吉林省吉林地区普通高中友好学校联合体2023年高一物理第二学期期中质量检测试题含解析

吉林省吉林地区普通高中友好学校联合体2023年高一物理第二学期期中质量检测试题考生请注意：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：（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、弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O两侧B、C间振动，当时间t=0时，振子位于B点（如图），若规定向右的方向为正方向，则下图中哪一个图象表示振子相对平衡位置位移随时间变化的关系（）A．B．C．D．2、如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球。给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动。在此过程中（）A．斜面对小球的支持力做功B．绳的张力对小球不做功C．重力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量3、用起重机提升货物，货物上升过程中的v--t图象如图所示，在t＝3s到t＝5s内，重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3，则()．A．W1>0 B．W2<0 C．W2>0 D．W3>04、如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．D、C两点的电场强度方向相同强弱不同B．这两点电荷一定是等量同种电荷C．这两点电荷一定是不等量异种电荷D．C点与D点的电势不同5、如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的（）A．运动周期相同 B．运动线速度大小相同C．向心力大小一定相同 D．向心加速度大小相同6、如图中的圆a、b、c，圆心均在地球的自转轴线上，其中b在赤道平面内，对环绕地球作匀速圆周运动的同步卫星而言，以下说法正确的是（）A．同步卫星的轨道可能为a，也可能为cB．同步卫星的轨道可能为bC．同步卫星的运行速度大于D．同步卫星运行时可能会经过我校的正上方7、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点，设卫星在1轨道和1轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v1和a1、a1，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T1，以下说法正确的是A．v1＞v2＞v1 B．v1＞v1＞v2 C．a1＞a2＞a1 D．T1＞T2＞T18、如图所示，半径为R的光滑圆弧槽固定在小车上，有一小球静止在圆弧槽的最低点．小车和小球一起以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止后，小球上升的高度可能是()A．等于 B．大于C．小于 D．与小车的速度v无关9、(多选)如图所示，不计悬绳的质量，把P和Q两物体悬吊在天花板上，当两物体静止后．下列说法正确的是()A．天花板对上段绳的拉力和P对上段绳的拉力是平衡力B．上段绳对P的拉力和下段绳对P的拉力是平衡力C．下段绳对Q的拉力和Q的重力是平衡力D．下段绳对P的拉力和下段绳对Q的拉力是作用力与反作用力10、图中的甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十号”宇宙飞船（周期约90min），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（）A．它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲B．它们运动的向心加速度大小关系是a乙＞a丙＞a甲C．已知甲运动的周期T甲=24h，可计算出地球的密度D．已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量11、如图所示,A、B、C、D四个图中的小球以及小球所在的斜面完全相同,现从同一高度处由静止释放小球,小球下落同样的高度,使进入不同的轨道,除去底部一小段圆弧．A图中的轨道是一个内径大于小球直径的管,其上部为直管,下部为圆弧形,底端与斜面衔接,管的高度高于;B图中的轨道是半圆轨道,其直径等于;C图中的轨道与D图中轨道比较只是短了一些,斜面高度低于;D图中的轨道是一段斜面,且高于．如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入轨道后不能运动到高度的图是(

)A． B．C． D．12、下列关于矢量和标量的说法，正确的是（）A．矢量是有大小又有方向的物理量B．标量是有大小有方向的物理量C．速度、时间、加速度都是矢量D．质量、路程、速率都是标量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。A．斜槽必须尽可能光滑B．释放小球的位置必须相同C．斜槽末端必须水平(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字)(3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为_________，小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。14、（10分）某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______A．实验中必须保证m2<<m1B．实验前要平衡摩擦力C．细线在桌面上的部分应与长木板平行D．图中AB之间的距离x尽量小些三、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）粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止.设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(g=10m/s2)，求：(1)物体到达B点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功16、（12分）经过观察，科学家在宇宙中发现许多双星系统，一般双星系统距离其它星体很远，可以当作孤立系统处理，若双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距为L(远大于星体半径)，它们正绕着两者连线的中点做圆周运动．(1)试计算该双星系统的运动周期T计算．(2)若实际观察到的运动周期为T观测，且T观测∶T计算＝1∶(N＞0)，为了解释T观测与T计算的不同，目前有理论认为，宇宙中可能存在观测不到的暗物质，假定有一部分暗物质对双星运动产生影响，该部分物质的作用等效于暗物质集中在双星连线的中点，试证明暗物体的质量M′与星体的质量M之比.17、（12分）已知下列数据：（1）地面附近物体的重力加速度g；（2）地球半径R；（3）月球与地球的两球心间的距离r；（4）卫星环绕地球运动的第一宇宙速度v1；（5）月球绕地球运动的周期T1；（6）地球绕太阳运动的周期T2；（7）万有引力常数G．试选取适当的数据估算地球的质量．（要求给出两种方法）

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、A【解析】

简谐运动的位移是指相对平衡位置的位移，是从初位置到末位置的有向线段；t=0时刻，位移为负的最大值；简谐运动的位移随着时间按照正弦规律变化；故选A。2、B【解析】

AB．因为斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，故A错误，B正确；C．摩擦力总与速度方向相反，做负功，小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，故C错误；D．小球动能的变化量等于合外力做的功，即重力与摩擦力做功的代数和，故D错误。故选B。3、C【解析】

