2023年黑龙江省齐齐哈尔市物理高一第二学期期中检测试题含解析

2023年黑龙江省齐齐哈尔市物理高一第二学期期中检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为，为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，点在小轮上，到小轮中心的距离为．点和点分别位于小轮和大轮的边缘上．若传动过程中皮带不打滑，则()A．点和点的角速度大小之比为1:2B．点和点的线速度大小之比为1:2C．点和点的向心加速度大小之比为2:1D．点和点的向心加速度大小之比为1:12、一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，轮上质量相等的两个质点a、b的位置如图，则偏心轮转动过程中两质点具有大小相等的（）A．线速度 B．角速度 C．向心力 D．向心加速度3、2018年12月，时速350km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示.设动车运行时受到的阻力与速度成正比.若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P.当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为A．P B．2PC．4P D．8P4、真空中两点电荷所带电量分别为+2Q和-Q，相距为r，它们间静电力的大小是（）A． B． C． D．5、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A．时刻小球动能最大B．时刻小球动能最大C．~这段时间内，小球的动能先增加后减少D．~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6、如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）A．卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期B．卫星b的运行速度可能大于C．卫星b加速即可追上前面的卫星cD．卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方7、如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其过A点速度平方（即v2）的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径，则下列说法正确的是（）A．当地的重力加速度大小为B．该小球的质量为RC．当v2=2b时，小球在圆管的最高点受到的弹力大小为aD．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上8、如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA,此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动的过程中A．B球的动能增加，机械能增加B．A球的重力势能和动能都增加C．A球重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量D．A球和B球的总机械能是守恒的9、如图所示，水平传送带以恒定的速度v运动，一质量为m的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则()A．物块加速运动时的加速度为μgB．物块加速运动的时间为C．整个过程中，传送带对物块做的功为mv2D．整个过程中，摩擦产生的热量为mv210、我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美的动作．现有甲、乙两名花样滑冰运动员，质量分别为M甲＝80kg、M乙＝40kg，他们面对面拉着弹簧测力计以他们连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，若两人相距0.9m，弹簧测力计的示数为600N，则（）A．两人的线速度相同，都是0.4m/sB．两人的角速度相同，都是5rad/sC．两人的运动半径相同，都是0.45mD．两人的运动半径不同，甲的半径是0.3m，乙的半径是0.6m11、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a、b、c三个点的电势分别为10V、16V、22V，根据已知条件可以求出（）A．d点的电势B．矩形两条对角线的交点的电势C．该匀强电场的电场强度大小D．该匀强电场的电场强度方向12、某卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道，如图所示为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ（A点为近地点，B点为远地点）飞行，后在B点实现变轨，进入同步轨道Ⅱ。则关于该卫星，下列说法中正确的是（）A．在轨道Ⅱ上的运行周期比在轨道Ⅰ上小B．在B点变轨时需要通过点火使卫星加速C．在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅰ上任意一点的机械能大D．在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过B点时大二．填空题(每小题6分，共18分)13、某实验小组为了测量当地的重力加速度g设计了如下实验，将一根长为L的轻绳,一端固定在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量为m的小球,使整个装置绕O点在竖直面内转动．在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度v，同时记录传感器上绳子的拉力大小F，即可做出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图如图乙；(1)根据实验所给信息，写出小球在最高点处F与v的关系式_____________；(2)请根据作出的F-v2图象的信息可以求出当地的重力加速度g=___________；（用b、L表示）(3)如果实验中保持绳长不变，而减小小球的质量m，则图像中b的位置_____________；（变化/不变），图像斜率_____________（不变/变小/变大）．14、某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺等．（1）若要完成该实验，还需要的实验器材是______；（2）为了能用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M______（选填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量m；（3）若测得小车的质量为M，钩码的总质量为m，用打点计时器记录小车的运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）．（4）该同学画出小车动能变化量Ek与拉力对小车所做功W之间的关系图象，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图象（实线）应该是_______．15、某学生在互成角度二力合成的实验中，将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小分度为0.1N的弹簧秤．沿着两个不同的方向拉弹簧秤，当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直（如图），这时弹簧秤的读数可从图中读出．(1)由图可读得两个相互垂直的拉力大小为F1=______N，F2=____N。（只须读到0.1N）(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力___,且合力F合=___N三．计算题(22分)16、（12分）一条水平放置的水管离地面高，水从管口以不变的速度源源不断的沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离是，求水射出管口时的速度取17、（10分）如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块（视为质点）从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。（g为重力加速度）(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大；(2)要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。

