b的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星c的周期大于24h5、在不计空气阻力的情况下，下列哪一项不是抛体运动的例子（）A．从枪口水平射出的子弹B．一只棒球被一根棒球棍水平击出后C．一只以水平且初速度不为零的初速度，飘向高空的热气球D．一只小球沿水平桌面飞出后的运动6、如图所示，汽车正在水平路面上转弯，且没有发生侧滑。下列说法正确的是A．汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力B．汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力C．汽车转弯时由车轮和路面间的滑动摩擦力提供向心力D．汽车转弯半径不变，速度减小时，汽车受到的静摩擦力减小7、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8、如图所示，两个可视为质点的相同小球1、2分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动．已知两圆锥面与水平面的夹角分别为30°和45°，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．两球的向心加速度大小之比为1∶B．两球做圆运动的半径之比为1∶1C．两球的线速度大小之比为1∶D．两球离地面的高度之比为1∶39、如图所示，质量为的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止．则关于斜面对的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（）A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功10、如图所示，将一质量为m的小球从A点以初速度v斜向上抛出，小球先后经过B、C两点．已知B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，重力加速度为g，取A点所在的平面为参考平面，不考虑空气阻力，则()A．小球在B点的重力势能是在C点重力势能的两倍B．小球在B点的机械能是C点机械能的两倍C．小球在C点的动能为mv2－mghD．小球在B点的动能为mv2＋2mgh二、实验题11、（4分）如图所示，为一个探究平抛运动特点的实验，将一个斜槽固定在课桌桌面边缘，使斜槽末端切线水平，右边缘A距竖直墙面x1=10cm。把白纸和复写纸帖在墙上，记录钢球的落点。①使钢球从斜槽上某点由静止滚下打在墙上，记录落点为P；②将课桌向远离墙面方向移动使斜槽右边缘A距竖直墙面x2=20cm，使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下打在墙上，记录落点为N；③再次移动课桌，使斜槽右边缘A距竖直墙面x3=30cm，钢球仍从斜槽上由静止滚下打在墙上，记录落点为M；④测得OM=31cm，ON=56cm，OP=71cm。（1）实验中为了减小误差而采取的措施中正确的是_________（填写选项前的字母）。A．斜槽轨道必须光滑B．小球每次都应从同一高度释放C．每次都要平衡摩擦力D．小球应选用体积较小的实心钢球E．每次实验中均应重复几次后，再记录平均落点（2）由测得的数据可求出小球平抛的初速度为________m/s（不计空气阻力，g取10m/s2，结果保留2位有效数字）。12、（10分）一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取，那么：(1)闪光时间间隔是________s；(2)小球运动中水平分速度的大小________m/s；(3)小球在B点竖直分速度大小为___________m/s。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，遥控赛车比赛中的一个项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平轨道运动，通过遥控通电控制加速时间，使赛车可以在B点以不同的速度“飞跃壕沟”，落在平台EF段后竖直分速度将减为零，水平分速度保持不变．已知赛车的额定功率P=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道AB和EF上受到的阻力均为，AB段长，EF段长，B、E两点的高度差h=1.25m，B、E两点的水平距离x=1.5m．赛车车长不计，空气阻力不计，重力加速度．（1）为保证赛车能停在平台EF上，求赛车在B点飞出的速度大小的范围．（2）若在比赛中赛车通过A点时速度，且已经达到额定功率，要使赛车完成比赛，求赛车在AB段的遥控通电时间范围．14、（14分）如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，已知重度速度为g．若小球经过最低点时速度为，求此时杆对球的作用力大小；若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于，求小球经过最高点时的速度大小．15、（13分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G．某人造卫星绕地球做圆周运动的轨道离地高度等于地球半径；忽略地球自转的影响，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）该人造卫星绕地球做圆周运动的周期；（4）该人造卫星所在轨道处的重力加速度。

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、C【解析】

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.速度与水平方向的夹角为，则：位移与竖直方向的夹角为，则：所以：所以选C.2、A【解析】

同步卫星的周期与地球自转周期相同，根据，可知同步卫星的轨道半径是一定的，故地球同步卫星的高度是一定的，再根据，知轨道半径一定的情况下同步卫星运动的速度也是一定的，故①正确，②④错误；而且必须在赤道上空，否则就达不到同步，故③正确。故选A。3、B【解析】

