山东省青州二中2023年物理高一下期中质量检测试题含解析

山东省青州二中2023年物理高一下期中质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、英国科学家牛顿是经典力学理论体系的建立者，他有一句名言是：“如果我所见到的比笛卡儿要远些，那是因为我站在巨人的肩上。”关于牛顿等这些科学“巨人”及其成就，下述说法错误的是（）A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律B．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星”C．卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”D．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，既适用于低速运动也适用于高速运动；既适用于宏观世界，也适用于微观世界2、对于万有引力定律的表达式，下面正确的说法是：（）A．公式中的G是引力常量，它是实验测得的，不是人为规定的B．当r等于零时，万有引力为无穷大C．万有引力定律适用所有情况，没有条件限制D．r是两物体最近的距离3、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、将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的小物体轻放在弹簧上端，小物体由静止向下运动，小物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．当地重力加速度为2a0；B．小物块机械能守恒C．小物体向下运动过程中最大动能为D．当小物体运动到2x0的位置时弹簧的弹性势能为ma0x05、一个物体静止在光滑的水平面上，对物体施加的外力沿水平方向，外力大小变化如图所示．设在0＜t＜T时间内外力对物体做功为W，则物体在t=2T时的动能EK与W的关系是（）A．EK=W B．EK=2W C．EK=3W D．EK=4W6、一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F，如图所示，物体仍保持静止．则物块（）A．受到的支持力不变B．受到的支持力减小C．受到的摩擦力不变D．受到的摩擦力减小7、关于所有的地球同步卫星，下列说法正确的是A．向心力相同 B．周期相同C．向心加速度相同 D．离地心的距离相同8、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，实验的装置如图所示．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____．\A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线9、如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上．t＝0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动．在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中不正确的有（）A．两钉子间的距离为绳长的B．t＝10.5s时细绳拉力的大小为6NC．t＝14s时细绳拉力的大小为10ND．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s10、如图所示，甲、乙两物体在同一直线上运动的x﹣t图象，由图象可以判断从t1到t2的时间内（）A．甲物体在做匀减速直线运动B．乙物体在做匀加速直线运动C．两物体都在做匀速直线运动D．甲、乙两物体的运动方向相反11、质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．12、如图所示，1为地球同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是（）A．v2=v3＞v1 B．ω1=ω3＜ω2C．a1＜a2=a3 D．a2＞a1＞a3二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的是_______．A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B．手提纸带任意位置C．使重物靠近打点计时器14、某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：(1)按图摆好实验装置，其中小车质量M＝0.20kg，钩码总质量m＝0.05kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50Hz)，打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125J.(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．（双项选择题）A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因15、如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝2cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。(1)同学们测出某时刻R的坐标为（2cm，4cm），此时R的速度大小为______cm/s，R的加速度大小为______cm/s2；(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是下图中的________（填选项字号）。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一根原长L=1m的轻弹簧套在足够长的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量m=2kg的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆可以一起绕经过杆A端的竖直轴OO'匀速转动，且杆与水平面间始终保持夹角θ=370已知杆处于静止状态时弹簧的长度变为原长的一半，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，所有过程中弹簧均不会超过弹簧的弹性限度。(1)调整杆的旋转速度，使弹簧恰好恢复原长，求此时小球的线速度大小v；(2)当小球的线速度大小v1=m/s时，求该弹簧的长度。17、（10分）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点．让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图．求摆线L与竖直方向的夹角为α时，试求：(1)线的拉力F；(2)小球运动的角速度

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】

A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律，A正确；B．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星”，B正确；C．卡文迪许在实验室利用扭秤实验较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”，C正确；D．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，适用于宏观低速的运动，D错误。本题选择错误选项，故选D。2、A【解析】

A.公式中的G是引力常量，它是实验测得的，不是人为规定的，故A正确；BC.万有引力公式只适用于两质点间的作用力，当r等于零时，万有引力公式已经不成立，不能由万有引力公式得出万有引力为无穷大，故B错误，C错误；D.

r是两质点间的距离，如果两物体是均匀的球体，r是两球心间的距离，故D错误。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、C【解析】

A．初始时刻，弹簧的弹力为零，因此加速度为当地重力加速度，因此当地重力加速度g=a0故A错误；B．由于弹簧的弹力对小物体做负功，因此小物体的机械能减小，故B错误；C．当弹簧压缩量为x0动能最大，根据由于加速度随位移均匀减小，因此就是图象与x轴围成的面积，为，可得，最大动能故C正确；D．当小物体运动到2x0的位置时弹簧的弹性势能等于重物减少的重力势能，为2ma0x0，故D错误。故选C。5、D【解析】根据动量定理可得在0~T时间内，根据动能定理可得，解得；在0~2T时间内，解得，故，D正确．【点睛】本题突破口是掌握动量与动能的关系式：．6、C【解析】

以物块为研究对象，在未施加F之前，处于静止状态，根据力的正交分解可得物块受到的支持力物块受到的摩擦力在施加F之后，处于静止状态，根据共点力平衡以及力的正交分解可得物体受到的支持力受到的摩擦力故物块受到的支持力增大，受到的摩擦力不变，C正确；ABD错误。故选C。7、BD【解析】由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据公式，解得，所以轨道半径是一个定值，即离地心距离相同，根据可得，轨道半径相同，线速度大小相同，但方向不同，B错误；根据可得，半径相同，向心加速度大小相同，但方向不同，C错误；过程中的向心力由万有引力充当，，由于每个同步卫星的质量不同，故受到的向心力不一定相同，D错误．【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．8、ACD【解析】

通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故D正确，E错误．9、ABD【解析】试题分析：在整个过程中小球的线速度大小不变，0～6s内绳子的拉力不变，知，6～10s内拉力大小不变，，因F2=F1，=,所以两钉子间的距离为，A对；第一个半圈经历的时间为6s，则=6s，第二个半圈的时间t2==5s，t=10.5s时，球转在第二圈，绳的拉力为6N，B正确；同理，可得小球转第三个半圈的时间t3=4s，当t=14s时，小球的半径为，由可算得拉力变为原来的倍，大小为7.5N，C错；细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少1s,则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为6-3×1=3s，D正确．所以本题选择ABD．考点：牛顿第二定律向心力10、CD【解析】

ABC.x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图线的斜率都不变，所以都是做匀速直线运动．故AB错误，C正确；D.x﹣t图象斜率的正负表示运动的方向，由图可知，二者运动的方向相反．故D正确；11、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．12、BD【解析】

A．物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1＞v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2＞v1．所以v2＞v1＞v3，A错误；B．物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2＞ω1．所以ω1=ω3＜ω2，故B正确；CD．体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1＞a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2＞a1，所以a2＞a1＞a3，故C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题关键要将物体1、人造卫星，2、同步卫星，3、地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体，分为两组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化。二．填空题(每小题6分，共18分)13、AC【解析】

将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，可以减小纸带运动过程中的摩擦力．故A正确；手提纸带应使重物靠近打点计时器，可以提高纸带使用率．故B错误，C正确；故选AC．【点睛】根据实验的原理以及注意事项确定没有必要进行的步骤和不当的步骤．14、0.180AB【解析】

（1）根据题意物体所受合外力为：F=mg=0.05×10=0.50N，

根据功的定义可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个