2023年山西省太原市第二十一中学物理高一下期中达标测试试题含解析

2023年山西省太原市第二十一中学物理高一下期中达标测试试题注意事项：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、B是两颗绕不同行星做匀速圆周运动的卫星，若两颗卫星的轨道半径RA＞RB。由此可判断（）A．A的线速度一定小于B的线速度B．A的线速度一定大于B的线速度C．A、B的线速度大小可能相等D．A、B的线速度大小不可能相等2、某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R,地面重力加速度为g,下列说法错误的是A．人造卫星的最小周期为2πB．卫星在距地面高度2R处的重力加速度为gC．卫星在距地面高度R处的绕行速度为gRD．人造卫星的最大绕行速度为gR3、经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1:m2=3:2，下列说法中正确的是：A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2C．m1做圆周运动的半径为LD．m2做圆周运动的半径为L4、已知地球质量大约是月球质量的8l倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4C．靠近地球表面运行的航天器的速度与靠近月球表面运行的航天器的速度之比约为81:4D．靠近地球表面运行的航天器的周期与靠近月球表面运行的航天器的周期之比约为8:95、有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D．月球绕地球运行的周期将变小6、如图所示，水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物，不计绳重及滑轮的摩擦，在汽车向右以v0匀速前进的过程中，以下说法中正确的是（）A．当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为B．当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为v0cosθC．汽车的输出功率将保持恒定D．被提起重物的动能不断增大7、对“热运动”的含义理解正确的是()A．物体的温度越高,物体运动越快B．物体的温度越高,物体里的分子的无规则运动越剧烈C．物体的温度越高,物体里每个分子的无规则运动都越剧烈D．大量分子的无规则运动就是热运动8、如图所示，现有两个完全相同的可视为质点的物块a、b从静止开始运动，a自由下落，b沿光滑的固定斜面下滑.最终它们都到达同-水平面上，空气阻力忽略不计，则A．a与b两物块运动位移和时间均相等B．重力对a与b两物块所做的功相等C．重力对a与b两物块所做功的平均功率相等D．a与b两物块运动到水平面前瞬间.重力做功的瞬时功率不相同9、在t1时刻，以大小为v0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，在t2时刻，小球的动能是初动能的2倍，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A．小球运动的时间为B．在t2时刻，小球重力的功率为mgv0C．重力做功的平均功率为mgv0D．重力做功等于小球的初动能10、如图所示，两个可视为质点的相同小球分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动。已知两圆锥面与水平面的夹角分别为和，重力加速度为g,则（）A．两球的向心加速度大小相等B．两球离地面的高度不相等C．两球的线速度大小不相等D．两球所需的向心力大小相等二、实验题11、（4分）(1)在“研究平抛运动”的实验中，为了求小球的初速度，需直接测量的数据有______①小球开始滚下的高度②小球在空中飞行的时间③运动轨迹上某点P的水平坐标④运动轨迹上某点P的竖直坐标A．①②B．②③C．③④D．①④(2)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是______A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球时必须从同一位置静止开始释放C．斜槽和小球的摩擦会增加实验误差，所以必须保证斜槽光滑D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些(3)有一个同学在“研究平抛运动”的实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为，利用这些数据，可求得小球抛出时的初速度为_____；小球经过B点时竖直分速度为____m/s（）。12、（10分）如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从同一位置由_____释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；B．安装好器材，注意斜槽末端_____，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线；C．取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹；(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。(2)上述实验步骤的合理顺序是_____。(3)已知图中小方格的边长L=1.25cm，则小球平抛的初速度为v0=_____m/s（结果保留一位有效数字）。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）如图所示，竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切，切点P与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上A点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动，A点相对圆形轨道底部的高度h=7R，物块通过圆形轨道最高点C时，与轨道间的压力大小为3mg。求：(1)物块通过轨道最高点时的速度大小？(2)物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小？14、（14分）一汽车以20m/s的初速度，5m/s2的加速度做匀减速直线运动．求：（1）汽车在第3s末的速度是多少？（2）在前3s的平均速度是多少？（3）汽车在开始减速后5秒内的位移是多少？15、（13分）如图为宇宙中有一个恒星系的示意图．A为星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆．天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为、周期为．（1）中央恒星O的质量为多大？（2）经长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔时间发生一次最大的偏离．天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一水平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离．（由于B对A的吸引而使A的周期引起的变化可以忽略）根据上述现象及假设，试求未知行星B的运动周期T及轨道半径R.

