2023年安徽省宿州市汴北三校联考高一物理第二学期期中统考试题含解析

2023年安徽省宿州市汴北三校联考高一物理第二学期期中统考试题注意事项：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、地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则（）A．所有发射成功的卫星的速度都是7.9km/sB．任何星球的第一宇宙速度都是7.9km/sC．数值7.9km/s是由地球的质量和半径决定的D．月球绕地球运动的速度一定比7.9km/s大2、“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍．下列说法正确的是()A．静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B．静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C．静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的D．静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的3、惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．开始时标尺指在0点，两边的弹簧均处于原长。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点距离为s，则这段时间内（）A．导弹的加速度方向向左，大小为B．导弹的加速度方向向右，大小为C．左边弹簧弹力做正功，弹性势能减少D．右边弹簧弹力做负功，弹性势能增加4、冲击钻是一种打孔的工具，工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔冲击钻在工作的过程中（）A．有电能和机械能、内能的转化B．只有电能和机械能的转化C．只有电能和内能的转化D．只有机械能和内能的转化5、下列现象中，与离心运动无关的是（）A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．汽车急刹车时，乘客向前倾C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上D．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球6、“乐高”是老少皆宜的智力玩具，左图为乐高传动结构，右图是其简化模型．已知大圆半径相等且大圆半径和小圆半径之比为3:1，左右两轮靠皮带传动且不打滑．A、B分别是两个大轮边缘上的点，下列说法正确的是()A．因为左右两轮是靠皮带传动，所以A、B两点的线速度大小相等B．A、B两点周期之比是3:1C．A、B两点加速度相等D．A、B两点的角速度之比是3:17、关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是（）A．电场强度的方向就是电势降落最快的方向B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．电势减小的方向，必定是场强的方向D．沿电场线方向任何相同距离上电势降落必定相等8、如图所示，某物体在运动过程中，受竖直向下的重力和水平方向的风力，某段时间内，重力对物体做功4J，风力对物体做功3J，则以下说法中正确的是：（）A．外力对物体做的总功为5JB．物体的动能增加了7JC．物体的机械能增加了3JD．物体的重力势能增加了4J9、推导万有引力定律的过程中，可以依据以下哪些定律（）A．牛顿第一定律 B．牛顿第三定律C．开普勒第三定律 D．无法确定10、如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则()A．小球从接触弹簧开始,加速度一直减小B．小球运动过程中最大速度大于C．弹簧劲度系数大于D．弹簧最大弹性势能为3mgx011、下列关于位移和路程的说法中正确的是（）A．路程是标量，只有大小；位移是矢量，有大小也有方向B．物体沿直线运动，通过的路程一定等于位移大小C．物体两次通过的路程不等，位移可能相等D．物体通过一段路程，则它通过的位移不可能为零12、假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有()．A．卫星运动的线速度将减小到原来的B．卫星所受的向心力将减小到原来的一半C．卫星运动的周期将增大到原来的2倍D．卫星运动的角速度将增大到原来的2倍二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(l）下列说法正确的是_____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．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E．斜槽必须光滑(2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____m/s（g=9.8m/s2）．(3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；B点的竖直分速度为_____m/s,抛出点距A点的水平距离_____cm，抛出点距A点的竖直距离_____cm(g=10m/s2）．14、（10分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理．遮光板的宽度为d，A、B处分别为光电门，可测得滑块通过A、B处所用的时间；挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验．（1）某同学用天平称量滑块和遮光板的总质量M，钩码质量为m，实验时为了保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，钩码质量m满足的实验条件_________________，实验时首先要做的步骤是______________．（2）在（1）的基础上，让钩码带动滑块加速运动，测出这A、B两点的间距L，遮光板的宽度为d和滑块通过A、B光电门的时间分别为t1、t2，则本实验最终要验证的数学表达式为_______________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．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，一个人用一根长R=1.6m的轻质细绳拴着一个质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O距离地面h=4.8m，转动中小球在最低点时绳子刚好断裂，此时小球的速度12m/s，试求：（g=10m/s2）（1）小球恰好经过最高点时的速度大小；（2）绳子能够承受的最大拉力大小；（3）上述第（2）问中绳子断后小球的位移大小．16、（12分）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M，半径为R，引力常量为G，求：卫星绕月球运动的向心加速度；卫星绕月球运动的线速度．17、（12分）河宽d＝200m，水流速度v1＝3m/s，船在静水中的速度v2＝5m/s．求：(1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？(2)欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？

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、C【解析】A、第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度,也是绕地球运动卫星的最大环绕速度,所以发射卫星的速度最小是7.9km/s故A错误；BC、第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,在近地轨道上有:由万有引力提供向心力得:,计算得出:,则第一宇宙速度的数值是由地球的质量和半径决定的,故B错；C对；D、月球绕地球运动的半径大于近地卫星的半径，由知速度一定小于7.9km/s，故D错误；故选C点睛：如果人造地球卫星要绕地球做匀速圆周运动则发射速度大于等于第一宇宙速度,当等于第一宇宙速度时卫星贴在地表做匀速圆周运动(理想),由万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式,进而判断第一宇宙速度的影响因素.2、A【解析】由万有引力提供向心力可知，整理可得周期，线速度，角速度，向心加速度，设地球的半径为R，由题意知静止轨道卫星的运行半径是=7R，中轨道卫星的运行半径是=4.4R，由比例关系可得静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的倍，故A正确；同理可判断出选项BCD均错误．3、D【解析】

