陕西省西安市育才中学2023年物理高一第二学期期中统考试题含解析

陕西省西安市育才中学2023年物理高一第二学期期中统考试题请考生注意：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、冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，其安全速度为（重力加速度为g）（）A．v≥k B．v≤ C．v≤ D．v≤2、如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的拉力作用下，在水平面上匀速移动位移s.已知物体与水平方向间的动摩擦因数为μ，则拉力做功大小为A．μmgs B．μmgscosθC． D．3、下列物体或人，可以看作质点的是（）①研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的空中姿态②研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的平均速度③研究一列火车通过某路口所用的时间④研究我国科学考察船去南极途中的位置A．①③ B．②③ C．①④ D．②④4、如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断5、如图所示，竖直面内有一半径为的圆环，可绕直径AB所在的竖直轴转动，半径OC水平；质量为m的小球（可视为质点）套在圆环上，同时有一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于B点。若圆环以角速度ω匀速转动，小球恰好稳定在圆环上的C点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，则()A．弹簧的劲度系数为B．弹簧的劲度系数为C．圆环受到小球的弹力大小为D．圆环受到小球的弹力大小为6、做曲线运动的物体（）A．加速度一定是变化的 B．所受合力不为零C．速度与加速度方向在一条直线上 D．速度与加速度方向垂直7、做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是()A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期8、如图所示，倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因数，取传送带底端为零势能面，下列描述小物块速度v，重力势能EP，动能Ek和机械能E四个物理量随物块沿传送带运动距离x的变化趋势中正确的有（）A． B． C． D．9、如图所示，从地面上方某处，将一小球以6m/s的初速度沿水平方向抛，小球经过0.6s落地.不计空气阻力，g取10m/s2，则可求出()A．小球抛出时离地面的高度是1.8mB．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是1.8mC．小球落地时的速度大小是12m/sD．小球落地时的速度方向与水平地面成45°角10、滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.3g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是()A．人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B．人和滑车获得的动能为0.6mghC．整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为mghD．人和滑车克服摩擦力做功为0.4mgh11、某类地行星的质量是地球质量的8倍，半径是地球半径的2倍，宇航员在地球表面以初速度10m/s水平抛出一物体，其水平射程为10m，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是A．该类地行星表面的重力加速度5m/s2B．该类地行星的平均密度与地球的平均密度相等C．该类地行星的第一宇宙速度为地球的第一宇宙速度的2倍D．宇航员在类地行星表面以相同的高度和水平初速度抛出一物体，其水平射程为5m12、用m表示地球的通信卫星(同步卫星)的质量，h表示离地面的高度，用R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通信卫星所受的地球对它的万有引力的大小为()A． B．C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是______。A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧秤F．重垂线（2）在做“研究平抛运动”实验中，引起实验结果偏差较大的原因可能是______。①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时，没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响A．①③B．①②④C．③④D．②④（3）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：①根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=______m/s。②小球运动到b点的速度是______m/s。③从抛出点到b点所经历的时间是______s。14、（10分）①如图所示，在研究物体做平抛运动时，让小球A沿曲面轨道滚下，离开轨道末端时（末端水平，小球A离开轨道时和小球B在同一高度），撞开接触式开关S（开关对小球的作用力可忽略不计），被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．多次改变整个装置的高度H重复上述实验，发现A、B两球总是同时落地．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匀速直线运动D．竖直方向的分运动是自由落体运动②“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶．假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分．已知照片上方格的实际边长为,闪光周期为,据此可以得出___________A．月球上的重力加速度为B．照片上点一定是平抛的起始位置C．小球运动到点时速度大小为D．小球平抛的初速度为三、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）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，不考虑地球自转的影响．（1）求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r；16、（12分）“神州”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求：（1）地球的密度；（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度．17、（12分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m=5×103kg的汽车，正以v1=10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=5×104W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都恒定，汽车可看成质点．求：（1）汽车在AB路段上运动过程中所受的阻力f1；（2）汽车速度减至8m/s时的加速度a的大小；（3）BC路段的长度sBC．

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、B【解析】

由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大速度为v，则有解得，所以安全速度，故B正确，ACD错误。故选B。2、D【解析】

：物体在F作用下匀速移动，根据受力分析可求得：水平方向上：Fcosθ=f，竖直方向上：N+Fsinθ=mg，f=μN，联立可得：，所以力F做功：，故D正确，ABC错误．3、D【解析】

①研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的空中姿态时，不能把运动员看做质点，否则就没姿态可言了，则①错误；②研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的平均速度时，运动员的大小可忽略不计，可看做质点，则②正确；③研究一列火车通过某路口所用的时间时，火车的大小不能忽略，不能看做质点，③错误；④研究我国科学考察船去南极途中的位置时，考察船的大小可忽略不计，可看做质点，则④正确。故选D。4、C【解析】因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力都等于木箱与地面间的滑动摩擦力，所以两人对木箱的推力相等，又因为所走的位移相同，根据W=Fx，所以两人做功一样多，故ABD错误，C正确．故选：C5、C【解析】

