2023年山西大同市第一中学物理高一第二学期期中经典试题含解析

2023年山西大同市第一中学物理高一第二学期期中经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于牛顿万有引力定律，下列说法正确的是A．该定律告诉我们：物体间引力的大小与两物体的质量成正比,与两物体间的距离成反比B．万有引力定律是牛顿在实验室里经过反复实验后才得出来的C．公式中的引力常量G的大小是卡文迪许通过扭秤实验测出的D．此规律不仅适用于弱相互作用，也适用于强相互作用2、小球从静止开始做匀加速直线运动，在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m，则（）A．小球前15s内的平均速度为3m/sB．小球加速度为0.1m/s2C．小球第15s的初速度为2.8m/sD．第15s内的平均速度为1.5m/s3、如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方位向上．下列判断中正确的是（）A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为4、在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做匀加速直线运动，同时，人顶着杆沿水平方向做匀速直线运动，那么，以地面为参考系，下列说法正确的是：（）A．猴子做匀速直线运动 B．猴子做匀加速直线运动C．猴子做匀加速曲线运动 D．猴子做变加速曲线运动5、木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为()A．2天文单位 B．4天文单位C．5.2天文单位 D．12天文单位6、自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB=4RA、RC=8RA，正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A．1：1：8 B．4：1：4 C．1：2：4 D．4：1：327、两颗人造卫星A和B的质量之比为1：3，它们的圆轨道半径之比为2：1，某时刻它们恰好与地球在同一条直线上，可知两颗卫星的（）A．周期之比TA：TB=：1B．向心加速度之比=1：4C．向心力之比FA：FB=1：6D．线速度之比=2：18、如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝，若在传动过程中，皮带不打滑，则()A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．A点与B点角速度大小相等D．B点与C点的角速度大小之比为1∶29、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是（）A． B． C． D．10、如图所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为＋1×10－2C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点的电势为－10V，则()A．B点电势为10VB．电场线的方向从右向左C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1D．微粒的运动轨迹可能是轨迹211、如图所示，某物体在运动过程中，受竖直向下的重力和水平方向的风力，某段时间内，重力对物体做功4J，风力对物体做功3J，则以下说法中正确的是：（）A．外力对物体做的总功为5JB．物体的动能增加了7JC．物体的机械能增加了3JD．物体的重力势能增加了4J12、有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度大小不等，但所受筒壁的支持力大小相等D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用二．填空题(每小题6分，共18分)13、在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）下面叙述正确的是______A、应该用天平称出物体的质量．B、应该选用点迹清晰第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．C、操作时应先放纸带再通电．D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上．（2）如图2是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图2所示．则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC=______m/s；重物由0点运动到C点的过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）．（3）实验结果发现动能增量不等于重力势能的减少量；造成这种现象的主要原因是______。A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确．14、在“探究平抛运动的规律”的实验中，分成两步进行：（1）如图（甲）所示。当金属锤D打击金属片时，A球就水平飞出，B球同时竖直下落，两球同时落到地面。这个实验说明A球_________（填写选项代号）。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自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）用一张印有小方格的纸作出其轨迹如图（乙）所示，运动途中的三个位置分别为a．b．c，小方格的边长为L，则小球平抛运动的初速度为_______。15、在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题（1）纸带的__（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）打点计时器应接__（选填“直流”或“交流”）电流，实验时应先__（填“释放纸带”或“接通电源”）；（3）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为_______J，重力势能的减少量为__________．（4）在实验中发现，重锤减少的重力势能__________重锤增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因____三．计算题(22分)16、（12分）“嫦娥三号卫星”简称“嫦娥三号”，专家称“三号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星．若“三号星”在离月球表面距离为h的圆形轨道绕月球飞行，周期为T1.若已知地球中心和月球中心距离为地球半径R的n倍，月球半径r，月球公转周期T2，引力常量G.求：(1)月球的质量；(2)地球受月球的吸引力．17、（10分）飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图所示，其周期为T,如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，问飞船从A点返回到地面上B点所需时间为多少？

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】

A、牛顿通过研究行星和太阳间的作用力，提出了万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的平方成反比，故选项A错误；B、在探究太阳对行星的引力的规律时根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律推导出来，但开普勒第三定律无法在实验室里验证，所以万有引力定律不是在实验室里经过反复实验后才得出来的，故选项B错误；C、公式中的引力常量G的大小是卡文迪许通过扭秤实验测出的，故选项C正确；D、万有引力定律与电磁相互作用，强相互作用以及弱相互作用为四种基本相互作用，不适用强相互作用和弱相互作用D错误．2、C【解析】

