2021-2022学年吉林省吉林市第一中学高一下学期中物理试题（平行班） 解析版

吉林一中21级高一下学期线上期中考试（物理）一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，第9～14小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分）1.下面列举的情况中所做功不为零的是（）A.举重运动员举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C.一个人用力推一个较重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D.重力对做自由落体运动的物体做的功【答案】D【解析】【分析】【详解】A．举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s的过程中，没有位移，所以运动员对杠铃不做功，故A错误；B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力方向向上，位移水平方向，力的方向和位移方向垂直，支持力不做功，故B错误；C．一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，位移为零，所以人的推力对物体不做功，故C错误；D．自由落体运动的物体，重力方向向下，位移向下，所以重力做正功，不为零，故D正确；故选D。2.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff。在整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A.重力对滑块的总冲量为mg（t1＋t2）sinθB.支持力对滑块的总冲量为mg（t1＋t2）cosθC.合力的冲量为0D.摩擦力的总冲量为Ff（t1＋t2）【答案】B【解析】【分析】【详解】A．根据公式，可知重力对滑块的总冲量为A错误；B．支持力对滑块的总冲量为B正确；C．整个过程中小滑块的动量发生了改变，故合力的总冲量不为0，C错误；D．上滑过程和下滑过程摩擦力的方向相反，故若以沿斜面向上为正方向，摩擦力的总冲量为D错误。故选B。3.关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（）A.只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D.系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒【答案】C【解析】【分析】【详解】C．根据动量守恒的条件是系统所受合外力为零可知，C正确；A．系统内存摩擦力，与系统所受合外力无关，A错误；B．系统内各物体之间有着相互作用，对单个物体来说，合外力不一定为零，加速度不一定为零，但整个系统所受的合外力仍可为零，动量守恒，B错误；D．系统内所有物体的加速度都为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，D错误。故选C。4.关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等C.表达式=k，k是一个与行星无关的常量D.表达式=k，T代表行星运动自转周期【答案】D【解析】【详解】A．根据开普勒第一定律，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，A正确；B．根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，B正确；C．根据开普勒第三定律，，k是与中心天体质量有关的量，与行星无关，C正确；D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，T为行星运动的公转周期，D错误。故选D。5.如图所示，为放在赤道上相对地球静止的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），为地球的同步卫星。下列关于的说法中正确的是（）

A.卫星线速度大于7.9km/sB.做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为C.做匀速圆周运动的周期关系为D.在中，的线速度大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．第一宇宙速度为卫星运转的最大速度，b卫星转动线速度等于7.9km/s，则A错误B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据，a=得b的向心加速度大于c的向心加速度。故B错误。C．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据，得c的周期大于b的周期，所以故C错误D．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据v=rω，c的线速度大于a的线速度。对于b、c两卫星，根据知b的线速度大于c的线速度，故D正确；故选D。6.宇宙飞船运动中需要多次“轨道维持”，所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是（）A.动能、重力势能和机械能逐渐减少B.重力势能逐渐减少，动能逐渐增大，机械能不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小【答案】D【解析】【分析】【详解】当飞船轨道高度逐渐降低时，则飞船的重力势能逐渐减小；根据可得则随着轨道半径的减小，飞船的动能变大，因为要克服阻力做功，则机械能减小。故选D。7.如图所示为曳引式电梯的结构示意图电梯井道底部弹簧式缓冲器与电梯轿箱的中心线重合。在某次电梯的安全性测试中，电梯轿箱在曳引绳的作用下匀速下降，接触弹簧式缓冲器，并最终安全停止。下列说法正确的是（）

A.轿箱与弹簧式缓冲器接触后立即开始减速B.轿箱与弹簧式缓冲器接触后，先加速后减速C.轿箱与弹簧式缓冲器接触后始终处于失重状态D.轿箱与弹簧组成的系统在接触过程中机械能守恒【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．电梯轿箱在曳引绳的作用下匀速下降，轿箱与弹簧式缓冲器接触后受到向上的弹力，轿箱合力向上，立即减速，故A正确B错误；C．轿箱与弹簧式缓冲器接触后，加速度向上，处于超重状态，故C错误；D．轿箱与弹簧组成的系统在接触过程中机械能不守恒，因为绳子拉力对系统做功，故D错误；故选A。8.如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的薄木板A，当木板A获得初速υ0后恰好能沿斜面匀速下滑．现将一质量也为m的滑块B无初速度轻放在木板A的上表面．当滑块B在木板A上滑动的过程中(B始终未从A的上表面滑出，B与A间的摩擦系数大于A与斜面间的动摩擦因数)，下列说法正确的是()

