甘肃省西北师大附中2022-2023学年高一物理第二学期期中监测试题含解析

甘肃省西北师大附中2022-2023学年高一物理第二学期期中监测试题注意事项：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKC，图中AB=BC，则一定有()A．W1>W2 B．W1<W2 C．EKB>EKC D．EKB<EKC2、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则()A．重力对两物体做功不同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PB3、如图所示，一光滑轻杆沿水平方向放置，左端O处连接在竖直的转动轴上，a、b为两个可视为质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接Oa和ab，且Oa=ab，已知b球质量为a球质量的3倍.当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时，Oa和ab两线的拉力之比为A．1：3 B．1：6 C．4：3 D．7：64、风是一种潜力很大的新能源，利用风车风力发电，能将动能转为电能。如图所示的风车叶片匀速旋转，叶片上的、两点的线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，则（）A．，， B．，，C．，， D．，，5、宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是①在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力②在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧③小星体运行的周期为T=6πrG(4M+m)④A．①③B．②③C．①④D．②④6、某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方如图所示不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度7、如图所示，a、b是绕地球运行的两颗卫星，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中a是地球同步卫星，轨道半径为。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为，自转周期为。若经过时间后，a、b第一次相距最远，下列说法正确的有（）A．卫星b的周期为B．卫星b的周期为C．在地球两极，地表重力加速度D．在地球两极，地表重力加速度8、如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()A．t2时刻弹簧的弹性势能最大B．t3时刻弹簧的弹性势能最大C．t1～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先减小后增加D．t1～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少9、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，则以下说法正确的是（）A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车速度为25m/s时的加速度为2.8m/s2C．汽车的额定功率为100kWD．汽车的最大速度为60m/s10、2008年9月25日神舟七号飞船发射成功，27日翟志刚成功实施了太空行走，已知神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的质量和半径分别为M和R，万有引力常量为G，在该轨道上，神舟七号航天飞船（）A．运行时的向心加速度大小 B．运行的线速度小于第一宇宙速度C．运行的线速度大小为 D．翟志刚在太空中行走时没有受重力作用二、实验题11、（4分）①如图所示，在研究物体做平抛运动时，让小球A沿曲面轨道滚下，离开轨道末端时（末端水平，小球A离开轨道时和小球B在同一高度），撞开接触式开关S（开关对小球的作用力可忽略不计），被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．多次改变整个装置的高度H重复上述实验，发现A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后_____________A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是匀速直线运动D．竖直方向的分运动是自由落体运动②“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶．假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分．已知照片上方格的实际边长为,闪光周期为,据此可以得出___________A．月球上的重力加速度为B．照片上点一定是平抛的起始位置C．小球运动到点时速度大小为D．小球平抛的初速度为12、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）下列器材中不必要的是______．（只需填字母代号）A、重物B、纸带C、天平D、刻度尺（2）在实验中，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有_____A、把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来B、把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定高度C、接通电源，释放纸带D、用秒表测出重锤下落的时间（3）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使线带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果减少的重力势能__增加的动能（填“大于”或“小于”）．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）将电量q1=+1.0×10－8C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5N．将它从零电势O点处移到电场中A点时，需克服电场力做功2.0×10－6J．求：（1）A点处的电场强度的大小．（2）电势差UAO．（3）若将q1换成q2=－3.0×10－8C的点电荷，求q2从A点移动到O点过程中q2的电势能的改变量．14、（14分）如图所示，用10N的力F使一个质量为1kg物体由静止开始沿水平地面移动了3m，使从A点到达B点（图中未标出），力F跟物体前进的方向的夹角为=37°，物体与地面间的动摩因数为μ=0.5，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)拉力F对物体做功W的大小；(2)最后物体获得的动能Ek；(3)到达B点时拉力F的瞬时功率。15、（13分）如图所示，一根长2．2m的细线能承受的最大拉力为2N，一端系着一个质量为2．2Kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上作圆周运动，使小球的转速缓慢地增加，某时刻细线突然断开。（g=22m/s2）求：（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度；（2）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为32°，桌面高出地面2．25m求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】考点：动能定理的应用；功的计算．分析：根据功的定义式去判断两个过程中功的大小．分析滑块的运动过程，根据受力情况找出滑块可能出现的情况．解答：解：A、这是一道变力做功的创新题，可进行半定量分析．从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中，根据几何关系我们看出轻绳拉着滑块的拉力与光滑竖直杆的夹角α越来越大．图中AB=BC，即从A点上升至B点的位移等于从B点上升至C点的位移．轻绳拉着滑块的拉力是恒力，夹角α越来越大，那么cosα越来越小，因为F大小恒定，故F在竖直方向的分量Fcosα随α的增大而减小，显然从A点上升至B点绳子对滑块拉力做的功大于从B点上升至C点的过程中绳子对滑块拉力做的功．由于用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，所以绳子对滑块的拉力做的功与拉力F做的功相等．所以W1＞W2，故A正确．B、通过以上分析，故B错误．C、由于在A点由于静止出发，可以肯定最初滑块是加速上升的，也就是说刚开始绳对滑块拉力的竖直分力要大于滑块的重力，但由于绳对滑块拉力的竖直分力是逐渐减小的（对滑块的拉力大小不变，但与竖直方向的夹角在逐渐增大），B到C的过程绳对滑块拉力的竖直分力与重力的大小关系不清楚，所以滑块的运动可能是加速的，也可能是减速的，还可能是先加速后减速的（竖直分力小于重力时做减速运动），所以无法确定滑块在B、C位置哪个位置的速度大，也就无法确定哪个位置的动能大，故C错误．D、通过以上分析，故D错误．故选A．点评：对于功的大小定性比较，我们可以运用功的表达式去比较，也可以从动能定理去比较．对于不同位置动能的大小比较，我们可以通过受力分析（结合力的变化），分析物体的运动过程，是加速还是减速．2、C【解析】

