陕西省宝鸡市凤县中学2022-2023学年物理高一第二学期期中经典试题含解析

陕西省宝鸡市凤县中学2022-2023学年物理高一第二学期期中经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是[]A．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D．用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率2、英国《新科学家（NewScientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半径的关系满足（其中为光速，为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（）A． B．C． D．3、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力大小变为1N，方向不变，下列判断正确的是（）A．内外力的平均功率是2WB．第2秒内外力所做的功是C．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4、关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动C．两个分运动是直线运动，合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动D．若合运动是曲线运动，则其分运动至少有一个是曲线运动5、一质量为60kg的人，在地球表面受重力为588N，月球表面的重力加速度为地球表面的，此人在月球表面上()A．质量为60kg，所受重力大小为588NB．质量为60kg，所受重力大小为98NC．质量为10kg，所受重力大小为588ND．质量为10kg，所受重力大小为98N6、已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看作匀速圆周运动，则可判断（）A．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离B．金星的质量大于地球的质量C．金星的半径大于地球的半径D．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离7、如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是()A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒8、太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则（）A．直线三星系统运动的线速度大小为B．三星系统的运动周期为C．三角形三星系统中星体间的距离为D．三角形三星系统的线速度大小为9、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则（）A．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为B．火星探测器匀速飞行的速度约为C．火星探测器的质量为D．火星的平均密度为10、如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到不计内阻的电源的两端，闭合电键S，电路稳定后，两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是（）A．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮B．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变亮C．断开电键S，灯泡L1立即熄灭D．断开电键S，灯泡L2慢慢熄灭11、如图所示，一个长为L、质量为M的长方形木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点）以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。在此过程中（）A．系统由于摩擦而产生的热量为μmgdB．摩擦力对物块做功为－μmg（s＋d）C．摩擦力对木板做功为－μmgsD．木板动能的增量为μmgs12、假如某小学生在月球表面以初速度v0竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验，将一传感器先后分别固定在竖直板上的D、C和B三点，然后从同一位置释放摆锤，分别测出摆锤经过D、C和B点时的速度。(1)实验中速度由____________传感器测量；(2)已知摆锤的直径为△s，由传感器测出摆锤通过传感器时的挡光时间为△t，则摆锤经过传感器时的速度大小为____________；(3)实验中默认从____________点释放摆锤，以____________点为零势能面；(4)该实验的研究对象是____________；(5)实验中，某同学由于操作不当，测得摆锤在B点的机械能明显比在A、C和D的机械能大，其原因可能是（只写一种）____________。14、在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室中有一个规格为“3V，1.5W”的小灯泡，(1)某实验小组连接的实物图如图所示，图中滑动变阻器应选用_____（选填“A”或“B”）；A．滑动变阻器（10Ω，1A）B．滑动变阻器（1kΩ，300mA）(2)通过调节滑动变阻器，得到多组电压表和电流表的示数如下表所示，当电压表的示数为1.0V时，电流表的示数如图所示，则电流表的示数为_____A；U/V00.51.01.52.02.5I/A00.170.390.450.49(3)根据表中数据，在如图所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线_________.15、在利用如图1所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，(1)下列操作正确的是________.A．打点计时器应接到直流电源上B．先释放重物，后接通电源C．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器(2)实验中，某实验小组得到如图2所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=________，动能变化量ΔEk=________.(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是________.A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三．计算题(22分)16、（12分）如下图所示，当水平拉力为F＝40N时，质量为m＝10kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们一起匀速前进，需加的水平拉力为60N，求铁块的质量M.(取g＝10m/s2)．17、（10分）长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直面内做圆周运动．(如图)(1)当小球在最高点B的速度为v1时，求杆对球的作用力.(2)杆拉球过最高点的最小速度为多少？(3)试分析光滑圆管竖直轨道中，小球过最高点时受管壁的作用力与速度的关系？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】加速粒子的最大半径为=，最大动能=，与加速电压大小无关，只与粒子的荷质比以及磁感应强度，加速器的半径有关，A错，B错，带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，电压周期性变化两次刚好是一个周期，所以交变电场的周期应与圆周运动周期相同，C错；同一回旋加速器加速不同的带电粒子其不同，所以要调节交变电场的频率，D对．2、C【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有又有联立解得代入数据得重力加速度的数量级为：1012m/s2。故选C。【点睛】3、D【解析】

