2023年湖北省四地七校考试联盟物理高一第二学期期中考试试题含解析

2023年湖北省四地七校考试联盟物理高一第二学期期中考试试题注意事项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、下列说法正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动C．两个直线运动的合运动一定是直线运动D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动2、雨滴在空中竖直下落，某时刻开始受到一个水平的恒定风力作用，受到风力作用后，雨滴的下落轨迹最合理的是（）A． B． C． D．3、关于功率以下说法中正确的是（）A．据

可知，机器做功越多，其功率就越大B．据

可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据

可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．根据

可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比4、如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为()A．推力，mg B．拉力，mgC．推力，mg D．拉力，mg5、如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行．将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端．则整个过程（）A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为vB．传送带对物体A做的功为C．传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为D．由于传送带与物体间摩擦而产生热量为6、如图所示为一皮苛传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r.b点在小轮上，到小轮中心的距离为r.己知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则以下判断正确的是()A．a点与b点的向心加速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等7、如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小 B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能一直在增大8、如图所示，在某场足球比赛中，曲线1、2、3分别是由同一点踢出的足球的飞行路径，忽略空气的影响，下列说法正确的是（）A．沿路径1飞行的足球的落地速率最大B．沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大C．沿这三条路径飞行的足球运动时间均相等D．沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同9、图中小孩正在荡秋千，在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．绳子的拉力逐渐增大B．绳子拉力的大小保持不变C．小孩经图示位置的加速度可能沿a的方向D．小孩经图示位置的加速度可能沿b的方向10、河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间关系如图乙所示，若船以最短时间渡河，则下列判断正确的是()A．船渡河的最短时间是100sB．船在河水中的最大速度是5m/sC．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直D．船在河水中航行的轨迹是一条直线二、实验题11、（4分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。A．斜槽必须尽可能光滑B．释放小球的位置必须相同C．斜槽末端必须水平(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。（结果均保留两位有效数字）12、（10分）利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．(1)在验证机械能守恒定律的试验中，没有必要进行的操作是_______A．用天平测重物的质量B．用秒表测重物下落的时间C．用打点计时器记录重物下落的信息D．用纸带记录测量重物下落的高度(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C为纸带中选取的三个计数点，每两个计数点之间还有4个点未画出，则打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为vB=_______m/s．（小数点后保留两位有效数字）(3)由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量（选填“<”,“>”或“=”）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）宇航员站在某一星球距其表面h高度处，以某一速度沿水平方向抛出一个小球，落地时竖直方向的速度大小为v，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求该星球的质量和密度？14、（14分）如图所示，空间中存在着水平方向的匀强电场，一个带电量为的点电荷在A点具有的电势能为，把该电荷从A点移动到B点，克服静电力做功，已知A、B两点间距为20cm，两点连线与水平方向成37°角。已知，。求：(1)A、B两点的电势和；(2)匀强电场的场强E。15、（13分）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起，设二者的质量分别为m1和m2，二者相距为L，求：（1）该双星系统中两颗星的轨道半径（2）该双星系统的运行的角速度

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】曲线运动它的速度的方向一定是变化的，因速度的变化包括大小变化或方向的改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定是变化的，如平抛运动，故B错误；两个直线运动的合运动是什么样的运动，就看合成之后的合力是不是与合速度在同一条直线上，如水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动，也就是平抛运动就是曲线运动，故C错误；物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但力方向不一定变化，如平抛运动，故D错误．所以A正确，BCD错误．2、C【解析】试题分析：雨滴从高处竖直落下，由于空气阻力作用，最终在竖直方向会变成匀速运动，而在水平方向遇到水平吹来的风后，开始加速，加速过程水平速度越来越接近风的速度，导致水平受到的风力减小，加速度减小，当水平速度等于风速时，水平则不受风力作用，变成与风速相同的匀速直线运动．因此最初阶段是在水平风力作用下的类平抛运动，轨迹为抛物线，最后是两个方向匀速直线运动的合运动即斜向下方的匀速直线运动，轨迹为倾斜的直线，故C正确，A、B、D错误．考点：曲线运动，运动的合成与分解．3、D【解析】

