2023年湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟高一物理第二学期期中监测试题含解析

2023年湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟高一物理第二学期期中监测试题考生须知：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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上，A的质量是2m，B、C质量各为m；C离轴心的距离是2r，A、B离轴心距离为r，当圆台匀速转动时，A、B、C都没发生滑动，则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是（）A． B．C． D．2、如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以FN表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，FA．加速过程中Ff≠0，FN、FfB．加速过程中Ff≠0，FC．加速过程中Ff＝0，FD．匀速过程中Ff＝0，F3、如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，并且做平抛运动；同时B球被松开，并且做自由落体运动。A、B两球同时开始运动。关于A、B两球落地先后，下列说法正确的是（）A．A球先落地 B．B球先落地C．A、B球同时落地 D．A、B两球哪个先落地不确定4、如图所示，在倾斜的天花板上用力F垂直天花板压住一木块，使它处于静止状态，则关于木块受力情况，下列说法正确的是（）A．必定受四个力作用B．可能只受三个力作用C．可能只受两个力作用D．以上说法都不对5、已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A．3.5km/s B．5.0km/s C．17.7km/s D．35.2km/s6、下列描述符合物理事实的是，下列说法正确的是（）A．开普勒定律表明行星绕太阳运转的轨道均为理想的圆B．海王星同其它行星一样也是通过天文观测发现的C．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量GD．卡文迪什在实验室用扭秤装置测出了引力测量G7、如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m．给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值8、如图甲一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放一质量为m的小滑块．木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a－F图象．取g=10m/s2，则()A．滑块的质量m=4kgB．木板的质量M=6kgC．当F=8N时滑块的加速度为2m/s2D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.19、地球同步卫星到地心的距离可由求出。已知式中的单位是，的单位是，的单位是，则（）A．是地球半径，是地球自转的周期，是地球表面的重力加速度B．是地球半径，是同步卫星绕地心运动的周期，是同步卫星的加速度C．是赤道周长，是地球自转的周期，是同步卫星的加速度D．是地球半径，是同步卫星绕地心运动的周期，是地球表面的重力加速度10、如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（）A．绳的拉力B．重力和绳拉力的合力C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力11、一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则A．恒星的质量为 B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为12、如图所示，位于水平地面上的质量为m的物体，在大小为F，与水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面做匀加速运动，则下列说法正确的是()A．如果地面光滑，物体的加速度为B．如果地面光滑，物体的加速度为C．如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为D．如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。（1）实验中必要的措施是____________.A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的加速度a=____________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打D点时小车的速度vD=____________m/s.（结果均保留两位有效数字）14、（10分）如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．（1）下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）________；（2）由表中数据，在图坐标纸上作出a－F关系图线__________；（3）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是______________________________________．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）内壁光滑形状如图的一根细圆钢管半径R=0.8m固定在竖直平面内，一个直径略小于钢管内径的质量m=2kg小钢球被一弹簧枪从A处正对着管口射入。射入后小钢球从C点出去并恰好落回A点。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）求：(1)小球到达最高点C时的速度；(2)小球到达最高点C处钢管对的小钢球作用力大小和方向；(3)小球再次落回A点时速度的大小。16、（12分）有一根细绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，木桶的质量m1＝0.6kg，水的质量m2＝0.4kg，绳长L＝40cm，求：（g＝10m/s2）（1）最高点水不流出的最小速率（2）若水在最高点速率v＝4m/s，绳子对木桶的拉力是多少.17、（12分）我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行周期为T，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月。试求：(1)月球的第一宇宙速度v1；(2)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

根据题中“线速度、角速度、向心加速度和向心力”可知，本题考查圆周运动，根据圆周运动的规律方法，运用线速度方程、角速度方程、向心力方程等，进行求解．【详解】A.因为A、B、C都没发生滑动，所以它们具有相同的角速度．A错误B.根据，因为角速度相同，但半径不同，所以线速度不同，B错误C.根据，因为角速度相同，所以加速度比等于半径比，C错误D.根据，代入数据计算得出D正确故选D【点睛】本题涉及结论：同轴转动的物体具有相同角速度．2、A【解析】试题分析：加速过程中，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；考点：考查了牛顿第二定律，功的计算【名师点睛】解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解；然后再根据功的公式进行分析，注意功的正负的判断3、C【解析】