AB．指针向左偏离0点距离为s，左边的弹簧压缩，右边的弹簧拉伸，弹力大小都为ks，故导弹受到的合力为2ks，方向朝右，由牛顿第二定律，可得，A错误，B错误；C．左边弹簧弹力做负功，弹性势能增加，C错误；D．右边弹簧弹力做负功，弹性势能增加，D正确。故选D。4、A【解析】试题分析：分析冲击钻的工作原理，从中找出能量的转化情况．如果没有见过冲击钻的实物工作，也可以从电动机工作消耗电能，钻头转动、前冲有机械能，钻头与墙壁摩擦产生内能，电动机本身也发热等现象得出结论．解：冲击钻的工作原理是：由电动机经齿轮传动，带动曲柄、连杆，使压气活塞在冲击活塞缸中做往复运动，压缩气体推动冲击活塞缸锤头以较高的冲击频率打击工具的尾端，使工具向前冲打．从能量的转化情况看，电动机工作消耗电能，通过做功的手段把电能转化成曲柄、连杆的机械能，压缩气体带动冲击活塞冲击工具的尾端，使工具向前冲打，钻头与摩擦产生大量的热能，所以有电能和机械能、内能的转化．故选A5、B【解析】试题分析：汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩，这是离心现象，A对；汽车急刹车时，乘客向前倾，这是惯性的表现，B错；洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上，这是离心现象，C对；运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球，这是离心现象，D对；故选B考点：考查离心现象点评：本题难度较小，离心现象是当物体所受合外力不足以提供所需的向心力时发生的6、D【解析】

A．设小轮边缘上有一点C，C和B是同皮带，所以BC的线速度相等，C和A同轴，所以C和A具有相同的角速度，根据可知A的速度大于B的速度，故A错误；B．A和C的周期相等，而B和C的线速度相等，根据，故B错误；C．A、B两点加速度之比为：，故C错误；D．根据，解得，故D正确；故选D7、BC【解析】

顺着电场线方向电势降低，电势降落最快的方向就是场强的方向，故A正确，C错误；U=Ed，d是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误；根据公式U=Ed可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等．故D正确．8、BC【解析】

A．功是标量，故外力做功为故A错误；B．根据动能定理可知故动能的增加量为故B正确；C．风力对物体做正功，故物体的机械能增加量等于风力所做的功，故有故C正确；D．由于重力做正功，故物体的重力势能减小，减小量为4J，故D错误。故选BC。9、BC【解析】

推导万有引力定律的过程中用到了牛顿第三定律、开普勒第三定律以及牛顿第二定律，故BC正确；故选BC。10、BCD【解析】小球接触弹簧开始：mg-kx=ma，加速下落，弹力增大，加速度减小，当小球的重力等于弹簧的弹力时，所以速度最大，再下落，kx-mg=ma，弹力增大，加速度增大，所以A错误；从A到O：，解得O点的速度为，并非最大速度，所以最大速度大，故B正确；，x小于x0，弹簧劲度系数大于，C正确；根据机械能守恒定律，重力势能的减少应等于弹簧弹性势能的增加，重力势能减少，弹性势能最大为3mgx0，故D正确．11、AC【解析】

A．路程是标量，只有大小，没有方向，位移是矢量，既有大小又有方向，故A正确；B．只有物体做单向直线做运动时，通过的路程才等于位移大小，其他情况下，通过的路程总大于位移大小，故B错误；C．物体沿不同的路径从一点运动至另一点，位移相同，路程一般不同，故C正确；D．如果物体运动一圈绕回原出发点，则位移为零，而路程不为零，故D错误。故选AC。12、AC【解析】

人造卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则有：，解得：，，，．当星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的，A正确；根据，可知所以向心力将减小到原来的四分之一，B错误；根据，可知卫星运动的周期将增大到原来的2倍，C正确；根据，可知卫星运动的角速度减小，变为原来的，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC1.61.52155【解析】

（1）为了保证小球的初速度水平，需调节使斜槽的末端保持水平，故A正确．为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应使小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确，E错误．记录小球位置用的铅笔不需要每次严格地等距离下降，故D错误．故选AC．

（2）根据y=gt2得，平抛运动的时间，则小球平抛运动的初速度v0＝m/s＝1.6m/s．

（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，，小球平抛运动的初速度B点的竖直分速度vyB＝m/s＝2m/s．

从抛出点到B点的时间则抛出点到B点的水平位移xB=v0t=1.5×0.2m=0.3m=30cm，

抛出点到B点的竖直位移yB＝gt2＝×10×0.04m＝0.2m＝20cm，

所以抛出点距离A点的水平距离xA=xB-3L=30cm-15cm=15cm，抛出点到A点的竖直距离yA=yB-3L=20cm-15cm=5cm．【点睛】解决本题的关键知道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灵活求解，难度不大．14、m远小于M平衡摩擦力【解析】

（1）设绳的拉力为T，对M：，对m：，联立解得：，为了保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，即，即m远小于M，实验时为了减小摩擦力带来的误差，所以先进行平衡摩擦力操作（2）通过A的速度，通过B的速度，根据动