江苏省扬州市宝应县2022-2023学年高一下学期期中物理试题（ 含答案解析 ）

第1页/共1页2022-2023学年度第二学期期中试卷高一物理1.太阳系内八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律（）A.太阳处在椭圆中心B.水星运行过程中速率不变C.火星的公转周期比地球的大D.相同时间内，金星与太阳的连线扫过的面积等于木星与太阳的连线扫过的面积【答案】C【解析】【详解】A．由开普勒第一定律可知，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误；B．由开普勒第二定律可知，水星运行过程中近日点速率最大，远日点速率最小，故B错误；C．由开普勒第三定律可知，由于火星的公转半径比地球的大，则火星的公转周期比地球的大，故C正确；D．由开普勒第二定律可知，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，对于不同行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。故选C。2.某一水平公路的转弯处如图所示，两辆相同的小汽车，在弯道1和弯道2上以相同的速率绕同一圆心做匀速圆周运动，已知两车与地面动摩擦因数相同。则转弯过程中（）A.两车向心加速度大小相等B.沿弯道1运动的小汽车的角速度较大C.沿弯道2运动的小汽车所需的向心力较大D.若增大速率，则沿弯道2运动的小汽车更容易发生侧滑【答案】B【解析】【详解】A．根据题意，由公式可知，由于沿弯道1运动的小汽车的半径小，则沿弯道1运动的小汽车的向心加速度大，故A错误；B．根据题意，由公式可知，由于沿弯道1运动的小汽车的半径小，沿弯道1运动的小汽车的角速度较大，故B正确；CD．根据题意，由公式可知，由于沿弯道1运动的小汽车的半径小，沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大，若增大速率，沿弯道1运动的小汽车更容易发生侧滑，故CD错误。故选B。3.如图所示，位于教室中央的光源发出一个闪光，闪光照到了教室的前壁和后壁。教室的长度为。在平行于教室高速运动的太空飞船上的观察者（）A.测得照到前壁的光速度小于cB.观测到飞船上的时间进程比教室慢C.测得教室的长度小于D.观察到光同时到达前、后壁【答案】C【解析】【详解】AD．根据光速不变原理，不论光源与观察者之间做怎样的相对运动，光速都是一样的等于，教室相对于飞船向左运动，则光到前壁的路程变短，光先到达前壁，故AD错误；BC．根据爱因斯坦的相对论，可知飞太空飞船上的观察者认为看到教室中的时钟变慢，即观测到飞船上的时间进程比教室快，教室的长度变短小于，故B错误，C正确。故选C。4.如图所示是小张画的人造地球卫星轨道示意图，其中圆轨道a、c、d的圆心均与地心重合，a与赤道平面重合，b与某一纬线圈共面，c与某一经线圈共面。下列说法正确的是（）A.a、b、c、d都有可能是卫星的轨道B.轨道a上的卫星一定是同步卫星C.轨道c上的卫星的运行速度一定小于D.轨道a上的卫星运行速率可能与轨道d上卫星的相同【答案】C【解析】【详解】A．卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，因此轨道是不可能的，故A错误；B．同步卫星的轨道在赤道上空，距地球表面一定高度，则轨道a上的卫星可能是同步卫星，故B错误；C．是第一宇宙速度，是围绕地球做圆周运动的最大速度，则轨道c上的卫星的运行速度一定小于，故C正确；D．由万有引力提供向心力有解得由图可知，轨道a的半径大于轨道d的半径，则轨道a上的卫星运行速率小于轨道d上卫星的速率，故D错误。故选C。5.中国科幻系列电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造行星发动机，使地球完成一系列变轨，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道II。对于该过程，下列说法正确是（）A.地球沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期B.地球沿轨道运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道IIC.地球沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度D.地球在轨道I上由A点运行到B点的过程中，机械能逐渐增大【答案】A【解析】【详解】A．由图可知轨道I的半长轴小于Ⅱ的半径，由开普勒第三定律，可知地球沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，故A正确；B．地球沿轨道运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道II，故B错误；C．由，可得A点距离地心比B点近，所以地球沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，故C错误；D．地球在轨道I上由A点运行到B点的过程中，机械能不变，故D错误。故选A。6.一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AD．根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，故AD错误；BC．当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故B错误，C正确。故选C。7.转动手柄使槽内小球做匀速圆周运动，如图所示，正在探究向心力大小F（）A.与质量m的关系 B.与角速度ω的关系C.与半径r的关系 D.与弹簧弹力的关系【答案】B【解析】【详解】图中小球质量相同，转动半径相同，故探究的是向心力大小与角速度ω的关系。故选B。8.一位同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率—时间图像如图所示。若已知和跳绳者的质量，重力加速度为g，不计阻力，则（）A.起跳过程地面对人做功为 B.在空中上升过程重力做功约为C.该同学克服重力做功的平均功率约为 D.该同学克服重力做功的平均功率约为【答案】D【解析】【详解】A．地面对人支持力作用过程，支持力作用点发生的位移为零，则地面对人做功为零，故A错误；B．根据图像可知，从地面起跳到最高点所用时间为所以上升的最大高度为在空中上升过程重力做功为故B错误；CD．根据图像可知，该同学克服重力做功的平均功率约为故C错误，D正确。故选D。9.轻弹簧竖立放置，把小球往下按至A位置。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于原长。空气的阻力可忽略，弹簧始终在弹性限度内。则小球（）A.在B点时动能最大B.在A点时机械能最小C.从位置B到位置C过程，机械能增大D.从位置A到位置B过程，机械能先增大后减小【答案】B【解析】【详解】A．小球从到的运动中，弹簧的弹力先大于小球的重力，随着弹簧弹力的减小，后弹力小于重力，因此小球先做加速运动后做减速运动，所以当弹力等于重力时，小球的速度最大，动能最大，最大位置在之间某位置处，故A错误；BCD．