A.A.B组成的系统动量和机械能都守恒B.A.B组成的系统动量和机械能都不守恒C.当B的速度为v0时，A的速度为v0D.当A的速度为v0时，B的速度为v0【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．设A与斜面间的动摩擦因数为μ，A匀速运动时，有对于A、B组成的系统，由于所以系统的合外力为零，系统的动量守恒。由于系统要克服摩擦做功，产生内能，所以系统的机械能不守恒，故AB错误；CD．以A、B组成的系统为研究对象，其合外力为零，符合动量守恒，取沿斜面向下为零，由动量守恒定律有当时当时由于B与A间的摩擦系数大于A与斜面间的动摩擦因数，因此vA＞vB，故C正确，D错误。故选C。9.我国自行研制的北斗导航系统，已全面服务交通运输，公共安全，救灾减灾，农林牧渔，城市治理等行业，是国之重器，利国利民。已知北斗导航卫星中有一颗同步卫星，关于该同步卫星下列说法中正确的是（）A.该同步卫星的向心加速度小于近地卫星B.地球赤道上物体随地球自转的周期小于该同步卫星的运转周期C.为了方向导航，该同步卫星可发射到北京正上空D.该同步卫星在运行过程中不可能撞上其他同步卫星【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．根据公式得近地卫星的轨道半径小，所以地球同步轨道卫星的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，A正确；B．地球上物体随地球自转的周期等于该同步卫星的运转周期，B错误。C．同步卫星只能是在和赤道同一平面的轨道上，所以不可能在北京的正上空，C错误；D．同一轨道上的卫星角速度和线速度都相等，所以不可能发生碰撞。D正确。故选AD。10.如图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接将物体拉到B点，第二次先将物体拉到C点，再使其回到B点，则这两次过程中（）

A.物体的重力势能改变量不相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.斜面弹力对物体做功均为零【答案】BD【解析】【详解】ABC．第一次直接将物体拉到B点，第二次先将物体拉到C点，再使其回到B点，两次物体初、末位置一样，对应的弹簧形变量一样，路径不同，所以两次重力势能改变量相等，弹簧的弹性势能改变量相等，摩擦力对物体做的功不相等，故AC错误，B正确；D．两次斜面的弹力均与物体位移方向垂直，对物体做功为零，D正确；故选BD。11.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【详解】汽车以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。当司机减小油门，汽车的功率减为的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，功率保持为，由P=Fv可知，随v减小，牵引力逐渐增大，汽车受到的合力变大，由牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由P=Fv得知，此时汽车的速度为原来的一半，故AD正确，BC错误。故选AD。12.如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径均为R，a轨道由金属凹槽制成，b轨道由金属圆管制成（圆管内径远小于R），均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B（直径略小于圆管内径）由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，下列说法中正确的是（）

