2023年广东省深圳市罗湖区罗湖外国语学校物理高一下期中调研试题含解析

2023年广东省深圳市罗湖区罗湖外国语学校物理高一下期中调研试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同2、如图所示，有关地球人造卫星轨道的正确说法有（）A．a、b、c均可能是卫星轨道B．卫星轨道只可能是aC．a、b均可能是卫星轨道D．b可能是同步卫星的轨道3、下列情形中，物体做抛物线运动的是（）A．斜向上抛出的铅球 B．从树上掉下的一片叶子C．一艘绕着地球运行的太空飞船 D．沿着平直轨道行进的一列高速火车4、发现万有引力定律的科学家是（）A．牛顿 B．第谷 C．开普勒 D．卡文迪许5、以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（）A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等6、如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）A．小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小7、飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体．如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系，下图所示是第5个物体e离开飞机时，抛出的5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图，其中可能的是()．A． B． C． D．8、物体从某一高度做自由落体运动，关于重力势能、动能、机械能E与下落位移h的关系，下列各图中表示正确的是（选取地面为参考平面）A． B．C． D．9、如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比mA∶mB＝3∶2，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()A．A、B两球受到的向心力之比为3∶2B．A、B两球角速度之比为1∶1C．A、B两球运动半径之比为2∶3D．A、B两球向心加速度之比为2∶310、有一个质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则A．它的加速度为零B．它所受合力为零C．它所受的合外力大小一定、方向改变D．它的加速度大小恒定11、如图所示,质量为M,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法正确的是()A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fLD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL12、半径为r=1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小不可能是()A． B． C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、某实验小组利用如图所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中，物块克服摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度大小的关系．实验步骤如下：A．将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧O点，木板紧靠平台，其上表面与P、Q在同一水平面上．使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放，木块最终停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L．B．去掉木板再使木块将弹簧压缩至P点并由静止释放，测出木块做平抛运动的水平位移x．C．改变由静止释放木块的位置，以获取多组L、x数据．D．用作图象的办法，探求L—x关系，得出结论．（1）A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是___________________________．（2）本实验中，是否必须测出图中h的具体数值?________(填“是”或“否”)．（3）实验小组根据测得数据，作出L—x2图象如右图所示，据此，实验小组可得出的结论为：_______________________．14、利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）15、三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________。(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球的初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。三．计算题(22分)16、（12分）今年6月13日，我国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测卫星高分四号正式投入使用，这也是世界上地球同步轨道分辨率最高的对地观测卫星．如图所示，A是地球的同步卫星，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，地球表面的重力加速度为g,求：（1）同步卫星离地面高度h（2）地球的密度ρ(已知引力常量为G)17、（10分）宇航员在某一星球表面，将一小球自距星球表面h高处，沿水平方向抛出，经过时间t小球落到星球表面，已知该星球半径为R，万有引力常数为G，h远小于R，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度v．

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、A【解析】曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，当物体所受合力方向与运动方向相反时，一定做直线运动，故A正确；物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，又改变速度大小，合力不指向圆心，故B错误；曲线运动是变速运动，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，故C错误；运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，但合力方向不一定与运动的方向相同，故D错误；故选A。【点睛】物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．物体做匀速圆周运动，所受的合力一定指向圆心；物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向之间的夹角是锐角．2、C【解析】

地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故AB错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误．故选C．【点睛】本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．3、A【解析】

A．斜向上抛出的铅球只受重力作用，做抛物线运动，选项A正确；B．树上掉下的树叶，重力都比较小，受空气阻力的影响较大，轨迹没有规则，不是抛物线，故B错误。

C．绕地球运行的太空飞船做圆周运动或椭圆运动，故C错误。

D．平直轨道行进的火车做的是直线运动，不是抛物线运动；故D错误。

故选A。4、A【解析】

考查物理学史【详解】牛顿在前人（开普勒、胡克、哈雷）研究的基础上，凭借他非凡的数学能力，发现了万有引力定律，经100多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量，从而使万有引力有了真正的实际应用。因此A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】

A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有解得当时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；C．摆球做圆周运动的半径为R=htanθ摆球受到重力和细绳拉力作用，由其合力提供向心力，即则圆锥摆的角速度为因为圆锥的高h不变，所以圆锥摆的角速度不变，线速度并不相同，故C正确；D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为（θ为椎体顶角的一半），故支持力大小相等，故D错误。故选C。6、B【解析】试题分析：最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零；故A错误；因最低点时，小球一定有向上的向心力；该力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正确；在速度由零增大到时，小球通过最高点时所受轻轩的作用力随速度的增大而减小；故C错误；小球在最低点时，，故速度越大则拉力越大；故D错误；故选B．考点：向心力；牛顿定律的应用7、CD【解析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，任意两个球之间的时间间隔相等，当第5个小球释放时，若小球都未落地，应该在同一条竖直线上，且竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5：7，故AB错误．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由于时间间隔相等，落地后，相邻两个球之间的距离相等．未落地的小球在同一条竖直线上．故CD正确．故选CD.8、BD【解析】在自由落体运动过程中，以地面为零势能面，则过程中重力势能（H表示开始下落时的高度），故为一次函数，A错误；动能，，解得，B正确；下落过程中只有重力做功，机械能恒定，C错误D正确．9、BCD【解析】由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比为1：1，故A错误；同轴转动角速度相同，即A、B两球角速度之比为1∶1；绳子的拉力提供向心力，则有：mAω2rA=mBω2rB，解得：，故BC正确；根据a=ω2r得：，故D正确；故选BCD．10、CD【解析】A、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB错误；

C、物块所受合外力提供向心力，合外力的大小不变，向心加速度大小不变，但方向指向圆心，故CD正确．点睛：物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变，方向指向圆心，随时间变化．11、BD【解析】对物块，根据动能定理得，（F-f）（x+L）=Ek-1．则物块的动能为Ek=（F-f）（x+L），故A错误；对小车，由动能定理得：E′k-1=fx，则此时小车的动能为E′k=fx＜Fx，故B错误．这一过程中由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为F（L+x）-fL，故C错误；系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为fL，故D正确；故选D．点睛：本题关键是明确滑块和小车的受力情况、运动情况、能量转化情况，然后结合功能关系进行分析，要注意对单个物体运用动能定理时，位移的参照物必须对地面．12、ABC【解析】

小球平抛运动的时间为小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有t=nT=n解得ω＝，n=1，2，3…．当n=1时，ω=8πrad/s：当n=2时，ω=16πrad/s故D正确，ABC错误。此题选项不可能的选项故选ABC。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动；知道圆周运动的周期性，考虑多解问题。二．填空题(每小题6分，共18分)13、保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等否木块克服摩擦力做的功与木块滑上木板时的初速度的平方成正比【解析】

（1）[1]．实验要保证木块的初速度相等，A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等．（2）[2]．木块离开平台后做平抛运动，由于抛出点的高度一定，木块在空中的运动时间相等，木块的水平位移与时间成正比，实验不需要测出平台的高度h．

（3）[3]．设木块做平抛运动的初速度为v，运动时间为t，则木块的水平位移x=vt木块在水平木板上运动时，由动能定理得可得m、f、t是常数，设，则L=kx2k是常数，则L与x2成正比，即摩擦力对木块做的功形与木块滑上木板时的初速度平方成正比．14、AB-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若机械能守恒，有mgh=则v2=2gh可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．15、平