2022-2023學(xué)年安徽省名校高一物理第二學(xué)期期中綜合測試試題含解析

2022-2023學(xué)年安徽省名校高一物理第二學(xué)期期中綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于內(nèi)部光滑的正方體盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R、周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，則A．盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥撞繅毫閙gB．盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥撞繅毫?mgC．盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥撞繅毫?mgD．盒子從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，球處于超重狀態(tài)2、如圖所示，a是靜止在地球赤道地面上的一個(gè)物體，b是與赤道共面的地球衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，對于a物體和b、c兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)物體運(yùn)動(dòng)的線速度大于c衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度B．b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的萬有引力一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力C．a(chǎn)物體運(yùn)動(dòng)的周期大于b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期D．b衛(wèi)星減速后可進(jìn)入c衛(wèi)星軌道3、從波蘭中部城市羅茲往返四川成都的直達(dá)火車線路“蓉歐快鐵”開通于2013年，全長9826公里，行車時(shí)間約13天，比歷時(shí)40至50天的海路運(yùn)輸快許多，它是中國雄心勃勃的“一帶一路”計(jì)劃的一部分．關(guān)于“蓉歐快鐵”，下列說法正確的是（）A．班列長度太大，質(zhì)量太大，任何時(shí)候都不能看成質(zhì)點(diǎn)B．研究“蓉歐快鐵”線路上的班列行程時(shí)，可以將班列看成質(zhì)點(diǎn)C．分析班列通過阿拉山口的時(shí)間時(shí)，可以將班列看成質(zhì)點(diǎn)D．只要班列處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就可以看成質(zhì)點(diǎn)4、如圖所示，一條河寬為，一艘輪船正在以的合速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為，行駛中，輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同，某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水速逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化，由此可以確定（）A．發(fā)動(dòng)機(jī)未熄滅時(shí)，輪船相對于靜止行駛的速度大小為B．若發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)突然熄火，輪船渡河時(shí)間為C．發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度一直減小D．發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值5、據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200km和100km，運(yùn)動(dòng)速率分別為v1和v2。那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700km）（）A． B． C． D．6、如圖所示，將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q,2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是()A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度B．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度C．衛(wèi)星在軌道1上的向心加速度小于它在軌道3上的向心加速度D．衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度7、如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，且b和c在同一個(gè)軌道上，則下列說法正確的是()A．b、c的周期相同，且大于a的周期B．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度C．b加速后可以實(shí)現(xiàn)與c對接D．a(chǎn)的線速度一定小于第一宇宙速度8、汽車以恒定功率P、初速度沖上傾角一定的斜坡時(shí)，汽車受到地面的阻力恒定不變，則汽車上坡過程中的v-t圖可能是圖中的（）A． B． C． D．9、如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球．給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是()A．小球受重力、繩的拉力和向心力作用B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為LsinθC．θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越大D．θ越大，小球所受的合力越小10、某人將放在地面上質(zhì)量為1kg的物體，從靜止開始勻加速提升1m，這時(shí)物體獲得2m/s的速度（g=10m/s2），以下說法正確的是（）A．手對物體做功為10JB．物體加速度為1m/s2C．重力做負(fù)功D．物體重力勢能增加了10J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）因新冠疫情同學(xué)們在家學(xué)習(xí)，老師要求同學(xué)們在家找一些器材做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。小陸同學(xué)找來了一根帶繩套的橡皮筋、兩只彈簧秤、一塊木板和一張白紙、圖釘幾枚等。（1）為了完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下實(shí)驗(yàn)器材還需要_________（單選）A．B．C．D．（2）小陸同學(xué)想先檢驗(yàn)一下找來的橡皮筋是否符合胡克定律，于是，先用一根彈簧秤去拉橡皮筋，如圖1所示，記錄下不同彈力下橡皮筋的伸長量，并在坐標(biāo)紙上畫出了彈力F與橡的伸長量x的關(guān)系圖線，如圖2所示，由圖線可得，此橡皮筋在的范圍內(nèi)________（選填“符合”或“不符合”）胡克定律。（3）接著小陸同學(xué)用兩根彈簧秤來做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)，如圖3所示，為完成該實(shí)驗(yàn)，下述步驟小陸同學(xué)應(yīng)該操作的________A．記錄結(jié)點(diǎn)O的位置B．測量細(xì)線的長度C．記錄彈簧秤的讀數(shù)D．測量橡皮筋的長度（4）做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，某次彈簧秤的指針情況如圖4所示，則彈簧秤的讀數(shù)為______N。12、（10分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)的速度的實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玩具小車（視為質(zhì)點(diǎn)）、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器，已知凹形橋模擬器的質(zhì)量為1.00kg．（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，然后將玩具小車放置在凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤示數(shù)如圖（b）所示，該玩具小車的質(zhì)量為_______kg.（2）某次將玩具小車從凹形橋模擬器左側(cè)某一位置釋放后，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)過程中，小車的重力勢能________(選填“不變”、“先減少后增加”或“先增加后減少”)；經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)小車處于________(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)．（3）如圖（c）所示，小車滑動(dòng)過程中某時(shí)刻經(jīng)過P點(diǎn)，圖中虛線為過P點(diǎn)的切線，則小車在P點(diǎn)時(shí)加速度的方向可能是圖（c）中________(選填①、②、③或④)所示的方向．（4）上述（2）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)托盤秤的最大示數(shù)為1.80kg，圓弧部分的半徑為R=0.20m.重力加速度大小取9.80m/s2，則小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為____m/s(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖,用一根長為L=1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=370,當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí),細(xì)線的張力為T.求,,計(jì)算結(jié)果可用根式表示):(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度至少為多大?(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為600,則小球的角速度ω1為多大?(3)細(xì)線的張力T與小球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω有關(guān),當(dāng)ω的取值范圍在0到ω1之間時(shí),請通過計(jì)算求解T與ω2的關(guān)系,并在圖坐標(biāo)紙上作出T-ω2的圖象,標(biāo)明關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值.14、（14分）如圖所示，粗糙的水平面BC與光滑的曲面AB平滑的連接于B點(diǎn)（小球在B點(diǎn)沒有能量損失），BC右端有一內(nèi)壁光滑、半徑為r=0.4m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=1N/cm的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為2kg的小球在曲面上距BC的高度為2r=0.8m處從靜止開始下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與管壁間恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為2J，已知小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10m/s2。求：(1)小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)水平面BC的長度l；(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm。15、（13分）如圖所示，在水平地面上靜止放著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的木箱，木箱和水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1．現(xiàn)用一個(gè)與水平方向成θ=37°的恒力F＝10N作用于木箱上，木箱在力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)t＝4.0s，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求（1）木箱運(yùn)動(dòng)4.0s內(nèi)合外力對物體做的總功W總（2）木箱運(yùn)動(dòng)4.0s內(nèi)拉力F對木箱做功的平均功率P1（3）木箱運(yùn)動(dòng)4.0s末拉力F對木箱做功的瞬時(shí)功率P2

