2023年湖北省襄阳四中高一物理第二学期期中检测试题含解析

2023年湖北省襄阳四中高一物理第二学期期中检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，两颗距离为L的天体A、B组合为双星，质量分别为M、m，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是()A．它们做圆周运动的角速度大小相等B．A的轨道半径为rA=ML/(m+M)C．A、B的轨道半径之比为rA：rB=M：mD．它们的线速度之比为：VA：VB=M：m2、有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()A．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零3、关于物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．匀速圆周运动就是匀速运动B．匀速圆周运动就是匀加速运动C．匀速圆周运动是变加速运动D．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态4、如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，在甲图用力F1推物体，在乙图用力F2拉物体，两种情况下，物体都做匀速运动，经相同的位移，则F1和F2对物体做功W1和W2关系为()A．W1=W2 B．W1＞W2 C．W1＜W2 D．无法判断5、如图是一物体在一直线上运动的位移—时间图像，物体在2s时的速度和6s内的位移分别是（）A．v=4.5m/s，x=9m B．v=4.5m/s，x=36mC．v=2.25m/s，x=9m D．v=2.25m/s，x=36m6、关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越快7、下列过程中机械能守恒的是()A．飘落中的树叶B．小石块做平抛运动的过程C．雨滴匀速下落D．木箱在光滑斜面上滑下的过程8、2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射．在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放．假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．在这20颗小卫星中，在离地最近的小卫星线速度最大B．在这20颗小卫星中，在离地最远的小卫星角速度最大C．在这20颗小卫星中，在同一轨道上的小卫星的周期均相同D．在这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小9、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法中正确的是()A．手对物体做功12J B．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功10J10、如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力．忽略空气阻力．则球B在最高点时A．球B的速度为B．球A的速度大小为C．水平转轴对杆的作用力为1.5mgD．水平转轴对杆的作用力为2.5mg二、实验题11、（4分）卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．（1）实验时需要测量的物理量包括弹簧秤拉力F、______和______．（填写选项）A．圆周运动的半径rB．水平面的高度hC．小球运动周期TD．绳子的长度L（2）待测物体质量的表达式为m=______．12、（10分）在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的实验装置．（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_________．A．保证钩码的质量远大于小车的质量B．选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力D．必须先接通电源再释放小车（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A，B，C，D，E，F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是____________．（用题中和图中的物理量符号表示）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）如图为一个简易的冲击式水轮机的模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动．当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同．调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ＝37°角．测得水从管口流出速度v0＝3m/s，轮子半径R＝0.1m．不计挡水板的大小，不计空气阻力．取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)轮子转动角速度ω；(2)水管出水口距轮轴O的水平距离l和竖直距离h.14、（14分）如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径都为R1=0.3m的光滑圆弧轨道，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L为0.2m．下圆弧轨道与光滑水平地面轨道相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．质量m=0.3kg的小球以一定的初速度从A点水平进入轨道（计算结果可以用根式表示）(1)如果小球从D点以5m/s的速度水平飞出，求落地点与D点的水平距离;(2)如果小球能从D点以5m/s的速度水平飞出，求小球过A点时对A点的压力大小;(3)如果在D点右侧平滑连接一半径R2=0.4m的半圆形光滑轨道DEF，如图乙所示，要使小球在运动过程中能不脱离轨道，求初速度大小的范围.15、（13分）如图所示，真空中相距d=10cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零）．A板电势变化的规律如右图所示．将一个质量m=2.0×10-27kg，电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力．求：（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小．（2）A板电势变化周期T多大时，在t=T/4到t=T/2时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板．

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】双星做圆周运动的角速度ω、周期T都相等，故A正确；根据万有引力定律可得：，其中rA+rB=L，解得：rA：rB=m：M；,选项BC错误；根据v=ωr可知：vA：vB=rA：rB=m：M，选项D错误；故选A.点睛：解决问题时要把握好问题的切入点．如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等.2、B【解析】

