湖北省武汉新区第一学校2022-2023学年高一物理第二学期期中考试试题含解析

湖北省武汉新区第一学校2022-2023学年高一物理第二学期期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，质量为m的小球(可看做质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动．若小球通过最高点时的速率为，下列说法中正确的是()A．小球在最高点时受地球施加的重力和轨道施加的向心力两个力作用B．小球在最高点对圆环的压力大小为mgC．小球在最高点时瞬时压力为0D．小球绕圆环运动一周的时间大于2、下列描述正确的是（）A．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．牛顿通过实验测出了万有引力常数C．库仑通过扭秤实验测定了电子的电荷量D．库仑最早测出了元电荷的数值3、因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的倍，半径为地球半径的倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A．倍 B．倍 C．倍 D．倍4、下列关于功、功率的说法，正确的是（）A．只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功B．由P=知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率C．摩擦力一定对物体做负功D．由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比5、在下列情况下机械能守恒的有（）A．在空气中匀速下落的降落伞 B．起重机吊着加速上升的重物C．沿斜面匀速下滑的物体 D．做自由落体运动的物体6、做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，则下列相关计算正确的是()A．物体运动的向心加速度大小为1.5m／s2B．物体运动的圆周半径为2mC．物体在1s内发生的位移为3mD．在1．1s内物体通过的弧长为1.3m7、如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动8、有质量不相等的三个小球从同一高度一个做自由落体，另外两个以相同的速率分别做竖直上抛和竖直下抛，则它们从抛出到落地，以下说法正确的是（）A．飞行的时间相等 B．加速度相同 C．落地时的速度相同 D．位移相同9、如图，轻杆长为L，一端铰接在地面上可自由转动，一端固定一质量为m的小球（半径可忽略），一表面光滑的立方体物块（边长为a，且a远小于杆长L）在水平外力F作用下由杆的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做匀速直线运动，并将杆顶起。下列说法正确的是（）A．在杆与地面夹角转到90°之前，F所做的功等于小球动能的改变量B．在杆与地面夹角转到90°之前，小球的速度一直增大C．当杆与地面的夹角为θ时，杆的角速度D．当杆与地面的夹角为θ时，小球克服重力做功的瞬时功率为10、做匀速圆周运动的物体，在相等的时间内（）A．通过的路程相等 B．转过的角度相等C．速度的变化量相等 D．发生的位移相等11、关于功的论述，下列说法正确的是()A．大的力一定比小的力做的功多B．+5J的功比-5J的功多C．+10J的功比+5J的功多D．+5J的功比-3J的功多12、2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)（）A．她的动能减少了FhB．她的重力势能减少了mghC．她的机械能减少了(F－mg)hD．她的机械能减少了Fh二．填空题(每小题6分，共18分)13、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．(1)下列说法正确的是________．A．在探究加速度与质量的关系时，应该保证拉力的大小不变B．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响C．在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可D．在探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该用折线将所描的点依次连接(2)在实验中，某同学得到了一条纸带如图所示，选择了A、B、C、D、E作为计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.30cm、x4＝8.92cm，电源频率为50Hz，可以计算出小车的加速度大小是________m/s2.(保留两位有效数字)(3)某同学将长木板右端适当垫高，其目的是________．如果长木板的右端垫得不够高，木板倾角过小，用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，他绘出的a－F关系图象可能是________．A．B．C．D．14、在“利用单摆测重力加速度”的实验中，(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号)__A．小铁球B．小塑料球C．20cm长的细线D．100cm长的细线E.手表F.时钟G.秒表(2)有关“用单摆测定重力加速度”的实验，下述说法中正确的是___A．为了方便测量摆长，可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量B．测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球的半径C．偏角不要超过5°，将摆球拉到最大位移处释放同时快速按下秒表开始计时D．为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间(3)某同学实验时改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T的数据，作出L—T2图线，得到一条过原点的直线，如果直线的斜率为k，则求得重力加速度g=________________．但实际操作时，该同学漏加了小球半径，如果他仍作出L--T2图线，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．15、如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．（1）下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）________；（2）由表中数据，在图坐标纸上作出a－F关系图线__________；（3）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是______________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）（1）物体在两个相互垂直的力F1=30N，F2=40N的作用下,沿它的合力的方向移动了5m，请问F1、F2的合力对物体的做功W合是多少?（2）物体在两个相互垂直的力F1、F2的作用下分别做了30J、40J的功，请问F1、F2的合力对物体的做功W合是多少?17、（10分）如图所示，长为L=0.9m的细线，一端固定在O点，另一端拴一质量为m=0.05kg的小钢球，现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动，即小球到达最高点时线中拉力恰好为零。g=10m/s2。（1）求小球通过最高点A时的速度vA；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T为小球重力的5倍，求小球通过最低点B时的速度vB。

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、C【解析】

小球通过最高点时由合力提供向心力，根据牛顿第二定律分析小球受力，小球在最高点时重力的瞬时速率由公式，是重力与速度的夹角，根据小球做变速圆周运动，分析其周期．【详解】A、小球通过最高点时，设轨道对它的作用力大小为F，由牛顿第二定律得：，又，解得，即小球在最高点时轨道对小球没有作用力，小球只受重力作用，所以小球在最高点对圆环的压力大小也为零，故AB错误；