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、C【解析】

根据由于两颗卫星的中心天体不同，无论谁的轨道半径大，运动速度都无法比较，可能相等也可能不相等，故C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】

A.根据万有引力等于向心力G得T=2π当r越小，则周期越小，当r最小时，就是地球半径R，则周期最小为T=2πRg，故B.由G可知，地球表面重力加速度为g=GMR2，在轨道半径为a=gR2r2，所以当卫星距地面高度为2R时，轨道半径为3R，C.根据万有引力提供向心力G得v=故C正确；D.根据万有引力提供向心力G所以v=GM在地球表面的物体受到的重力等于万有引力G得GM=R2g；所以v=gR2r，当轨道半径r越小，则v越大，当r最小等于R时，速度v最大3、C【解析】

由于双星系统中，m1、m2完成一次圆周运动的时间相同，故它们的角速度之比；两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，设它们的轨道半径分别为和，则：联立解得：又根据圆周运动角速度和线速度的关系可知：A.与计算不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与计算相符，故C正确；D.与计算不符，故D错误。4、D【解析】

A．密度，已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，所以地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81：64，故A错误；B．根据万有引力等于重力表示出重力加速度得：得：，其中R为星球半径，M为星球质量．所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81：1．故B错误；C．研究航天器做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：，其中R为星球半径，M为星球质量，所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2，故C错误；D．研究航天器做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得：其中R为星球半径，M为星球质量．所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9，故D正确．5、B【解析】

设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力由于，M减小、m增加、固定，故会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，A错误；万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有解得由于M减小，故月球的运行速度减小，向心加速度减小，周期将会增大，故B正确CD错误。故选B。6、BD【解析】

AB．将汽车的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示，则有重物上升的速度故A错误，B正确；C．汽车向右匀速前进的过程中，角度θ逐渐减小，cosθ增大，所以v物增大，重物加速上升，克服重力做功的功率增大，根据能量守恒定律知，汽车的输出功率增大，故C错误；D．由可知，汽车向右匀速前进的过程中，角度θ逐渐减小，cosθ增大，所以v物增大，动能不断增大，故D正确。故选BD。7、BD【解析】

A、温度反映平均分子动能的大小，物体的温度越高，分子平均动能越大，但物体运动不一定越快，故A错误；BC、在讲热运动的时候关注的是宏观系统，而不是单个分子，温度反映平均分子动能的大小，而不是单个分子的动能，分子做无规则运动的剧烈程度和温度有关，物体的温度越高，分子平均动能越大，分子运动越剧烈，但不等于每个分子都越剧烈，故B正确，C错误；D、大量分子的无规则运动叫热运动，故D正确；故选BD．8、BD【解析】

a做自由落体运动，b做匀加速直线运动，下降的高度相等，但是位移不同，设高度为h，对a：运动的时间，对b：加速度a=gsinθ，根据，解得：，可知a、b的运动时间不等，故A错误；两物体下降的高度相同，质量相等，则重力做功相等，故B正确；根据知，重力做功相等，运动时间不等，则平均功率不等，故C错误；根据动能定理知，解得到达底端的速度，可知两物块到达底端的速度大小相等，方向不同，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率不同，故D正确。9、BD【解析】

AB．当小球的动能是初动能的2倍时，小球的速度大小为，根据运动的合成与分解可知，小球在竖直方向的分速度大小为，在时刻，小球重力的功率为小球运动的时间为故A错误，B正确；CD．根据动能定理可知，重力做功等于动能的变化量，大小等于小球的初动能，重力做功的平均功率故C错误，D正确。故选BD。10、BC【解析】对任意一球研究，斜面的倾角为θ，受力分析，如图．

由图可知F合=mgtanθ=ma，a=gtanθ，则θ不同，a不等；

根据向心力公式有

mgtanθ=mω2R=m，解得，v=ωR;球离地的高度为h=Rtanθ=，θ不等，R不等，h不等．由v=ωR，知R不等，则v不等．由F=mgtanθ，知向心力不等，故AD错误，BC正确．故选BC．二、实验题11、CABD21.5【解析】

(1)[1]根据平抛运动的规律可知，竖直方向上水平方向上因此可见只要测得轨迹上某点的水平坐标x和竖直坐标y，就可以求出初速度，故选C。(1)[2]A．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。B．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正确。C．斜槽轨道不一定需要光滑，只要保证每次从斜槽的同一位置由静止释放，保证小球的平抛运动初速度相同，故C错误；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些