点火后，火箭的速度为零，但是加速度不为零，故A错误；轿车紧急刹车，速度变化比较快，即加速度很大，故B正确；磁悬浮列车高速行驶，速度很大，若做匀速运动，加速度为零，故C错误；太空中的空间站绕地球匀速转动，有向心加速度，其加速度不为零，选项D错误；故选B．【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系．3、C【解析】匀速圆周运动加速度大小不变，方向时刻指向圆心，是变加速运动，C正确。4、B【解析】

匀速运动，根据共点力平衡知，说明水平方向拉力等于摩擦力，对图甲分析，则有：解得：对图乙分析，则有：解得：由上分析可知：F1＞F2，根据可知，位移大小相等，夹角相等，所以W1＞W2，B正确，ACD错误。故选B。5、C【解析】

在图像中，曲线斜率表示速度，所以物体在2s时的速度6s内的位移故ABD错误，C正确。故选C。6、BCD【解析】

A．根据动量定理，物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化也越大，选项A错误；B．根据动量定理，物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变，选项B正确；C．根据动量定理，物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向，选项C正确；D．根据动量定理，，则物体所受的合外力越大，它的动量变化越快，选项D正确。故选BCD。7、BD【解析】A项，飘落的树叶在空中运动的过程中，除了受重力，树叶还受到空气的阻力，则树叶的机械能不守恒，A错；B项，平抛运动的小石块只受重力作用，也只有重力做功，所以机械能守恒，B对；C项，雨滴匀速下落过程中受到了空气阻力的作用，所以机械能不守恒，C错；D项，木箱在光滑斜面上滑下的过程只有重力做功，所以机械能是守恒的，D正确；故选BD8、AC【解析】

A、卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，则有在离地最近的小卫星线速度最大，故选项A正确；B、卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，则有在离地最远的小卫星角速度最小，故选项B错误；C、卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，则有在同一轨道上的小卫星的周期相同，故选项C正确；D、卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，卫星向心加速度与卫星的质量无关，故选项D错误．9、ACD【解析】

手对物体做功，选项A正确；合外力对物体做功，选项B错误，C正确；物体克服重力做功，选项D正确.10、BC【解析】

球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：，解得，故A错误；由于A、B两球的角速度相等，由v=ωr得球A的速度大小为：，故B正确；B球到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有：，解得：F=1.5mg，可得水平转轴对杆的作用力为1.5mg，故C正确，D错误．二、实验题11、AC【解析】

（1）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T，需要测量的物理量为A、C；（2）根据，得：．12、Cmgs【解析】

（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为，对小车根据牛顿第二定律有：，钩码有：解得：由此可知当时，够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力，使钩码的质量远小于小车的质量。先接通电源再释放小车是打点计时器实验的正确做法，对减小本题中的实验误差无影响。故选C。（2）[2]把钩码的重力当做合外力，则从到点合外力做功为。[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可求得；小车动能的增量是：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）50rad/s（2）1.12m,0.86m【解析】

(1)水从管口流出后做平抛运动，设水流到达轮子边缘的速度大小为v，所以①由题意可得轮子边缘的线速度为v′＝5m/s②所以轮子转动的角速度为③(2)设水流到达轮子边缘的竖直分速度为vy，运动时间为t，水平、竖直分位移分别为sx、sy，则vy＝v0cot37°＝4m/s④⑤sx＝v0t＝1.2m⑥⑦水管出水口距轮轴O水平距离l和竖直距离h为l＝sx－Rcos37°＝1.12m⑧h＝sy＋Rsin37°＝0.86m⑨【点睛】本题主要考查了平抛运动的基本规律及圆周运动角速度和线速度的关系，解题时要结合几何关系求解，关键是抓住平抛运动和圆周运动的联系桥梁：线速度．14、(1)(2)(3)或【解析】

（1）小球从D点以5m/s的速度水平飞出后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得落地点与D点的水平距离；（2）根据机械能守恒定律可求得小球经过A点的速度，在A点，由合力提供向心力，由牛顿定律求小球过圆弧A点时对轨道的压力；（3）要使小球不脱离轨道，则小球可能由C点返回A点，也可能超过D点后沿DEF轨道回到A点，根据临界条件和机械能守恒定律可求得初速度的范围．【详解】（1）小球从D点以5m/s的速度水平飞出后做平抛运动