2023年贵州省黔东南州天柱二中高一物理第二学期期中质量检测试题含解析

2023年贵州省黔东南州天柱二中高一物理第二学期期中质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，π=3.14），则赛车（）A．在绕过小圆弧弯道后减速B．在大圆弧弯道上的速度为30m/sC．在直道上的加速度大小为6.50m/s2D．通过小圆弧弯道的时间为5.58s2、如图所示,在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描出运动轨迹,下面列出了一些操作要求,不正确的是________A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触3、放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，将其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复原值，则该物体()A．速度先增大，后又减小B．速度均匀增大，直到某一定值后不再变化C．加速度先逐渐增大，后又减小为零D．位移先增大后不变4、一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示．若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示．约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是（）A．va=vb=vc B．va<vb<vcC．vc>va>vb D．va>vb>vc5、如图所示，A、B两轮绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比4：5：5，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（

）A．线速度

B．角速度C．角速度

D．向心加速度6、在物体做曲线运动的轨道上，对某一点的速度和加速度的分析如图所示，其中正确的是：A． B． C． D．7、如图所示，某转笔高手能让笔绕O点匀速转动，A是笔尖上的点，B是A和O的中点．A、B两点线速度大小分别是vA、vB，角速度大小分别是ωA、ωB，向心加速度大小分别是aA、aB，周期大小分别是TA、TB，则（）A．vA＝2vB B．ωA＝2ωBC．aA＝aB D．TA＝TB8、如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是()A．小球受到绳的拉力在逐渐变大B．重力对小球做功的平均功率为零C．重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小D．由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零9、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A．C点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零C．NC间场强方向沿x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功10、2010年10月26日21时27分，北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备，轨道如图所示，则嫦娥二号（）A．在圆轨道上运行的周期T1大于它在椭圆轨道上运行的周期T2B．经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率C．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等D．经过圆轨道上B点时的速率小于它经过椭圆轨道上A点时的速率二、实验题11、（4分）为测量圆盘匀速转动时的角速度，设计了如下实验。如图所示，有一定厚度的圆盘绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．先后打出几条纸带，选择点迹清楚且均匀的一段纸带进行测量。已知打点计时器的打点周期为T，该实验需要的测量工具是________，需要测量的物理量及表示符号是________，用已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________。12、（10分）卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中还有刻度尺、秒表等基本测量工具．(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是______________．(2)在物体运动周期T已知的情况下，实验还需要测量的物理量是________．(3)待测质量的表达式为m=________.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）某天体围绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，火星的半径为R，引力常量为G，求：（1）火星的质量；（2）火星的密度．14、（14分）如图所示，质量为M的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上(斜面固定)，一质量为m的人在车上沿平板向下运动时，车恰好静止，求人的加速度．15、（13分）如图所示，斜面AB和水平面BC相交于B点，CED是竖直放置的半径为R=0.1m的光滑半圆轨道,CD与BC相切于C点，E点与圆心O点等高．质量为m的小球从斜面上离水平面h高处由静止释放，经过水平面后冲上半圆轨道，小球完成半个圆周运动到达D点后水平飞出，落在水平地面上，落点到C点的距离为d.现改变高度h的大小并确保每次都由静止释放小球，测出对应的d的大小，通过数据分析得出了d和h的函数d2=0.64h−0.8，已知斜面与水平面的夹角为θ，BC长为x=4m，小球与斜面和水平面的动摩擦因数相同，取g=10m/s2.求：(1)斜面的倾角和小球与水平地面间的动摩擦因数；(2)如果让小球进入半圆轨道后不脱离半圆轨道，求h的取值范围．

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、C【解析】在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得，设经过小圆弧的速度为，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得，故在绕过小圆弧弯道后加速，由几何关系可得直道的长度为，再由代入数据解得：a=6.50m/s，AB错误C正确；设R与的夹角为，由几何关系可得，解得，小圆弧的圆心角为120°，经过小圆弧弯道的时间为，D错误．【点睛】解答此题的关键是由题目获得条件：①绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力；②由数学知识求得直道长度；③由数学知识求得圆心角．另外还要求熟练掌握匀速圆周运动的知识．2、B【解析】试题分析：保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误C正确；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故D正确．3、C【解析】

