湖北省黄梅县第二中学2023年高一物理第二学期期中综合测试试题含解析

湖北省黄梅县第二中学2023年高一物理第二学期期中综合测试试题考生请注意：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、如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体。从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后（）A．两者的速度均为零 B．两者的速度总不会相等C．物体的最终速度为，水平向右 D．物体的最终速度为，水平向右2、如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动前瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为（）A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D．0.5kmgR3、如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是（）A．重力、绳的拉力B．重力、绳的拉力、斜面的弹力C．重力、斜面的弹力D．绳的拉力、斜面的弹力4、物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（）A．物体运动的加速度 B．物体的速度C．物体竖直向下的分速度 D．物体位移的方向5、如图所示，人用绳通过滑轮在一平台上拉一辆处在平台下水平地面上的车．设人以速度υ匀速拉绳，那么，当绳与水平夹角为α，小车的动能为()A． B． C． D．6、物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则F1F2对物体做功为（）A．14J B．10J C．2J D．12J7、如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于点，在点的正下方点钉颗一钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时()A．小球的角速度突然变大B．小球的瞬时速度突然变大C．绳上拉力突然变小D．球的加速度突然变大8、.如图所示，一个固定的内壁光滑的圆锥筒里，有两个质量不相等的小球A和B均做匀速圆周运动，则()A．A、B的向心力FA=FB B．A、B的加速度aA=aBC．A、B的线速度vA>vB D．A、B的角速度ωA>ωB9、关于物体间的万有引力，下列说法正确的是（）A．只有天体间才有万有引力B．自然界中任何两个物体间都存在万有引力C．当两个物体无限靠近时，它们之间的万有引力趋于无穷大D．卡文迪许通过实验首次比较准确地得出了引力常量G的数值10、如图所示,、两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为,则以下说法正确的是A．、两球同时落地B．球先落地C．、两球在点相遇D．无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇11、汽车驶向一凸形桥，为了在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应()A．以尽可能小的速度通过桥顶B．适当增大速度通过桥顶C．以任何速度匀速通过桥顶D．使通过桥顶的向心加速度尽可能大12、一小船在静水中的速度为4m/s，它在一条河宽为120m，水流速度为3m/s的河流中渡河，则该小船()A．能到达正对岸B．渡河的时间可能等于30sC．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为90mD．以最短位移渡河时，位移大小为150m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）下列关于必修2教材中“研究平抛运动”和“探究功与速度变化的关系”的实验，下列表述正确的是A．“研究平抛运动”的实验中，必须让小球每次都从同一高度由静止开始滚下B．“研究平抛运动”的实验中，减小钢球与斜槽之间的摩擦可以减小实验误差C．“探究功与速度变化的关系”的实验中，使用的橡皮筋的规格不必相同D．“探究功与速度变化的关系”的实验中，需要平衡摩擦力E．“研究平抛运动”和“探究功与速度变化的关系”两个实验器材都需要刻度尺14、（10分）如图所示，在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤拖着穿过打点计时器的纸带做自由落体运动，测量重锤的重力势能减少量和动能增加量，从而验证机械能守恒定律．（1）下列对实验过程的描述哪些是正确的（_______）A．实验前必须要用天平称出重锤的质量；B．实验需要重复操作几次，打出多条纸带，从中挑选出头两个点之间间距大约为1mm的一条纸带进行测量；C．更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带；D．为获得重锤的动能，可以先用公式获得重锤的速度．（1）如果交流电频率是50Hz，实验得到的纸带如右图，O点为计时器打下的第一个点，A、B、C是纸带上连续的三个计时点，测得OA=9.51cm、OB=11.41cm、OC=15.70cm，若用OB段来验证机械能守恒定律，g取9.80m/s1．则单位质量重锤重力势能减少量为ΔEP=______J/kg，单位质量重锤动能的增加量为ΔEk=_____J/kg．（保留均三位有效数字）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）利用所学知识，推导第一宇宙速度的另一个表达式v=16、（12分）利用万有引力定律可以测量天体的质量．（1）测地球的质量英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G．若忽略地球自转的影响，求地球的质量．（2）测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．（3）测月球的质量若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T1，月球、地球球心间的距离为L1．你还可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的质量．17、（12分）如图所示，质量m=2kg的物体A在倾角θ=30°的足够长的光滑固定斜面上，在沿斜面向上的力F=15N推力作用下，从底端由静止开始向上运动．（取g=10m/s2）求：(1)物体向上运动4m过程中推力F做的功W1；(2)物体向上运动4m过程中合力做的功W总；(3)物体向上运动4m时推力F做功的功率P．