根据题中图像分析可知，物体经历了加速上升，匀速上升，减速上升三个阶段，从t＝3s到t＝5s内，物体在减速上升，所以重力对物体做负功，拉力对物体做正功，合力做功等于动能变化，因为减速运动，合力对物体做负功，ABD错误C正确4、A【解析】根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷．故A正确；B错误；根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故C正确；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D正确．5、A【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到：F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得：，与绳子的长度和转动半径无关．A．由知，周期相同，故A正确；B．由v=ωr，两球转动半径不等，线速度不同，故B错误；CD．由a=ω2r，F=ma可知，两球转动半径不等，则向心加速度和向心力不相等，故CD错误.6、B【解析】

AB、地球所有卫星的轨道圆心一定在地心处，故图中的a、b、c三颗卫星只有a是不可能的，同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，距离地面的高度一定，其轨道可能为b，故A错误，B正确；C、根据，可知，当轨道半径越大时，线速度越小，则卫星的运行速度小于7.9km/s，故C错误；D、由于同步卫星轨道一定在赤道的上空，所以不可能经过我国任何学校的上空，故D错误．7、BD【解析】

AB、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得线速度v，所以v1＞v1，在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道1上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，即v1＞v2，故有v1＞v1＞v2，故A错误，B正确；C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得a，所以a1＞a1＝a2．故C错误；D、根据开普勒第三定律得k，所以T1＜T2＜T1．故D正确．8、AC【解析】小球和车有共同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，小球冲上圆弧槽，则有两种可能，一是速度较小，滑到某处小球速度为0，根据机械能守恒此时有，解得；另一可能是速度较大，小球滑出弧面做斜抛,到最高点还有水平速度，则此时小球所能达到的最大高度要小于，故A、C正确，B、D错误；故选AC．【点睛】小球和车有共同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，在运动的过程中小球的机械能守恒，根据机械能守恒可以分析小球能达到的最大高度．9、AC【解析】A、天花板对上段绳的拉力和P对上段绳的拉力，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，是平衡力，故A正确；B、上段绳对P物体的拉力和下段绳对P物体的拉力大小不等，不是一对作用力和反作用力，也不是平衡力．故B错误．C、下段绳对Q物体的拉力和Q物体的重力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，属于平衡力．故C正确．D、下段绳对P物体的拉力和下段绳对Q物体的拉，大小相等，方向相反，不是一对平衡力，也不是作用力与反作用力．故D错误．故选AC．【点睛】平衡力、作用力与反作用力都是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，区别在于平衡力作用在同一个物体上，作用力与反作用力作用在不同的物体上．10、BD【解析】

AB．根据万有引力提供向心力则有，，据题知，同步卫星丙的周期为24h，大于乙的周期，则丙的轨道半径大于乙的轨道半径。根据线速度、加速度与轨道半径的关系，知a乙＞a丙，v乙＞v丙又因为甲与丙的角速度相等，根据v=rω知v丙＞v甲根据a=rω2知a丙＞a甲所以有a乙＞a丙＞a甲，v乙＞v丙＞v甲故A错误，B正确；C．因为甲不是卫星，它的周期与贴近星球表面做匀速圆周运动的周期不同，根据甲的周期无法求出地球的密度，故C错误；D．对于乙，根据可得故D正确；故选BD。【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系．以及知道同步卫星的特点。11、BC【解析】

A．小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，，则，故能运动到高度；B．小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则，故不能运动到高度；C．小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，由，故不能运动到高度；D．球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，则，故能运动到高度．12、AD【解析】

A．矢量是有大小又有方向的物理量，选项A正确；B．标量是有大小没有方向的物理量，选项B错误；C．速度、加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间是标量，选项C错误；D．质量、路程、速率都是有大小没有方向的物理量，都是标量，选项D正确。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC1.52.5（-15，-5）不能【解析】

(1)[1]A．需要画同一运动的轨迹，则只要同一位置静止释放，若轨道粗糙每次经历了一样的摩擦阶段，还是同一个运动，不会产生实验误差，故对斜槽是否光滑无要求，故A错误；B．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确；C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故C正确；故选BC。(2)[2]平抛运动的轨迹上A、B、C三个位置的水平距离相等，说明时间间隔相等，竖直分运动为匀变速直线运动，由判别式有可得时间由水平方向的匀速直线运动，有解得平抛的初速度为[3]在竖直方向上B点是AC两点的中间时刻，有两分运动的速度合成可得B点的合速度(3)[4]由B点的竖直速度为可得抛出点到B点的时间为则抛出点到A点的时间为则真抛出点到A点的两分位移为因坐标系是向右为x轴正向，向下为y轴正向，且A点为坐标原点，故抛出点的坐标均为负值，为（-15，-5）；[5]坐标(45，65)对应的两分位移分别为若竖直位移为0.8m，由平抛规律有水平位移为故小球不能通过坐标(45，65)。14、（1）v（2）A（3）BC【解析】试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第