由题意可知小球在圆环上的点时弹簧的长度，故弹簧处于压缩状态，小球在点受到重力，弹簧的弹力和圆环的弹力而做匀速圆周运动，如图所示，根据胡克定律有，在竖直方向上有，在水平方向上有，解得，，根据牛顿第三定律可得圆环受到小球的弹力大小为，故选项C正确，A、B、D错误。6、B【解析】

物体做曲线运动时，所受合力与速度方向不在一条直线上，且合力不为零，故B正确ACD错误。故选B。7、BCD【解析】

做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向不断变化；角速度和周期不变，故选BCD.8、BCD【解析】

A．小物块无初速度的放在传送带上，先向下加速，最初阶段传送带的速度大于小物体的速度，滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律的小物体的加速度由得故v—x图像应为向x轴弯曲的一段曲线；当小物体加速到与传送带的速度相等后，由于，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，小物体受到的合力沿传送带向下，小物块继续向下加速；小物块的速度大于传送带的速度v0后，摩擦力沿传送带向上，加速度由解得故v-x图像同样为向x轴弯曲的一段曲线，故A错误；B．取传送带底端为零势能面，设初状态重力势能为EP0，重力势能表达式为EP-x图像应为斜率为负值的一段直线，故B正确；C．小物块加速度为a1时，根据动能定理有动能的表达式为设此过程获得的动能为Ek0，Ek-x图像应为斜率为正值、过原点的一段直线；小物块的速度大于传送带速度后加速度为a2，动能表达式为故Ek-x图像应为斜率为正值的一段直线；由于，斜率变小，故C正确。D．小物块加速度为a1时，摩擦力做正功，机械能增加，机械能表达式为E-x图像应为斜率为正值的一段直线，纵轴截距为初状态的机械能EP0；小物体加速到与传送带的速度相等时，机械能增加到最大值Em，小物块的速度大于传送带速度后，摩擦力做负功，机械能表达式为E-x图像应为斜率为负值的一段直线，故D正确。故选BCD。9、AD【解析】

A．小球在竖直方向作自由落体运动，则有A正确；B．小球在水平方向做匀速直线运动，则有B错误；C．小球落地时的竖直方向速度为所以小球落地时的速度为故C错误；D．由C分析可知，小球落地时竖直方向速度与水平方向速度相等，所以小球落地时的速度方向与水平地面成45°角，故D正确。故选AD。10、BD【解析】A、加速度大小为0.3g，设受到的摩擦力是f，则沿斜面的方向：ma=mgsin30°-f，所以f=0.2mg；则人下滑的过程中受到摩擦力的作用，人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能．故A错误；B、人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功，由动能定理知获得的动能为．故B正确；C、整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为故C错误；D正确；故选BD11、BC【解析】

A、在星球表面由重力等于万有引力,即得：，故A错；B、结合题中说给数据，根据，可知该类地行星的平均密度与地球的平均密度相等，故B对；C、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,由牛顿第二定律得:可得：，故C对；D、由于，所以下落相同高度所用时间为，即时间变为原来的倍，所以水平位移也就变为原来的，故D错；故选BC【点睛】由重力加速度的表达式及行星与地球的质量之比,半径之比求得重力加速度之比.由第一宇宙速度表达式及行星与地球的质量之比、半径之比求得第一宇宙速度.12、BCD【解析】试题分析：地球同步卫星的角速度与地球的自转的角速度ω相同，轨道半径为r=R+h，则根据向心力公式得：地球对卫星的引力大小为：F=mω2（R+h）．该卫星所受地球的万有引力为：在地球表面有，得到GM=gR2，联立得：．由解得：所以可得：,故BCD正确，A错误；故选BCD．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题为卫星运动的典型题型，抓住万有引力等于向心力、万有引力等于重力，再根据向心力的基本公式求解，解题过程中要注意黄金代换式的应用．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CFB1.000.750.075【解析】

（1）[1]“研究平抛运动”的实验时，还需要坐标纸测量数据，重垂线保持木板处于竖直方向，故需要的是CF。（2）[2]①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差；②确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和①类似，所以②会引起实验误差；③只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以③不会引起实验误差。④空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做的就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以④会引起实验误差。综上所述会引起实验误差的有①②④，故选B。（3）[3][4][5]①平抛运动在竖直方向做自由落体运动，竖直方向连续相等时间内的位移之差为△由图知△可得水平方向有得②根据竖直方向的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，得则有③从抛出点到点所经历的时间为14、DBD【解析】

（1）A球与B总是同时落地，说明A球竖直方向的分运动与B球的运动相同，B球做的是自由落体运动，所以A球竖直方向的分运动是自由落体运动．（2）A．应用平抛运动的规律可知，在竖直方向由：，