当小球通过圆周的最低点时，小球受到重力和绳子拉力作用，两个力的合力充当向心力；A．重力、绳子拉力和向心力作用，与结论不相符，选项A错误；B．重力和绳子拉力作用，与结论相符，选项B正确；C．重力和向心力作用，与结论不相符，选项C错误；D．绳子拉力和向心力作用，与结论不相符，选项D错误；故选B.4、A【解析】

AC．根据得卫星的线速度为可知轨道半径大的卫星运行速度小，所以卫星a的运行速度小于c的运行速度，卫星b的运行速度小于第一宇宙速度，选项A正确，C错误；B．根据得卫星的加速度为可知轨道半径大的卫星加速度小，所以卫星a的加速度小于c的加速度，选项B错误；D．根据得卫星的周期为可知轨道半径大的卫星周期大，所以卫星a（地球同步卫星）的周期大于c的周期，即卫星c的周期小于24h，选项D错误。故选A。5、C【解析】

A．从枪口水平射出的子弹，不计空气阻力时只受重力作用，则其运动为平抛运动，选项A不符合题意；B．一只棒球被一根棒球棍水平击出后，不计空气阻力时只受重力作用，则其运动为平抛运动，选项B不符合题意；C．一只以水平且初速度不为零的初速度，飘向高空的热气球，除受重力外还受到空气的浮力作用，不属于抛体运动，选项C符合题意；D．一只小球沿水平桌面飞出后的运动，不计空气阻力时只受重力作用，则其运动为平抛运动，选项D不符合题意；故选C。6、AD【解析】

汽车转弯时靠静摩擦力提供向心力，故A正确，BC错误；根据f=mv2R，知半径不变，速度减小时，向心力减小，则汽车受到的静摩擦力减小，故D正确。所以AD7、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．8、AD【解析】

A．设小球的质量为m，两个小球运动的向心力为两球受到的合外力，对小球1根据牛顿第二定律则；对小球2根据牛顿第二定律则所以选项A正确．

B．由向心加速度的公式结合向心加速度的比值得选项B错误

C．由线速度的公式得两球的线速度大小之比为，选项C错误．

D．球1离地面的高度球2离地面的高度所以两球离地面的高度之比为选项D正确．故选AD。点睛：解答该类型的题，首先要进行正确的受力分析，得出向心力，铭记向心力是沿半径方向上的所有力的合力．9、ACD【解析】由功的计算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做负功；当加速度较大时，摩擦力沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功；当时，摩擦力不存在，不做功，综上所述，B是错误的．点睛：本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力，采用的是分解加速度，不是分解要求的力的方法，使解题过程简洁方便．10、AC【解析】

A项：由公式可知，由于B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，所以小球在B点的重力势能是在C点重力势能的两倍，故A正确；B项：小球从A点开始到BC的过程中机械能守恒，故BC两点机械能相等，故，故B错误；C项：对AC过程分析，由机械能守恒定律可知：，故C点的动能为：，故C正确；D项：根据机械能守恒：小球在B点的动能为，故D错误．二、实验题11、BDE;1.0m/s;【解析】（1）斜槽轨道不一定要光滑，只要每次从斜槽的同一位置由静止释放小球即可，故A错误，B正确；实验中不需要平衡摩擦力，故C错误；小球应选用体积较小的实心钢球，减小误差，故D正确；为了减小误差，每次实验中均应重复几次后，再记录平均落点，故E正确。所以BDE正确，AC错误。（2）根据Δy=NM-PN=gT2，代入数据解得：T=0.1s，在水平方向：Δx=x12、0.11.52【解析】

（1）[1]在竖直方向上有其中：代入求得（2）[2]水平方向匀速运动，有其中，代入解得（3）[3]根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有三、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、（1）3.0~4.0m/s（2）2.4s~2.75s【解析】试题分析：（1）赛车通过B点在空中做平抛运动，设赛车能越过壕沟的最小速度为，在空中运动时间为，则有，且解得为保证赛车不从F端掉落，则赛车落到EF平台后做匀减速运动，到达F点时速度恰好为零，由，解得设赛车从B点飞出的最大速度为，在平台上匀减速运动的位移为，则有，，联立可得故速度大小的范围为3.0～4.0m/s（2）设赛车从B点飞出的速度为v，且赛车通电时间为，则赛车从A点运动到B点的过程中，根据动能定理有，解得将赛车安全完成比赛从B点飞出的最大速度和最小速度以及其他数据代入可得故赛车在AB段的安全通电时间范围为2.4s～2.75s考点：动能定理、牛顿第二定律、平抛运动、功率、平均功率和瞬时功率．【名师点睛】本题要正确分析赛车在水平轨道上运动的运动情况