2023年河北省秦皇岛中学高一物理第二学期期中教学质量检测试题含解析

2023年河北省秦皇岛中学高一物理第二学期期中教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为A．4m B．8m C．32m D．64m2、在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧半径为R，则()A．在最高点A，小球受重力和向心力B．在最高点A，小球受重力、圆弧的压力和向心力C．在最高点A，小球的速度为D．在最高点A，小球的向心加速度为g3、单摆作简谐振动时的回复力是()A．摆球的重力 B．摆球重力沿圆弧切线的分力C．摆线的拉力 D．摆球重力与摆线拉力的合力4、如图所示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为()A． B．C． D．5、用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是()A．R两端的电压增大 B．原线圈中电流减小C．副线圈输出电压减小 D．原线圈输入功率减小6、如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1JB．第1．5s时推力F的功率为3WC．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2．0JD．第2s内推力F做功的平均功率为3.0W7、如图所示，在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出，同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出，结果两球在空中相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中()A．A和B的初速度大小关系为v1＜v2B．A和B的加速度大小关系为a1＞a2C．A做匀变速运动，B做变加速运动D．A和B的速度变化量相同8、我国自行研制的北斗导航系统，现已成功发射16颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划，将在2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。现已知某导航卫星轨道高度约为21500km。同步轨道卫星的高度约为36000km，已知地球半径为6400km。下列说法中正确的是(

)A．该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星B．地球赤道上物体随地球自转的周期小于该导航卫星运转周期C．地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度D．该导航卫星的线速度大于7.9km/s9、在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则A．物体A始终做匀加速运动B．从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C．从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D．恒力F的大小为10、如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．重力对小球作正功，小球的重力势能减小C．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的动能一直减小D．小球的加速度先减小后增大二、实验题11、（4分）某中学生小明想探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系．如图所示，轻弹簧左端固定，被外力从原长A位置开始拉长到B位置．小明发现拉力是一个越来越大的变力，所以描绘了拉力和弹簧伸长量的变化图像（如图），并且发现该图像为过坐标原点O的直线，实验过程中，弹簧始终处于弹性限度内．(1)根据所学知识，可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是：___________(2)由此可推断，如果一劲度系数为k的轻弹簧，在弹性限度内，当其形变大小为x时，弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________．12、（10分）用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如下，请回答相关问题：(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．演绎法(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系．A．质量m

B．角速度ωC．半径r(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______A．1：9

B．3：1

C．1：3

D．1：1三、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）足球守门员在发门球时，将一个静止的足球，以v0＝10m/s的速度踢出，守门员踢球的时间(脚与球接触的时间)t1＝0.2s，此过程可视为足球做匀加速直线运动，足球离开脚后沿草地做加速度大小a＝2m/s2的匀减速直线运动，3s后足球运动到一名后卫队员处，求：(1)守门员踢足球过程中足球的加速度大小；(2)足球被踢出后3s内在草地上运动的距离和后卫队员接到球时足球的速度大小．14、（14分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间．15、（13分）如图所示，在水平转台上放有A、B两个小物块，它们到轴心O的距离分别为rA=0.1m,rB=0.5m,它们与台面间静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍，取g=10m/s1．(1)当转台转动时，要使两物块都不相对台面滑动，求转台角速度的最大值；(1)当转台转动时，要使两物块都相对台面滑动，求转台转动的角速度应满足的条件；(3)现保持A、B两个小物块位置不变，用水平轻杆将两物块连接，已知mA=5mB，mB=1kg．当转台转动角速度为某一值时，两物块恰好对台面未发生相对滑动，求此状态下轻杆对物块B的弹力．