根据△x＝aT2得：，第15s末的速度为：v15＝at15＝0.2×15m/s＝3m/s，则小球前15s内的平均速度为：，故ABD错误；小球在第15s的初速度即是14s末的速度：v＝at14＝0.2×14m/s＝2.8m/s，故C正确。3、C【解析】试题分析：先根据平衡条件求出剪断前橡皮筋AC和绳BC的拉力大小，在剪断AC瞬间，绳的拉力发生突变，拉力与重力的合力沿圆周切向向下，根据力的合成求解此时合力，若剪断BC，绳中张力立即消失，而在此瞬间橡皮筋弹力不变，求出此时合力，由牛顿第二定律求加速度．解：在剪断之前，绳处于平衡状态，画受力图有：小球平衡有：y方向：Fcosθ=mgx方向：Fsinθ=T（1）若剪断AC瞬间，绳中张力立即变化，此时对小球受力有：小球所受合力与BC垂直向下，如图，小球的合力F合=mgsinθ，所以小球此时产生的加速度a=gsinθ，拉力大小F=mgcosθ，故A、B均错误；（2）若剪断BC瞬间，瞬间橡皮筋的形变没有变化，故AC中的弹力T没有发生变化，如下图示：此时小球所受合力，根据牛顿第二定律此时小球产生的加速度a=，故C正确，D错误．故选C．【点评】本题是瞬时问题，关键是受力分析后根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解力和加速度；注意区分橡皮筋（弹簧等）在瞬间弹力不会立即发生变化，而绳在瞬间弹力会突变，这是解决此类问题的关键突破口．4、C【解析】

人顶着杆沿水平方向做匀速直线运动，猴子沿竖直杆向上做匀加速直线运动，以地面为参考系，猴子的合速度斜向上，猴子的合加速度大小一定、方向竖直向上，则猴子做匀加速曲线运动，故C项正确，ABD三项错误。5、C【解析】

根据开普勒第三定律，解得设地球与太阳的距离为R1，木星与太阳的距离为R2，则得所以R2=5.2R1=5.2天文单位故选C．点晴：行星绕太阳运动，遵守开普勒定律，由开普勒第三定律，列式求解．6、D【解析】

由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA=vB，vA：vB=1：1，由于A轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωA=ωC，故ωA：ωC=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得vA：vC=RA：RC=1：8，vA：vB：vC=1：1：8，又因为RA：RB：RC=1：4：8，根据得：aA：aB：aC=4：1：32，ABC错误D正确7、AB【解析】

两颗人造卫星和都绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：解得、、【详解】A．已知卫星和的轨道半径之比为根据得周期之比A正确；B．根据得向心加速度之比B正确；C．已知和的质量之比为轨道半径之比根据得向心力之比C错误；D．根据得线速度之比D错误。故选AB。8、BCD【解析】

AB.、两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不等，故A错误，B正确；C.、两点共轴转动，具有相同的角速度，故C正确；D.、两点线速度相等，根据和可得与的角速度之比为；由于、两点具有相同的角速度，所以点与点的角速度大小之比为，故D正确．9、AD【解析】

汽车以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。当司机减小油门，汽车的功率减为的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，功率保持为，由P=Fv可知，随v减小，牵引力逐渐增大，汽车受到的合力变大，由牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由P=Fv得知，此时汽车的速度为原来的一半，故AD正确，BC错误。故选AD。10、BC【解析】

A．AB两点的电势差：V则：10V解得：0V故A错误；B．由动能定理可知：J可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左，故B正确；C．.若粒子沿轨迹1运动，A点速度沿切线方向向右，受力向左，故粒子将向上偏转，故C正确；D．若粒子沿轨迹2运动，A点速度沿切线方向向右上，而受力向左，故粒子将向左上偏转，故D错误．11、BC【解析】

A．功是标量，故外力做功为故A错误；B．根据动能定理可知故动能的增加量为故B正确；C．风力对物体做正功，故物体的机械能增加量等于风力所做的功，故有故C正确；D．由于重力做正功，故物体的重力势能减小，减小量为4J，故D错误。故选BC。12、CD【解析】

A．汽车过凸桥最高点时，加速度的方向向下，处于失重状态，选项A错误；B．小球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力。如图由牛顿第二定律得解得角速度可知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，选项B错误；C．小球靠重力和支持力的合力提供向心力，重力不变，根据平行四边形定则知，支持力相等，向心力相等，但半径不等，所以角速度大小不等，选项C正确；D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，选项D正确。故选CD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、B3.907.627.61C【解析】

（1）[1]．A．因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；

B．在选择纸带时，要求点迹清晰，根据自由落体运动公式，h=gt2可知，若开始一、二两点间的距离为2mm，则所打第一个点时的速度为零，这样只需比较mgh、mv2的大小关系即可，实验方便，故B正确；

C．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；

D．电磁打点计时器的工作电源是4～6V的交流电源，故D错误．故选B．

（2）[2][3][4]．利用匀变速直线运动的推论：BD之间的平均速度等于C点的瞬时速度，得：从打下计数点O到打下计数点C的过程中，重锤重力势能减小量△EP=mgh=mgxC=1×9.8×0.7776J=7.62J动能的增加量△EK=mvC2=7.61J（3