2023年广东省蓝精灵中学物理高一下期中学业质量监测试题含解析

2023年广东省蓝精灵中学物理高一下期中学业质量监测试题注意事项：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：（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、如图，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为A． B．C． D．2、下列关于物理量的单位说法正确的是（）A．弹性势能的单位为瓦特（W） B．角速度的单位为弧度每秒（rad/s）C．电容的单位为伏特每米（V/m） D．电动势的单位为焦耳（J）3、如图，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（）A．物体A也做匀速直线运动 B．物体A做减速直线运动C．绳子拉力始终大于物体A所受重力 D．绳子拉力始终小于物体A所受重力4、下列说法不正确的是()A．物体具有向东的加速度，而速度方向却向西。B．物体运动加速度等于0，速度一定等于0。C．两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小。D．物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大。5、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度6、若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大C．沿路径Ⅱ重力做功最大D．条件不足不能判断7、已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，近地卫星线速度大小为，向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为，向心加速度大小为，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍，则以下结论正确的是A．V1＜V3 B．V2＜V3 C．a1=a2 D．a2＞a38、公元2100年，航天员准备登陆木星，为了更准确了解木星的一些信息，到木星之前做一些科学实验，当到达与木星表面相对静止时，航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，收到激光传回的信号，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，测得航天员所在航天器的速度为v，已知引力常量G，激光的速度为c，则（）A．木星的质量B．木星的质量C．木星的质量D．根据题目所给条件，可以求出木星的密度9、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.510、一个质量为m的质点以速度v0做匀速直线运动，某时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为，质点从受到恒力作用到速度减至最小值的过程（

）A．经历的时间为B．经历的时间为C．发生的位移为D．发生的位移为11、如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为2.0kg．现给小球一定的初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为，通过轨道最高点b处的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是A．a处为拉力，大小为120NB．a处为拉力，大小为80NC．b处为拉力，大小为24ND．b处为压力，大小为16N12、如图所示，圆筒内壁上有一物体随圆筒一起匀速转动，物体相对圆筒静止，则A．物体受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B．摩擦力提供物体随圆筒做圆周运动的向心力C．若圆筒转速增大，筒壁对物体的弹力增大D．若圆筒转速增大，筒壁对物体的摩擦力增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．14、（10分）如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从同一位置由_____释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；B．安装好器材，注意斜槽末端_____，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线；C．取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹；(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。(2)上述实验步骤的合理顺序是_____。(3)已知图中小方格的边长L=1.25cm，则小球平抛的初速度为v0=_____m/s（结果保留一位有效数字）。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）如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图．平台上质量为5kg的猴子（可视为质点）从平台边缘A点抓住长l＝0.8m水平绳的末端，由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方B点时松开绳子，之后做平抛运动．在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD，猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力影响，求（g取10m/s2）（1）猴子刚运动到B点时的速度大小；（2）猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时，其对绳子的拉力；（3）猴子从B点运动到C点的时间以及BC两点间的水平距离．16、（12分）如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道BC的圆心角α=37°经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s1．求：(1)小物块水平抛出时，初速度v0的大小；(1)小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？17、（12分）一辆质量为1000kg的汽车，在半径为50m的水平圆形跑道上以速率为15m/s做圆周运动，已知汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.7倍，g取10m/s2。求：(1)汽车的角速度；(2)汽车需要的向心力；(3)要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少。

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】

在B点有：FN−mg＝m．得EKB＝mv2＝(FN−mg)R。A滑到B的过程中运用动能定理得，mgR+Wf＝mv2−0，得Wf＝R(FN−3mg)．故D正确，ABC错误。故选D。2、B【解析】

A．弹性势能的单位是焦耳（J），故A错误；B．角速度的单位为弧度每秒（rad/s），故B正确；C．电容的单位为法拉（F），故C错误；D．电动势的单位为伏特（V），故D错误。故选B。3、C【解析】