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、D【解析】试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg其中：F=kSv2=ka2v2f=μN=μmg=μρa3g解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况，根据平衡条件推导出能够推动的滑块的边长a与风速的关系表达式进行分析，不难．2、C【解析】试题分析：小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A、B错误；在最高点，根据向心力公式得：，，联立解得：，故D错误，C正确．考点：考查了圆周运动实例分析3、B【解析】单摆作简谐振动时，沿圆周切线方向的运动看做简谐运动，所以回复力由摆球重力沿圆弧切线的分力，故答案选B4、C【解析】根据得，，竖直分速度vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则得，．故选C.5、A【解析】

AB、开关S闭合后，电阻减小，而电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，副线圈电流增大，R两端的电压增大，故A正确，B错误；C、副线圈电压由原线圈和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故C错误；D、原线圈的电压不变，而电流增大，故原线圈的输入功率增大，故D错误。6、BCD【解析】

根据受力F-t图线与速度v-t图线可确定物体的运动情况，由匀速运动可确定物体受到的摩擦力和动摩擦因数，由牛顿第二定律可求得物体的质量，然后根据各个所求物理量的公式求解。【详解】A、由图可知，物体在第1s内静止，推力做功为零，故A错误。B、在1-2s内物体做加速度为a=2m/s2的匀加速运动，第1．5s时物体的速度v=at=20.5m/s=1m/s，推力F的功率P=Fv=31w=3w，故B正确。C、在2-3s内做匀速运动，因此摩擦力Ff=2N，物体质量m==kg=0.5kg，动摩擦因数，==0.4，第2s内物体经过的位移为x=1m，所以第2s内物体克服摩擦力做的功：W=FFx=2.0J，故C正确。D、第2s内物体运动的位移x=1m，第2s内物体运动的平均速度为1m/s，所以第2s内推力F做功的平均功率P=3.0w，故D正确。故选：BCD7、AD【解析】试题分析：A球做平抛运动，B球做斜抛运动，将两运动分解为水平方向和竖直方向进行研究．抓住相同时间内水平位移相等，比较出初速度的大小．如图所示，设v2与水平方向夹角为θ，两球分别做平抛运动和斜抛运动，都只受重力作用，做匀变速运动，加速度均为g，BC错误；两球经过相等时间Δt在空中相遇，则水平位移相等，故v1Δt=v2cosθ⋅Δt⇒v1<v28、AC【解析】导航卫星的高度比同步卫星高度低，根据GMmr2=man，得到an=GMr2，所以轨道半径越大，向心加速度越小，该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星，故A正确；导航卫星的高度比同步卫星高度低，GMmr2=m4π9、BC【解析】

A．物体A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；B．弹簧开始是被压缩的，物体A向上运动时，弹簧先回复原长，后被拉长，所以弹力先减小后增大，故B正确；C．开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有，解得，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态有，解得，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移，故C正确；D．根据牛顿第二定律有，解得，故D错误．10、BD【解析】小球与弹簧作用的过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，使弹性势能增加，因此A、C错误；小球下落过程中重力对小球做正功，小球的重力势能减小，B正确；分析小球受力情况，由牛顿第二定律得：mg－kx＝ma，随弹簧压缩量的增大，小球的加速度a先减小后增大，故D错误.二、实验题11、拉力F做的功【解析】

（1）根据W=Fx可知，直角三角形PQO的面积的物理意义是：拉力F做的功（2）由图像可知拉力做功为

，则根据能量守恒关系可知，在弹性限度内，当其形变大小为x时，弹簧的弹性势能的表达式为12、CBB【解析】

该实验采用控制变量法，图中抓住质量不变、半径不变，研究向心力与角速度的关系，根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合v=rω，根据线速度大小相等求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比．【详解】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选C．(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系．故选B．(3)根据Fn=mrω2，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等．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）（2），【解析】【分析】根据加速度的定义式求出守门员踢足球过程中足球的加速度大小；根据速度时间公式求出后卫队员接到球时足球的速度大小，结合速度位移公式求出足球被踢出后3s内在草地上运动的距离；解：(1)守门员踢足球过程中足球的加速度大小(