因为两球同时运动，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，因平抛运动竖直方向为自由落体运动，且落地时间与水平初速度大小无关，所以打击金属片，两球同时运动，则同时落地，故C正确，ABD错误。故选C。4、A【解析】

木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力，加重力、推力F，木块共受到四个力，如图所示；故选A。

【点睛】本题考查分析物体受力的能力。对于弹力和摩擦力的关系要理解：两物体间有摩擦力，一定有弹力。5、A【解析】试题分析：设航天器的质量为m，地球的质量为M1，半径为R1，火星的质量为M2，半径为R2，航天器在它们表面附近绕它们运动的速率分别为v1、v′1，其向心力由它们对航天器的万有引力提供，根据牛顿第二定律和万有引力定律有：，＝，解得：＝＝，在地球表面附近做圆周运动的速度为第一宇宙速度，即：v1＝7.9km/s，解得航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为：v′1＝v1＝3.5km/s，故选项A正确．考点：本题主要考查了牛顿第二定律、万有引力定律的应用和第一宇宙速度的识记问题，属于中档题．6、D【解析】

A．开普勒定律表明行星绕太阳运转的轨道并不是理想的圆而是椭圆，故A错误；

B．海王星是第一颗通过计算而被最终发现的行星，故B错误；

CD．牛顿发现了万有引力定律，而卡文迪许在实验室用扭秤装置测出了引力测量G，故C错误，D正确。

故选D。7、CD【解析】

考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最小值．当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，对环的压力等于环和木板B的重力和时，根据牛顿第二定律求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最大值．解答：解：当小球恰好到达最高点时，设小球经过最高点时速度为v1，最低点速度为v2，则mg=m①根据机械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②联立得最小速度v2=当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，小球对环的压力等于环的重力和木板B的重力和．以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得mg+2mg=m③根据机械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故应该选CD8、AD【解析】

AB．当F=6N时，加速度为，对整体分析，由牛顿第二定律有代入数据解得当时，根据牛顿第二定律得知图线的斜率解得M=2kg，滑块的质量m=4kg，故A正确B错误；D．根据的图线知，时，a=0，即代入数据解得μ=0.1，D正确；C．当F=8N时，对滑块，根据牛顿第二定律得，解得，C错误。故选AD。9、AD【解析】

ABCD．设地球质量为，同步卫星质量为，地球自转周期和同步卫星绕地心运动的周期相等，设为，地球半径为，由得再由得比较得，，，BC错误AD正确。故选AD。10、CD【解析】

小球在竖直平面内做变速圆周运动，由合外力指向圆心方向的分量提供向心力，即重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力，而绳的拉力方向沿半径方向，所以绳的拉力重力沿绳方向分力的合力提供向心力，CD正确，AB错误。故选CD。11、ACD【解析】

AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：解得故AC正确；B．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；D．设行星运动的加速度为a，则：故D项正确。故选ACD。12、BD【解析】

AB．物体受力如图，以物体运动的方向为x轴，垂直于运动方向为y轴建立直角坐标系，将拉力F正交分解．当水平地面光滑时，如图1所示x轴方向物体受到的合外力就是F2=Fcosα所以加速度故A错误，B正确；CD．当物体与地面间有摩擦时，如图2所示，y轴方向上物体无加速度，即合外力为零，所以有而物体与水平地面间有滑动摩擦力，则在水平方向上，由牛顿第二定律得解得故C错误，D正确．故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB0.750.40【解析】

（1）[1]A．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，A正确；B．实验开始时要先接通电源再释放小车，以充分利用纸带，B正确；CD．本实验中不需要小车的质量远大于钩码的质量，也不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，只需让小车做匀加速运动即可，CD错误。故选AB。（2）[2][3]每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则T=0.1s；由逐差法可得加速度打点计时器在打D点时小车的速度14、(1)(2)如图(3)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大【解析】(1)根据匀变速直线运动的位移与速度公式：，可以求出：，带入数据解得：(2)根据表中数据，得出图象如图所示：(3)对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)2m/s；(2)10N，方向竖直向上；(3)【解析】

(1)根据平抛的知识得：，，解得：(2)根据圆周运动知识得：，方向竖直向上。(3)根据平抛的知识得：16、（1）最高点水不流出的最小速率为2m/s；（2）