A、两物体质量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功相同,故A错误；B、两物体重力做功相等,因为时间的不一样,所以重力的平均功率不同,故B错误;

C、根据动能定理可知，到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但B物体重力方向与速度有夹角,重力功率为重力与竖直速度的乘积，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同,故C正确，D错误；故选C点睛：质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,而B自由下落,到达同一水平面.重力势能全转变为动能,重力的平均功率是由重力做功与时间的比值,而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积.3、D【解析】

对a球有：，对b球有：，因为，所以，解得，故D正确，A.BC错误；故选D4、A【解析】

ABCD．MN两点在同一叶片上，两者绕圆心圆周运动的角速度相同，由图可知，M圆周运动的半径大，根据可知，，根据可知，，BCD错误A正确。故选A。5、B【解析】在稳定运行的情况下，某一个环绕星而言，受到两个星的万有引力，两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力．故A错误；在稳定运行的情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧，故B正确；对某一个小星体：GMmr2+Gmm2r2=m⋅4π2rT26、AC【解析】

设小球平抛运动的初速度为v1，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间水平位移AB．由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持抛出点高度h不变，减小初速度v1．故A正确，B错误．CD．由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持初速度v1大小不变，减小降低抛出点高度h．故C正确，D错误．故选AC7、BC【解析】

AB．同步卫星的周期为Ta=T，当两卫星a、b第一次相距最远时满足解得故B正确，A错误；CD．对a卫星，解得根据，则故C正确，D错误；故选BC。8、AD【解析】

小球接触弹簧后，先向下做加速度减小的加速运动，当弹簧的弹力与重力相等时，速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，到达最低点时，弹力最大，弹性势能最大，可知t2时刻弹力最大，弹性势能最大，故A正确，B错误。t1～t3这段时间内，弹簧的弹力先增大后减小，知弹性势能先增大后减小，故D正确，C错误。故选AD。9、BD【解析】

A．由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a=m/s2＝4m/s2根据牛顿第二定律得解得牵引力F=f+ma=(2000+4000)N=6000N故A错误；BC．汽车的额定功率P=Fv=6000×20W=120000W=120kW汽车在25m/s时的牵引力F′==4800N根据牛顿第二定律得，加速度故B正确，C错误；D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度为故D正确。故选BD。10、BC【解析】

A．万有引力提供加速度解得A错误；B．第一宇宙速度为卫星贴近地球表面做圆周运动绕行的速度，满足解得神舟七号的轨道半径大于地球半径，所以神舟七号运行的线速度小于第一宇宙速度，B正确；C．根据线速度的定义可知运行的线速度大小为C正确；D．翟志刚在太空行走处于完全失重状态，受到重力（即万有引力）作用，D错误。故选BC。二、实验题11、DBD【解析】

（1）A球与B总是同时落地，说明A球竖直方向的分运动与B球的运动相同，B球做的是自由落体运动，所以A球竖直方向的分运动是自由落体运动．（2）A．应用平抛运动的规律可知，在竖直方向由：，其中：，代入可得：．故A错误．B．根据匀变速直线运动的规律得B点竖直分速度为：，由速度公式：，可求：，所以照片上点一定是平抛的起始位置．故B正确．C．小球运动到D点的竖直分速度为：，所以小球运动到D点是速度大小为：．故C错误．D．水平方向由：，可得初速度为：．故D正确．12、CD大于【解析】（1）实验中验证重物动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要天平，故选C；（2）A、打点计时器使用交流电源，把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来，故A正确；B、把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定高度，故B正确；C、实验时应先接通电源，再释放纸带，故C正确；D、该实验不需要测量重锤下落的时间，求解瞬时速度时，时间可以通过打点计时器打出纸带上点迹间的时间间隔得知，故D错误；错误的故选D．（3）由于阻力的存在，重力势能的减小量一部分要转化为内能，可知减小的重力势能大于增加的动能．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）2×103N/C（2）200V（3）增加了6.0×10-6J【解析】试题分析：已知在A点所放试探电荷所受的电场力和电荷量，由场强的定义式