根据题意可知，从位置A到位置B过程，只有弹簧弹力和重力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹性势能越来越小，则小球的机械能越来越大，在A点时机械能最小，在点时，机械能最大，从位置B到位置C过程，只有重力做功，小球的机械能守恒，故CD错误，B正确。故选B。10.如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，物块A、B用轻绳连接并跨过轻滑轮（不计滑轮的摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止，剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则两物块（）A.质量相等 B.到达地面时动能相等C.到达地面时物块A重力的瞬时功率较大 D.运动过程中的重力平均功率相等【答案】D【解析】【详解】A．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止，对B有可知两物块质量不相等，故A错误；B．剪断细绳之后对A、B由动能定理分别有，因为两物块质量不相等，所以到达地面时动能相等两物块的动能不相等，故B错误；C．由B项分析知到达地面时两物块的速度为方向竖直向下，方向与水平方向成角。所以到达地面时两物块重力的瞬时功率分别为，由A项分析知所以故C错误；D．两物块均做匀变速直线运动，所以，故故D正确。故选D。11.利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______A．重物最好选择密度较小的木块B．可以不测量重物的质量C．应先释放重物后接通打点计时器电源D．可以利用公式求解瞬时速度（2）实验中，得到图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，测得它们到起点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，若要验证从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为________．（3）小明同学提出根据纸带算出相关各点的速度v和对应的下落距离h；以为纵坐标，以h为横轴画出的图线如下图所示，就证明机械能是守恒的．你觉得他说的对吗?______请说明理由__________。（4）绝大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，该误差________A．属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小B．属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小C．属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小D．属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小（5）某同学想用图3所示的装置验证机械能守恒定律．他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，a球静止于地面．当绳刚好被拉紧时，释放b球．测得释放时b球距地面的高度，a球上升的最高点距地面的高度，则满足_____时即可验证机械能守恒．【答案】①.B②.③.不对④.见解析⑤.D⑥.1.5【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大、体积较小的铁块，故A错误；B．验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要测量重物的质量，故B正确；C．应先接通打点计时器电再释放重物，故C错误；D．重物下落过程受到一定的阻力，重物的加速度小于重力加速度，用公式求解瞬时速度，等于间接使用了机械能守恒定律了，故D错误。故选B。（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有要验证从O点到B点的过程中机械能守恒，则有联立可得（3）[3][4]设重物下落过程受到大小恒定的阻力，根据动能定理可得可得可知图像为过原点的倾斜直线，仅通过图像为为过原点的倾斜直线就证明机械能是守恒的说法是不对的；为了证明机械能是守恒的，除了图像为过原点的倾斜直线，还需要满足图像斜率为g。（4）[5]由于重物下落过程受到一定的阻力，重物减少的重力势能有一部分转化为内能，绝大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小。故选D。（5）[6]设a球的质量为，b球的质量为，释放后b球下落高度为的过程，根据机械能守恒可得可得b球着地后，a球继续上升到最高点过程，根据机械能守恒可得联立可得12.火车在水平圆弧轨道上以恒定速率在内行驶的路程，司机发现火车速度的方向改变了弧度。，求：（1）圆弧轨道的半径；（2）车上质量为的行李包受到车厢的作用力大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由可得（2）行李包做圆周运动的向心力大小为，解得则行李包受到车厢的作用力大小为13.火星将成为中国深空探测第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，预计年内首次发射火星探测器“天问一号”。若火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动N圈，用时为t，已知火星的半径为R，引力常量为G，求：(1)探测器在轨道上运动的周期T；(2)火星的质量M；(3)火星表面的重力加速度g。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】（1）探测器在轨道上运动的周期（2）根据万有引力提供向心力，有得（3）由万有引力提供重力，有得14.如图所示，用方向与水平成角大小为力F拉一质量为的木箱，木箱从静止开始在水平地面上沿直线匀加速前进撤去力F，此后木箱又前进如，从B点冲上的光滑半圆轨道，木箱与水平地面的动摩擦因数（，，）。求：（1）木箱刚好前进瞬间，拉力F的瞬时功率；（2）在水平面上运动过程中摩擦力对木箱做的功；（3）木箱运动到C点时受到的弹力。【答案】（1）；（2）；（3）0【解析】【详解】（1）木箱在拉力F的作用下做匀加速运动，对其进行受力分析，竖直方向有水平方向有当位移时，设速度为v，则根据匀变速直线运动规律有解得拉力F的瞬时功率为（2）撤去F前，木箱受到的摩擦力即摩擦力做功撤去F后，木箱受到的摩擦力及摩擦力做功摩擦力一共做功（3）从初始位置到B点，由动能定律有解得从B到C根据机械能守恒在C点木箱做圆周运动，由向心力方程有解得15.轻质直角支架两端分别连接质量为的小球A和质量为的小球B。支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴在竖直平面内无摩擦转动。如图，开始时边处于与水平方向成位置，重力加速度为，现将系统由静止释放，求（1）小球A从释放到最低点过程中减小的重力势能；（2）