2023年河北保定市物理高一下期中考试试题含解析

2023年河北保定市物理高一下期中考试试题注意事项：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：（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、下列常量或系数中，没有单位的是（）A．劲度系数kB．万有引力常量GC．静电力常量kD．动摩擦因素2、一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法正确的是（）A．角速度为B．转速为C．运动轨迹的半径1mD．频率为1Hz3、一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，P、Q为环上两点，位置如图所示，下列说法正确的是()．A．P、Q两点的角速度相等B．P、Q两点的线速度相等C．P、Q两点的角速度之比为∶1D．P、Q两点的线速度之比为1∶4、如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是（）A．重力对物体做正功 B．支持力对物体做正功C．摩擦力对物体做正功 D．合外力对物体做正功5、有一个质量为2kg的质点在x-y面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法不正确的是（）A．质点所受的合外力大小为3NB．质点做匀变速曲线运动C．质点的初速度大小5m/sD．质点2s内的位移大小为17m6、质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示，若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（）A．mgh，减少mg（H－h）B．－mgh，减少mg（H+h）C．－mgh，增加mg（H－h）D．mgh，增加mg（H+h）7、如图所示，A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（）A．先同时抛出A、B两球，再抛出C球B．先同时抛出B、C两球，再抛出A球C．必须满足vA=vB=vCD．三球落地时C球与竖直向下方向夹角最小8、如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的x-t图象，下列说法正确的是()A．两物体的速度大小相等，方向相反B．在t=1s时，甲、乙两物体相遇C．在前2s时间内，甲、乙两物体的位移相同D．在t=2s时，乙物体的运动方向发生了变化9、两个相同的金属小球（均可视为点电荷），带电荷量大小之比为1：3，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定在距离为的两处，则两球间库仑力的大小可能为（）A．F B．F C．F D．4F10、已知下列哪组数据，能够估算出地球的质量：A．地球绕太阳运行的周期T地及地日中心间的距离r日地B．月球绕地球运行的周期T月及地日中心间的距离r月地C．人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g11、如图所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为＋1×10－2C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点的电势为－10V，则()A．B点电势为10VB．电场线的方向从右向左C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1D．微粒的运动轨迹可能是轨迹212、如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是A．物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒B．弹簧的劲度系数为C．物体A着地时的加速度大小为D．物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh

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mv2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是________。A．天平B．秒表C．弹簧秤D．重垂线(2)实验中，下列说法正确的是________。A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑C．实验中只需记录运动轨迹上的三个点即可,无需太多D．斜槽轨道末端可以不水平(3)在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如图所示，以A为坐标原点建立坐标系，各点坐标值已在图中标出。求：①小球平抛初速度的大小_______________；②小球做平抛运动的初始位置坐标X=_________；Y=__________。14、（10分）在用电磁打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，电源频率为50HZ，得到一条纸带如图所示.A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间仍有4个点未画出,x1=1.20cm,x2=2.01cm,x3=2.79cm,x4=3.60cm,x5=4.39cm,x6=5.21cm.在上述实验中，按照下面的步骤进行实验，下述步骤中操作不妥的是______(填序号)。A．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B．把电磁打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，并连接好电路C．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处并理顺纸带E．先放开小车，再接通电源，F．断开电源，取下纸带G．换上新的纸带，再重复做两次实验(3)在图所示的纸带上，C点的瞬时速度大小是_____________m/s.(4)在误差允许范围内根据____________，可以判断小车是做_______________运动，并求得小车的加速度大小是__________m/s2（保留2位有效数字）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）如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；(2)小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；(3)轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.16、（12分）如图所示，一光滑的半径为R=1.6m的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m=2Kg的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，（1）求小球在最高点的速度？（2）则小球落地点C距A处多远？（3）当小球在最高点速度v=10m/s时对最高点的压力是多少？（g=10m/s2）17、（12分）一台起重机将静止在地面上、质量为m=1.0×103kg的货物匀加速竖直吊起，在2s末货物的速度v=4m/s。(取g=10m/s2，不计额外功)求：（1）起重机在2s末的瞬时功率；（2）起重机在第2s内的平均功率；（3）起重机在这2s内做的功。

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】

根据物理量的关系表示出这些物理量求解。【详解】A项：弹簧劲度系数，单位是N/m，有单位，故A不符合题意；B项：由万有引力定律，得万有引力常量的单位为N•m2/kg2，有单位，故B不符合题意；C项：、由库仑定律，得静电引力恒量的单位为N•m2/C2，有单位，故C不符合题意；D项：根据动摩擦因数，知F、FN的单位都是N，所以μ没有单位，故D符合题意。故应选：D。【点睛】解决本题的关键要掌握物理中各物理量的关系及之间的单位关系。2、B【解析】

A、质点做匀速圆周运动，有=πrad/s，故A错误；BD、质点做匀速圆周运动，有转速n==0.5r/s，频率：f==0.5Hz故B正确D错误；C、质点做匀速圆周运动，有v=rω=r，整理得：r=m，故C错误；3、A【解析】