在水平方向的两个平衡力作用处于静止状态，若其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原值，在此过程中，加速度的大小先增大后减小到零，加速度的方向不变，所以速度一直增大，当加速度减小到零时，速度增大到某个定值但不是均匀增大，速度方向一直不变，所以位移一直增大，故C正确。4、C【解析】

铁链释放之后，到离开桌面，由于桌面无摩擦，对两次释放，桌面下方L处为0势能面．则释放前，系统的重力势能为，第一次Ep1=mgL+mg•L=mgL第二次Ep2=（m+m）gL+mg•L=mgL第三次Ep3=mgL+mg•L+mg=mgL释放后Ep1'=mg；Ep2'=mgL+mg=mgL；Ep3'=mgL则损失的重力势能△Ep1=mgL；△Ep2=mgL；△Ep3=mgL那么△Ep1=mva2;△Ep2=（2m）vb2;△Ep3=（2m）vc2解得：va2=;vb2=;vc2=所以vc＞va＞vb。故选C．5、D【解析】已知A、B、C三轮的半径之间的关系ra:rb:rc=4:5:5；A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，故ωa:ωb=1:1,根据公式v=ωr，线速度之比为va:vb=4:5;根据公式a=ω2r，向心加速度之比为aa:ab=4:5.A、C两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故va：vc=1：1,根据公式v=ωr，角速度之比为,根据公式可得；A、结合以上分析结果可知，故A错误．B、C、角速度之比为，故B、C均错误．D、三点的加速度之比为，故D正确．故选D．【点睛】本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解6、BD【解析】

由曲线运动的规律可知，加速度指向轨道曲线的凹方向，速度沿曲线的切向方向，所以B、D正确故选：BD。7、AD【解析】

AB、笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，由题意可知，根据可知，故选项A正确，B错误；C、由向心加速度公式可知，故选项C错误；D、笔杆上的各个点都做同轴转动，所以周期是相等的，故选项D正确；8、ACD【解析】小球受力图如图所示：A、向心力T-mgcosθ=mv2r,随着角度的减小，则cosθ增大，并且小球向下摆动的过程中,速度越来越大,B、平均功率P=Wt，所以在此过程中重力对小球做功的平均功率不为零，故BC、小球在A位置,速度为零,重力瞬时功率为零，在B位置，重力方向与速度方向垂直,则重力瞬时功率为零,则知在此过程中重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小，故C正确；D.由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球不做功，故D正确；故选ACD点睛：根据向心力公式,结合小球的速度变化判断向心力大小的变化.根据重力做功求解重力做功的平均功率.根据初位置和末位置重力的瞬时功率判断重力瞬时功率的变化.9、AD【解析】

A．图的斜率为E，C点电势的拐点，则电场强度为零，故A正确；B．由图知A点的电势为零，则O点的点电荷的电量比M点的点电荷的电量大，且O点的电荷带正电，M点电荷带负电．故B错误；C．由图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向．故C错误；D．因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；10、ABC【解析】

A．由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半径，根据开普勒第三定律可知卫星在圆轨道上运行的周期大于它在椭圆轨道上运行的周期，故A正确；BD．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道，是做近心运动，要实现这个运动必须万有引力大于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星减速，则有经过圆轨道上点时的速率大于它经过椭圆轨道上点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，所以经过圆轨道上点时的速率大于它经过椭圆轨道上点时的速率，故B正确，D错误；C．嫦娥二号卫星变轨前沿圆轨道运动只有万有引力来提供向心力，即满足变轨后通过椭圆轨道远地点时也是只有万有引力来提供向心力，由于在圆轨道上经过点和在椭圆轨道上经过点时的半径相同，所以卫星在圆轨道上经过点和在椭圆轨道上经过点时的加速度大小相等，故C正确；故选ABC。二、实验题11、刻度尺盘的半径R，n个点之间的距离x【解析】

[1]要求角速度，要先求出线速度，再利用得出角速度，由于是用纸带测量圆盘的线速度，所以需要测盘的半径R，n个点之间的间距x，因此该实验需要的测量工具是刻度尺；[2][3]在纸带上取两点为n个打点周期，距离为x，则圆盘的线速度为：得：。12、物体与接触面间没有压力（或物体处于完全失重状态）圆周运动的半径R、绳子的拉力F【解析】

(1)由于卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体与接触面间的几乎没有压力，则摩擦力几乎为零．(2)小球做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，则有：，需要测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，物体做圆周运动的周期T．(3)根据,得:.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】(1)天体绕火星做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，令火星的质量