设绳子与水平方向的夹角为α，将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，有vA=vBcosα．B向右做匀速直线运动，则θ减小，则A的速度增大，A做加速运动。故AB错误；A向上做加速运动，加速度向上，超重，拉力F=mg+ma＞mg．故C正确，D错误。4、B【解析】物体具有向东的加速度，而速度方向却向西，此时物体向西做减速运动，选项A有可能；物体运动加速度等于0，速度不一定等于0，例如匀速直线运动的物体，选项B不可能；两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，如果时间较长，则加速度比较小，选项C有可能；物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大，选项D有可能；故选B.5、D【解析】

AB．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有可得，则知，卫星的轨道半径越大，角速度和线速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度和线速度均比在轨道1上的小，故AB错误；CD．根据牛顿第二定律得得则知卫星经过同一点时加速度一定，则卫星在轨道1上经过点时的加速度等于它在轨道2上经过点时的加速度，卫星在轨道2上经过点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度，故D正确，C错误。故选D。6、B【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：wG=mgh，故选B．7、AD【解析】试题分析：地球赤道上的物体和同步卫星具有相同的周期和角速度，根据v=ωr，可知V1＜V3，选项A正确；近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2＝mv2r，v＝GMr,两卫星的轨道半径比为1：7，所以V2>V3，故B错误．根据万有引力提供向心力得：GMmr考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道同步卫星与随地球自转的物体具有相同的角速度，以及知道近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可求出线速度之比和加速度之比。8、AD【解析】试题分析：航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，则航天员到木星表面的距离为，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，则航天器绕木星运动周期为T，根据公式可得轨道半径为，所以根据公式，结合可得，A正确BC错误；木星的半径为，故可求解木星的体积，然后根据可解得木星的密度，故D正确考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算9、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．10、BC【解析】

AB、质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，是做类斜抛运动．质点的速度先减小后增大，其最小值为，分析可知初速度与恒力的夹角为120°．沿恒力方向根据牛顿第二定律可得加速度为：a=在沿恒力方向上有：v0sin30°﹣at=0，解得：t=，故A错误、B正确；CD、此过程中垂直于力F方向发生的位移为：x=t=，在沿恒力方向上有：，质点的位移为：s=，故C正确，D错误．故选BC【点睛】根据题目中的描述物体在做曲线运动，根据速度的合成与分解和位移的合成与分解进行分析，列式求解即可．11、AD【解析】

A、B项：在最低点时，小球受重力和杆的作用力，因合力向上，所以球一定是受到杆的拉力，合力提供向心力．设杆的拉力为T，则有：，代入数据解得：，故A正确，B错误；C、D项：在最高点时，小球对杆恰好没有作用力时的速度为：，所以在再高点时，杆对球的作用力是向上的支持力，由牛顿运动定律有：，代入数据解得：，故C错误，D正确．12、AC【解析】物体受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，其中筒壁对物体的弹力充当物体做圆周运动的向心力，A正确B错误；所以当圆筒转速增大，向心力变大，物体所受弹力N增大，在竖直方向上重力和摩擦力仍等大反向，所以摩擦力不变，故C正确D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．14、同一高度静止切线水平BAC【解析】

(1)[1]让小球多次从同一位置由同一高度静止释放，保证每次小球平抛的初速度大小一定。[2]安装好器材，注意斜槽末端切线水平，保证小球每次初速度方向水平。(2)[3]先安装实验器材，然后进行实验，最后数据处理，顺序为BAC。(3)[4]根据可知则小球的初速度为三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）4m/s（2）150N，竖直向下（3）0.3s1.2m【解析】

猴子从A到B摆动的过程中，应用机械能守恒定律求出它运动到最低点B时的速度；猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时，由重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求绳子的拉力；猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向，由速度的分解法求出到达C点时的竖直分速度，从而求出平抛运动的时间，再求水平距离。【详解】（1）设猴子在B点的速度为v，由A到B的过程中，由机械能守恒定律得代入数据解得v=4m/s（2）设在