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、D【解析】

选物体与盒子组成的系统为研究对象，由于盒子放在光滑的水平面上，物块与盒子前后壁多次往复碰撞后，系统获得最终共同的速度，根据系统动量守恒，有mv0=（M+m）v所以物体的最终速度为v方向与v0同向，即方向水平向右，故D正确，ABC错误。故选D。2、D【解析】

根据牛顿第二定律得根据动能定理得故D正确，A、B、C错误；故选D。3、A【解析】

以小球为研究对象，小球受到重力和绳子的拉力两个力。斜面对小球没有弹力，假设斜面对小球有弹力，则弹力方向必定沿垂直斜面向上方向，这样小球受到重力、绳子的拉力和支持力，三个力的合力不可能为零，小球将开始运动，与题矛盾，故斜面对小球没有弹力。故A正确,BCD错误。故选A。4、A【解析】

平抛运动的物体加速度不变，A正确；速度的大小方向均不断变化，竖直向下的分速度逐渐变大，位移的方向也不断变化，BCD不正确．5、C【解析】小车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则vxcosθ=v，解得：，小车的动能为：，故C正确，ABD错误．6、A【解析】

合外力做的总功为等于各力做功的代数和：故W=W1+W2=6+8=14J；故选A。7、AD【解析】

AB.因为碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力，瞬时速度大小不变；但因为圆周半径变小，，角速度变大，A正确B错误．CD.根据可知，球的加速度变大；根据向心力方程，可知，绳的拉力变大，C错误D正确．8、BC【解析】

对于任意一个小球，受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力沿水平方向，提供向心力，如图

根据牛顿第二定律，有：F向=mgtanθ，由于质量不同，所以向心力不等，故A错误；根据F向=mgtanθ=ma得：a=gtanθ，所以向心加速度相等，故B正确；根据a=v2r=9、BD【解析】AB：自然界中任何两个物体间都存在万有引力，故A项错误，B项正确。C：万有引力公式F=Gm1m2r2，万有引力公式只适用于两个可以看作质点的物体间，当两个物体无限靠近时，相邻的两个物体不能视为质点，它们之间的引力不再适用万有引力公式D：卡文迪许通过实验首次比较准确地得出了引力常量G的数值，故D项正确。10、BD【解析】

做平抛运动时，下落的时间取决于下落的高度，从图中可知a球下落的高度大于b球，根据可得a球下落过程中的时间长，故b球先落地，A错误B正确；由于在P点两球下落的高度不同，所以到达P点的时间不同，故不能在P点相遇，C错误D正确；11、BD【解析】

在桥顶，根据牛顿第二定律有：，解得，要减小压力大小，即适当增大速度通过桥顶，使得在桥顶的向心加速度大一些，故BD正确，AC错误．故选BD．【点睛】车在凸形桥的桥顶，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律分析求解．12、ABC【解析】

AD、当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，合速度与分速度如图：此时渡河位移为河的宽度，120m，故A正确，D错误；BC、当静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为：tmin=dvc=1204＝30s，故渡河的时间可能等于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ADE【解析】

“研究平抛运动”的实验中，必须让小球每次都从同一高度由静止开始滚下，以保证小球到达底端时的速度相同，选项A正确；“研究平抛运动”的实验中，钢球与斜槽之间的摩擦对实验无影响，选项B错误；“探究功与速度变化的关系”的实验中，为了保证橡皮筋对小车做功的大小与橡皮筋的个数成正比，则使用的橡皮筋的规格必须相同，选项C错误；“探究功与速度变化的关系”的实验中，需要平衡摩擦力，从而才能认为合外力的功等于橡皮筋做的功，选项D正确；“研究平抛运动”和“探究功与速度变化的关系”两个实验器材都需要刻度尺，选项E正确.14、BC1.111.10【解析】

(1)[1]A．实验要验证的关系是：，即，故不需要用天平称出重锤的质量，故A错误；B．实验需要重复操作几次，打出多条纸带，从中挑选出头两个点之间间距大约为1mm的一条纸带进行测量，故B正确；C．更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带，故C正确；D．为获得重锤的动能，通过纸带上的点迹，根据球解速度，故D错误。故选BC.(1)[1][3]单位质量重锤重力势能减少量为打B点时的速度：单位质量重锤动能的增加量为三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、见解析【解析】对于近地卫星轨道半径近似等于地球半径R，卫星在轨道所受的万有引力F，近似等于卫星在地面上所受的重力mg，这样有mg=mv2R,得v=思路分析：对于近地卫星轨道半径近似等于地球半径R，卫星在轨道所受的万有引力F，近似等于卫星在地面上所受的重力mg，试题点评：本题考查了第一宇宙速度的推导，其实也是告知v=g