C、小球在最高点时重力的瞬时速率为，故C正确；

D、若小球以大小为的线速度做匀速圆周运动时，其周期为，现由于小球在最高点的速度最小，所以小球在绕圆环运动一周的时间小于，故D错误。故选C。【点睛】本题考查了功率和牛顿第二定律以及圆周运动的相关知识，关键理清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．2、A【解析】

A．开普勒提出了行星三定律，指出所有太阳系中的行星的轨道形状都是椭圆，故A正确；B．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常数，故B错误；CD．密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，即元电荷的数值，故C错误，D错误。故选A。3、C【解析】

根据，得，，因为高锟星的质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，故C正确，ABD错误．4、D【解析】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式P=W/t只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确．故选D．点睛：解答此题的关键是：①理解做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可；②理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；③同时要明确恒力做功的求法．5、D【解析】A：在空气中匀速下落的降落伞，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故A项机械能不守恒．B：起重机吊着加速上升的重物，动能增大，重力势能增大，机械能增大．故B项机械能不守恒．C：沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故C项机械能不守恒．D：做自由落体运动的物体，只受重力，下落过程中只有重力做功，机械能守恒．故D项机械能守恒．本题选机械能守恒的，答案为D．点睛：机械能守恒的条件是系统除重力（弹簧弹力）外其他力做的功为零．6、D【解析】

AB．根据v=rω知，，向心加速度．故AB错误．

C．物体在1s内通过的弧长s=vt=3×1m=3m，位移的大小等于弦长，小于3m．故C错误；D．物体在1.1s内通过的弧长s=vt=3×1.1m=1.3m，选项D正确。故选D。7、AD【解析】

若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa运动，故A正确．若拉力变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，故B错误，D正确．若拉力变大，则拉力大于向心力，沿轨迹Pc做近心运动，故C错误．【点睛】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．8、BD【解析】

A.根据竖直方向匀变速直线运动位移时间关系有：，所以竖直上抛运动，初速度向上，时间最长，A错误B.三种运动都是只受重力作用，加速度都为重力加速度，B正确C.根据竖直方向速度位移关系有：，所以竖直上抛和竖直下抛的速度相同，大于自由落体的速度，C错误D.位移是初始位置到末位置的有向线段，初位置相同，末位置相同，位移相同，D正确9、BCD【解析】

A．由能量守恒定律可得，在杆与地面夹角转到90°之前，F所做的功等于小球机械能（动能和重力势能）的改变量，故A错误；B．木块速度为v0，杆上和木块接触点的速度为v0，触点绕固定点转动的分速度v′，由运动的分解可得v′=v0sinθ因触点和小球在同一杆上以相同角速度转动，故在杆与地面夹角转到90°之前，小球的速度一直增大，故B正确；C．当杆与地面的夹角为θ时，木块与棒的触点绕固定点转动的分速度v′=v0sinθ而触点与固定点的距离为可得杆的角速度故C正确；D．当杆与地面的夹角为θ时，故棒的角速度故小球的竖直方向分速度为v″=Lωcosθ小球克服重力做功的瞬时功率故D正确。故选BCD。10、AB【解析】

A．匀速圆周运动中速度的大小不变，只是速度方向改变，因此在任意相等时间内，通过的弧长是相等的，即通过的路程相等，故A正确；B．做匀速圆周运动的物体角速度不变，因此在任意相等时间内，通过的角度相等，故B正确；C．速度是矢量，速度的变化量为方向由指向(即减数指向被减数)，因此在任意相等时间内速度的变化不一定相同，故C错误；D．位移大小等于由初位置指向未位置线段长度，线段的方向即为位移方向，是矢量，因此在任意相等时间内，位移不一定相同，故D错误。故选AB。11、CD【解析】A项：根据功的定义W=Fscosα可知，大的力不一定比小的力做功多，故A错误；B项：功的正负表示力对物体提供动力或阻力并不表示大小，所以+5J的功与-5J的功一样多，故B错误；C、D项：功的大小只要比较功的绝对值，绝对值越大，功越大，故C、D正确。点睛：解决本题关键理解功的正、负表示力对物体提供动力或阻力并不表示大小。12、BD【解析】试题分析：下降过程中重力做功，重力势能减少，B对．阻力做功，根据动能定理合外力做功即为动能增加量答案A错．只有重力做功系统机械能守恒，除重力弹力外系统外力做功等于系统机械能增加量，除重力外就是阻力做功，所以机械能减少Fh.考点：动能定理机械能守恒二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)A(2)0.62(3)平衡摩擦力B【解析】

做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值，，据此求出纸带的加速度；实验时要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于线的拉力，a-F图象不过原点，在F轴上有截距；平衡摩擦力时如果木板垫得过高，过平衡摩擦力，在小车受到的合力大于线的拉力，a-F图象不过原点，在a轴上有截距．(1)探究加速度与质量的关系时，应该控制力不变，A正确；若不满足“重物的质量远小于小车的质量”这一条件，重物的重力就不等于小车受到的拉力，探究过程会产生影响，B错误；在探究加速度与力的关系时，需测量多次，记录多组数据，画出图象，根据图象探究关系，C错误；探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该将点拟合成一条倾斜的直线，D错误．(2)加速度(3)长木板右端垫高的目的是平衡摩擦力，若木板倾角过小，即平衡摩擦力不足，会出现有拉力，但加速度仍为零的情况，即B图．14、ADGBD不变【解析】

（1）[1].实验中需要的器材有：A.小铁球；D.100cm长的细线；G.秒表；故选ADG;（2）[2].实验中单摆摆长等于摆球半径与摆线长度之和，应先用游标卡尺