P、Q转轴相同，故角速度相同；又由可得故选A。【名师点睛】应用关系式v＝ωr解题的关键是看哪个量保持不变，本题中物体在圆环上各点时的角速度ω相等，它的线速度v与做圆周运动的半径r成正比，故确定圆周运动半径又是解决本题的另一个关键．4、C【解析】

A．由于物体向上运动，则重力对物体做负功，故A错误；B．支持力始终与物体位移方向垂直，不做功，故B错误；C．根据平衡可知摩擦力沿斜面方向向上，与位移方向相同，所以摩擦力做正功，故C正确；D．合外力做功等于物体动能的改变量，由于匀速运动，动能不变，合外力做功为零，故D错误。故选C。5、D【解析】

A．根据甲乙两运动图像可知，物体x方向做匀速运动，y方向做匀加速运动，所以物体的合加速度就是y方向的加速度：，根据牛顿第二定律：，A正确B．结合A选项的分析可知，物体的合加速度是不变的，所以物体做的是匀变速曲线运动，B正确C．质点x方向速度：，y方向初速度，所以质点初速度：，C正确D．2s内x方向位移大小：，y方向位移大小即乙图像的面积：，所以2s内位移，D错误6、B【解析】

以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为故B正确，ACD错误。故选B。7、BD【解析】

B和C的高度相同，大于A的高度，根据h=gt2，得，则知，B、C的时间相等，大于A的时间，所以B、C两球先同时抛出，A后抛出。故A错误，B正确。A、B的水平位移相等，由x=v0t知A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，则B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC．故C错误。球落地时与水平方向的夹角正切，则知，C球的运动时间长，而初速度最小，则三球落地时C球的速度与水平方向的夹角最大，与竖直向下方向夹角最小。故D正确。8、AB【解析】

A．位移时间图像的斜率表示速度大小，甲的速度为，乙的速度为，负号表示运动方向，所以两者的速度大小相等，方向相反，A正确；B．在t=1s时，两者位移大小相同，都到达了x=5m位置，两者相遇，B正确；C．前2s甲的位移为10m，乙的位移为-10m，位移大小相同，方向不同，C错误；D．乙的速度一直为负，即一直朝着负方向运动，D错误；故选AB。9、BC【解析】试题分析：由库仑定律得：，当两球相接触时，若两球电性相同，电荷量均分，；若两球电性相反，电荷量先中和在均分，；由上知B、C对．考点：库伦定律．10、BCD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离可以求出太阳的质量而不能求出地球的质量，故A错误；研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律则有，已知月球绕地球运行的周期T月与月地之间的距离r月地，可以求出地球质量，故B正确；已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期根据万有引力提供向心力，列出等式，得，因已知卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫，根据可求解地球的半径R，从而可求解地球的质量M，选项C正确；已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等mg=，得M＝，若不考虑地球的自转，已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，能求地球质量，故D正确；故选BCD．【点睛】本题关键是明确求解地球的质量的两种途径，当地球作为中心天体时，可以根据卫星的万有引力提供向心力列方程求解地球的质量．11、BC【解析】

A．AB两点的电势差：V则：10V解得：0V故A错误；B．由动能定理可知：J可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左，故B正确；C．.若粒子沿轨迹1运动，A点速度沿切线方向向右，受力向左，故粒子将向上偏转，故C正确；D．若粒子沿轨迹2运动，A点速度沿切线方向向右上，而受力向左，故粒子将向左上偏转，故D错误．12、AC【解析】由题知道，物体A下落过程中，B一直静止不动。对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，A正确；物体B对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：，得弹簧的劲度系数为，B错误；物体A着地时，细绳对A的拉力也等于mg，对A，根据牛顿第二定律，得，C错误；物体A与弹簧系统机械能守恒，有，解得，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、DA1m/sX=－10cmY=－5cm【解析】（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，本实验中不需要测力、时间以及质量，故不需要弹簧秤、秒表和天平，故D正确，ABC错误；（2）A、为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误；C、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故C错误；

D、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，故D错误。

（3）如题图所示，

小球在AB段、BC段水平位移相等，而小球在水平方向做匀速运动，

因此小球在这两段的运动时间．小球在竖直方向做匀加速运动，

由得，小球在水平方向上做匀速运动，

有．

（2）由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动，小球在B点的竖直分速度大小等于在AC段竖直方向平均速度的大小．

设小球从抛出点O到B点历时为，有，小球从抛出点O到A点历时：，因此，

故O点坐标值为。点睛：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解。14、E0.24Δx=aТ²=恒量匀加速直线运动0.80【解析】

（1）[1]下述步骤中操作不妥的是E，应改为先接通电源，再放开小车。理由是实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理；（3）[2]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小。（4）[3][4]在误差允许范围内根据Δx=aТ²=恒量，可以判断小车是做匀加速直线运动运动，[5]根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：；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）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J【解析】

(1)对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－，代入数据解得Wf＝－1.25J．(2)假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝，代入数据解得：y＝x2，与OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝－，代入数据解得vM＝5m/s，由运动的合成和分解可得vM的方向与x