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、D【解析】AB：右边的轮和左边的小轮通过一条皮带相连，则在转动过程中两轮边缘上的点线速度大小相等，即．故B项错误．，据可得；b和c点都在小轮上，；所以．故A项错误．C：、据可得：，故C项错误．D：c和d同轴传动，；，所以．又，据可得：．故D项正确．点睛：同轴传动：被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上，主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动，两轮等转速及角速度．皮带传动：两转轮在同一平面上，皮带绷紧与两轮相切，主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动，两轮边缘线速度相等．2、B【解析】

AB．偏心轮上各处是共轴转动，角速度相等，根据v=ωr，可知半径不同点，线速度不同，故A错误，B正确；C．根据F=mω2r可知半径不同点，向心力不同，故C错误；D．根据a=ω2r可知半径不同点，向心加速度不同，故D错误。故选B。【点睛】解决转盘转动问题要明确角速度、线速度之间关系，利用向心加速度表达式进行求解。3、C【解析】

由于动车航行时所受水的阻力与它的速度成正比，所以动车以速度v水平匀速航行时，受到的阻力的大小为：f=kv，此时动车受到的阻力的大小和牵引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，

当动车以速度2v水平匀速航行时，动车受到的水的阻力的大小为：f′=2kv=2f，所以此时的功率的大小为：P′=f′•2v=2f•2v=4P；

A.P，与结论不相符，选项A错误；B.2P，与结论不相符，选项B错误；C.4P，与结论相符，选项C正确；D.8P，与结论不相符，选项D错误；4、B【解析】

根据库仑力方程：，ACD错误B正确5、C【解析】

小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．6、A【解析】

A、根据万有引力提供向心力，则有，轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星b的运行周期，故选项A正确；B、根据，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C错误；D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误．7、BC【解析】

AB．在最高点，根据牛顿第二定律整理得由乙图斜率、截距可知，整理得，A错误，B正确；C．由乙图的对称性可知，当v2=2b时即小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a，方向竖直向下，C正确；D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向下，D错误。故选BC。8、BD【解析】A球和B球的系统在运动过程中，只有重力做功，总机械能是守恒的，选项D正确；A球向上运动，位置升高，重力势能增加，速度增加，动能增加，机械能增加，故B正确；B球向下加速运动，重力势能减小，动能增加；因A的机械能增加，故B的机械能减小，故A错误；因AB系统的机械能守恒，则A球重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能和动能的减少量，选项C错误；故选BD．点睛：本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．9、AC【解析】

A．物块加速运动时，由牛顿第二定律得μmg=ma可得a=μg故A正确；B．物块加速运动的时间为t=故B错误；C．整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为W=mv2-0=mv2故C正确；D．物块加速运的动时间内传送带的位移为x带=vt物块的位移为x物=物块与传送带间相对位移大小为△x=x带-x物=整个过程中摩擦产生的热量为Q=μmg△x=mv2故D错误。故选AC。10、BD【解析】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：M甲R甲ω甲2=M乙R乙ω乙2=600N①

由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙

已知M甲=80kg，M乙=40kg，两人相距0.9m，所以两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m，根据①得：两人的角速相同，ω甲=ω乙=5rad/s．

根据线速度v=ωr得甲的线速度是v甲=1.5m/s，乙的线速度是v乙=3.0m/s

故AC错误，BD正确．故选BD．点睛：解本题关键要把圆周运动的知识和牛顿第二定律结合求解，知道共轴转动时，角速度相等，两者的向心力相同．11、ABD【解析】

A．匀强电场中平行相等的线段在电场线方向的投影d相等，由可知其端电压相等，有可得解得故A正确；B．连接两对角线交点为O，因两线段与平行相等，同理可得，故B正确；CD．根据已求出的电势可得到16V的等势线，如图所示电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，则能找出电场强度的方向，但不知道几何长度，则无法求出电场强度的大小，故C错误，D正确。故选ABD。12、BC【解析】

A．根据开普勒第三定律（定值）可知半长轴越大，运动周期越大，因卫星轨道Ⅱ上的半径大于轨道Ⅰ的半长轴，故在轨道Ⅱ上的运行周期比在轨道Ⅰ上大，故A错误；BC．在轨道Ⅰ上B点点火加速，卫星受到的万有引力不足以提供向心力，做离心运动，进入轨道Ⅱ上B点，故在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅰ上任意一点的机械能大，故BC正确；D．根据得可知卫星在两轨道上的B点加速度大小相等，故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、不变变小【解析】

(1)对最高处的小球受力分析，由牛顿第二定律可得，，解得：．(2)根据图像可得，当时，；则：，解得：．(3)实验中保持绳长不变，减小小球的质量m；因为，则图像的横截距不变，图像的斜率变小．14、天平需要D【解析】（1）若要完成该实验，还需要的实验器材是天平，用来测量小车的质量；（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