A.若hA=hB≥R，两小球都能沿轨道运动到最高点B.若hA=hB=R，两小球在轨道上升的最大高度均为RC.适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，hA的最小值为R，B小球在hB>2R的任何高度释放均可【答案】AD【解析】【详解】AD．若小球A恰好能到a轨道的最高点，在最高点有mg=m得vA=根据机械能守恒定律得mg（hA-2R）=得hA=R若小球B恰好能到b轨道的最高点，在最高点的速度vB=0，根据机械能守恒定律得hB=2R所以hA=hB≥R时，两球都能到达轨道的最高点，故AD正确；B．若hB=R，则小球B在轨道b上升的最大高度等于R；若hA=R，则小球A在轨道左上方某位置脱离轨道，脱离时有一定的速度，由机械能守恒定律可知，A在轨道a上升的最大高度小于R，故B错误；C．小球A从轨道a最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为xA=vA=·=R>R所以小球A从轨道a最高点飞出后会落在轨道右端口外侧，而适当调整hB，B可以落在轨道右端口处，故C错误；故选AD。13.带有光滑圆弧轨道、质量为m0的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示。一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上滑再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是（）A.小球一定沿水平方向向右做平抛运动B.小球可能沿水平方向向左做平抛运动C.小球可能做自由落体运动D.若小球初速度v0足够大以致小球能从滑道右端冲出滑车，且小球再也落不进滑车【答案】BC【解析】【详解】ABC.小球滑上滑车又返回直到小球离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒。选取向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒得：解得，如果，则，即小球离开轨道后速度方向向左，小球向左做平抛运动，如果，则，即小球离开轨道时速度为零，小球做自由落体运动，如果，则，即，小球离开轨道后速度方向水平向右，小球向右做平抛运动，故A错误，BC正确；D.小球与轨道组成的系统在水平方向动量守恒，如果小球速度足够大，小球从滑到右端冲出小车，小球冲出小车时在水平方向小球与小车的速度相等，冲出小车后，小球与小车在水平方向以相等速度做匀速直线运动，小球一定会再次落回小车中，故D错误。故选：BC。14.如图所示，长为L、质量为3m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为m的铁块A放在长木板右端。一质量为m的子弹以速度v0射入木板并留在其中，铁块恰好不滑离木板。子弹射入木板中的时间极短，子弹、铁块均视为质点，铁块与木板间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.木板获得的最大速度为B.铁块获得的最大速度为C.铁块与木板之间的动摩擦因数为D.子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能为【答案】BD【解析】【详解】A．当子弹完全射入木板时木板的速度最大，设为v1，根据动量守恒定律有mv0=4mv1解得故A错误；B．铁块相对木板滑动时始终做匀加速运动，当铁块恰好相对木板静止时速度最大，设为v2，根据动量守恒定律有mv0=5mv2解得故B正确；C．根据能量守恒定律可得解得故C错误；D．子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能为故D正确。故选BD。二、非选择题（本大题共4小题，共44分）15.某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有：A．量筒，要求长度比较长，筒壁上有均匀刻度线B．游标卡尺C．天平D．小球两个（橡胶材质的上浮小球，硬塑料材质的下沉小球）E．细线，其质量可以忽略不计F．记号笔实验步骤如下：①选择合适大小小球，使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中；②用天平称量两个小球的质量，上浮小球的质量为m1，下沉小球的质量为m2；③用记号笔记录两个小球悬浮的位置；④剪断细线；⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置；⑥多次实验，分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度，记录在表格中该同学按此方案进行实验后，测得的数据如下表所示，请回答问题小球质量上浮和下沉的高度第一次第二次第三次第次平均上浮小球m1=4.74g46.20mm46.22mm46.20mm46.18mm下沉小球m2=5.44g40.26mm40.24mm40.26mm40.26mm(1)上浮小球4次上浮的平均高度，下沉小球4次下沉的平均高度为_________mm（结到后两位）；(2)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足_________表达式时，即说明剪断细线后，两小球的动量守恒.A．B．C．(3)下列关于本实验的一些说法，你认为正确的是_________A．两个小球在水中运动的速度要适中，不能过快B．上浮小球选用密度更小的小球，实验效果更好C．剪断细线时对球的扰动大，但不会引起误差D．选择合适大小的小球使得两球可以悬浮后，再把细线剪断，用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这种改进更好【答案】①.40.26②.A③.AD【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知(2)[2]由动量守恒得两边同时乘以时间得得故选A；(3)[3]A．两个小球在水中运动的速度要适中，太快不利于标注小球的位置，故A正确；B．密度太小，小球受的浮力很小，小球上升的速度很大，不利于标注小球的位置，故B错误；C．剪断细线时对球的扰动大，小球的运动可能不规则，不利于标注小球的位置，故C错误；D．用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这样操作对小球的运动影响更小，故D正确；故选AD。16.在《验证机械能守恒》的学生实验中（1）已提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，还需要从图1中选取的实验器材名称是___________，从图2中应选取的重物是___________。

（2）某同学按照正确操作选的纸带如图3所示，其中O是起始点，是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：），重锤的质量为，根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物的动能为___________J。（计算结果保留三位有效数字）

（3）某同学根据正确的实验操作得到多组数据，画出了的图像（图4），根据图像求出当地的重力加速度g，以下表达式正确的是___________。A.B.C.D.【答案】①电火花计时器和毫米刻度尺②.C③.1.12（1.10-1.14）④.D【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]实验中还需要从图1中选取的实验器材名称是电火花计时器和毫米刻度尺；从图2中应选取的重物是重锤C。（2）[3]打B点时的速度重物的动能为（3）[4]根据机械能守恒定律即由图像可得解得17.如图所示，质量为M=2kg的木块放在平台的右端，该平台到地面的高度为h=0.45m，木块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2。质量为m=1kg的小松鼠从地面上跳上平台抱住木块，且小松鼠到达平台木块的位置时速度恰好沿水平方向，小松鼠抱住木块后与木块一起滑行，测量发现滑行的距离恰好为s=0.25m。小松鼠抱住木块的过程时间极短，小松鼠与木块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：(1)小松鼠抱住木块前瞬间的速度大小；(2)小松鼠起跳，离开地面时的动能。

【答案】(1)3m/s；(2)9J【解析】【详解】(1)小松鼠和木块组成的系统，设抱住后速度为v1向左滑行过程中，根据动能定理可知代入数据解得v1=1m/s小