A、设1s末、2s末速度分别为v1和v2，由动量定理Ft=mv2-mv1得：第1s内有：，v1=2m/s；第2s内有：，v2=3m/s；0～2s内，由动能定理可知外力做功为，故0～2s内平均功率是，故A错误；B、第2秒内外力所做的功，故B错误；C、第1s末功率为：，第2s末功率为：；故C错误；D、第1秒内与第2秒动能增加量分别为：，故D正确．4、C【解析】A、根据平行四边形定则知，合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故A错误；

B、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动，故B错误；

C、两个匀变速直线运动的合运动的合加速度与合初速度方向共线时，则是匀变速直线运动，若不共线时，则是匀变速曲线运动，故C正确；

D、若合运动是曲线运动，则其分运动不一定是曲线运动，例如平抛运动，故D错误．点睛：解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上，以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系．5、B【解析】质量是物体的特性，不会随着物体的状态，形状以及空间位置的变化为变化，所以到月球上人的质量不变，因为重力，所以在月球上人的重力为98N，B正确，思路分析：质量是物体的特性，不会随着物体的状态，形状以及空间位置的变化为变化，重力，试题点评：本题考查了质量和重力随着空间位置的变化的变化规律6、D【解析】

根据行星公转时万有引力提供向心力有：A、，因为金星公转的周期小于地球公转的周期所以金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离，故A错误；B、根据已知条件只能计算中心天体太阳的质量，不能计算环绕天体的质量，故B错误；C、表达式中r为公转半径而不是行星本身半径，由已知条件不能得出此结论，故C错误；D、由A分析知，金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离，故D正确。7、BC【解析】

A．当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A错误；B．当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；CD．若将A、B、C三物块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，选项D错误．故选BC．8、BC【解析】

在第一种形式下：三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力，有：，解得．周期，故A错误，B正确。

另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，

由万有引力定律和牛顿第二定律得：，由于两种系统周期相等，即，解得：，所以：．故C正确，D错误。故选BC。【点睛】解决本题的关键知道星体做圆周运动的向心力的来源，抓住两个系统周期相同，结合牛顿第二定律进行求解．9、AD【解析】A、火星探测器匀速飞行的向心加速度约为：，故A正确；B、飞行N圈用时t，故速度为：，故B错误；C、探测器受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得：，等式两边的质量m约去了，无法求解探测器的质量m，故C错误；D、探测器受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，质量：，故火星的平均密度为：，故D正确；故选AD．【点睛】火星探测器在火星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据线速度的定义求解线速度大小，根据向心加速度公式求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解质量，在结合密度的定义公式求解密度．10、AD【解析】

AB．依题得，闭合开关达到稳定后两灯均可正常发光，说明L与R的直流电阻相等。L与R的直流电阻相等，灯立刻正常发光，而电感L电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，通过灯的电流小于灯的电流，逐渐变亮，即先亮，后亮。闭合电建S到电路稳定前，灯泡由暗变亮，灯泡由亮变暗，故A正确，B错误；CD．闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过原来的电流立刻消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，两灯同时逐渐熄灭，故C错误，D正确。故选AD。11、ABD【解析】

A．系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为Q=μmgd故A正确；B．物块相对于地运动的位移x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-μmg（s+d）故B正确；C．木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，则该摩擦力对木板做正功，则摩擦力对木板做功为W板=μmgs故C错误；D．根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故D正确。故选ABD。12、AC【解析】

A．小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得解得故A正确；B．物体在月球表面上时，由重力等于月球受到的万有引力得解得故B错误；C．探测器离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，即解得故C正确；D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力得解得故D错误。故选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、光电门AD摆锤测B点速度时，光电门传感器固定的在B点的下方；或测B点速度时，摆锤释放点的位置高于A点；或测B点速度时，摆锤从A点释放时的速度不为零。【解析】

(1)[1]本实验，采用光电门传感器来测量瞬时速度；(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，所以摆锤经过光电门时的速度大小为：(3)[3][4]为操作和数据处理方便，实验中默认从A点的位置释放；以最低点D点为零势能面；(4)[5]该实验研究摆锤在向下摆动过程中机械能是否守恒，所以研究对象为摆锤；(5)[6]造成摆锤在B点的机械能明显比在A、C和D的机械能大的原因可能是：测B点速度时，光电门传感器固定的在B点的下方；或测B点速度时，摆锤释放点的位置高于A点；或测B点速度时，摆锤从A点释放时的速度不为零。14、A0.30【解析】

（1）测量小灯泡的伏安特性曲线，需要电压从零开始调节，所以电路采取分压式，为了方便调节，滑动变阻器选择总阻值较小的A（2）根据图示可知，电流表示数为0.30A