A.P=W/t表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，选项A不合题意B.P=Fv在该式中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，选项B不合题意；C.据P＝W/t知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，C选项不合题意；D.据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，选项D符合题意．4、C【解析】杆的临界速度为，速度v＝，小于临界速度，因此杆对小球是推力的作用，向心力为mg－FN＝m，代入数值，可得FN＝mg，选项C正确，ABD错误．故选：C5、C【解析】A：物体A由传送带左端到右端的平均速度，故A项错误．B：物体从静止释放后经时间速度变为，对此过程应用动能定量可得，故B项错误．CD：物体从静止释放后经时间速度变为，此过程物体通过距离，传送带通过距离，则摩擦力对物体做的功，传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功，解得，故C项正确．传送带与物体间摩擦而产生热量，故D项错误．点睛：物体在皮带上先匀加速后匀速，两者在达到共同速度的过程中，皮带的位移是物体的2倍，传送带克服物体摩擦力做的功是传送带对物体做功的2倍．6、CD【解析】

由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则va=vc，b、c两点为共轴的轮子上两点，ωb=ωc，rc=2ra，根据v=rω，则ωc=ωa，所以ωb=ωa；又：ωb=ωd，则ωd=ωa，根据公式a=rω2知，又由于：rb=ra，rd=4ra，所以aa=4ab，ad=aa，故AB错误，CD正确。7、BCD【解析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小．【详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确．【点睛】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系．8、CD【解析】

设任一足球的初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v；取竖直向上方向为正方向，足球在竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为a=−g，在水平方向上做匀速直线运动，故足球做匀变速运动；由得：，由题可知最大高度h相等，则三个足球初速度的竖直分量相同；由可知，，角度越小，初速度越大，水平分速度越大，故路径1足球初速度与水平的夹角最大，则其初速度v0最小，其次是2，最大的是3，则路径1的落地速率最小，其次是2，最大的是3，根据机械能守恒定律得知，足球落地时与抛出时速度大小相等；故3的落地速度最大，运动的时间由竖直方向的时间决定，在竖直方向运动时间相同，故运动时间相同，在相同的时间内的速度变化量也相同；综上所述，故A、B错误，C、D正确；故选CD．【点睛】足球做斜抛运动，运用运动的分解法，将其运动分解为竖直和水平两个方向研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据运动学公式列式，再进行分析．9、AC【解析】小孩在最高点时，速度为零；受重力和拉力，合力沿着切线方向，绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力，小于重力；而在最低点，小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力，所以绳子的拉力大于重力．可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，绳子的拉力逐渐增大，故A正确，故B错误；当秋千离开最高点，向最低点运动的过程中，小孩的速度增大，合外力的一个分力指向圆心，提供向心力，另一个分力沿着切线方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的a方向，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。10、ABC【解析】

AC、设水速为，船在静水的速度为，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间，故选项A、C正确；B、当水流速度最大时，船在河水中的速度最大，最大速度为，故选项B正确；D、因为水流速度在变化，即沿河岸方向有加速度，可知合速度方向与加速度方向不在同一条直线上，船在河水中航行的轨迹是曲线，故选项D错误。二、实验题11、BC1.52.5【解析】

(1)[1]AB．斜槽不必光滑，只要每次释放小球的位置相同，且都从静止自由释放，到达斜槽末端时，小球的速度相等，因此A错误，B正确；C．在“研究平抛物体的运动”的实验中，斜槽的末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，C正确。故选BC。(2)[2]由于相邻两个小球的水平距离相等，时间间隔相等，设时间间隔为T，在竖直方向上代入数据可得则水平方速度[3]小球在B点的竖直速度等于AC在竖直方向上的平均速度因此B点的速度12、AB1.96>【解析】

（1）A、因为我们是比较mgh与的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A正确；BC、打点计时器已记录物体运动的时间，所以不需要用秒表记录时间，故B是不需要的，C是需要的．故B正确，C错误；D、实验中需要使用纸带记录物体下降的高度．故D是需要的．故D错误．故选AB；（2）每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，B点的瞬时速度等于AC之间的平均速度，即打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为；（3）由于该实验中存在阻力做功，重力势能的减小