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

A項(xiàng)：設(shè)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球受到盒子頂部的壓力，則：，解得：F=1，根據(jù)牛頓第三定律，盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥撞繅毫?．故A錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)：盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球受到盒子底部支持力與重力的和提供向心力，則：，解得：根據(jù)牛頓第三定律，盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥撞繅毫?mg。故B正確，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由A的分析可知，在最高點(diǎn)小球只受到重力的作用，所以盒子從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，球接近最高點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)。故D錯(cuò)誤。2、C【解析】

A．a(chǎn)物體和c星比較，它們的角速度都與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，根據(jù)半徑大的線速度大，故a物體的線速度小于c衛(wèi)星的線速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬有引力公式由于b衛(wèi)星和c衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以b衛(wèi)星受到的萬有引力不一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，周期與a物體的周期相等，根據(jù)萬有引力提供向心力解得b衛(wèi)星軌道半徑小于c衛(wèi)星軌道半徑，故b衛(wèi)星周期小于c衛(wèi)星，即a物體運(yùn)動(dòng)的周期大于b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期，C正確；D．b衛(wèi)星減速后要做近心運(yùn)動(dòng)，所以不可能進(jìn)入c衛(wèi)星運(yùn)行的軌道，D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】試題分析：研究“蓉歐快鐵”線路上的班列行程時(shí)，班列的大小能忽略，可以看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確，A錯(cuò)誤；分析班列通過阿拉山口的時(shí)間時(shí)，班列的大小不能忽略，不能看作質(zhì)點(diǎn)；故C錯(cuò)誤；班列能否看成質(zhì)點(diǎn)與是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)；故D錯(cuò)誤；故選B．考點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)【名師點(diǎn)睛】可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物體有以下兩種情況：（1）運(yùn)動(dòng)物體的形狀和大小跟它所研究的問題相比可忽略不計(jì)，如研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)，可把地球當(dāng)作一質(zhì)點(diǎn)．（2）做平動(dòng)的物體，由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)．4、D【解析】

A.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，發(fā)動(dòng)機(jī)未熄滅時(shí)，輪船相對于靜止行駛的速度大小為，A錯(cuò)誤B.根據(jù)題意可知，若發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)突然熄火，輪船渡河時(shí)間為，B錯(cuò)誤。CD.因?yàn)榇^方向始終未發(fā)生變化，開始時(shí)，船速與水速夾角為：，得，所以船速方向不變，而水速方向不變，當(dāng)合速度與船速垂直時(shí)，合速度最小，此時(shí)合速度為，C錯(cuò)誤D正確。5、C【解析】

由知故C正確?！军c(diǎn)睛】6、BD【解析】試題分析：本題考查人造衛(wèi)星的知識(shí)．由開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在橢圓軌道的近地點(diǎn)速度大，選項(xiàng)A錯(cuò)；衛(wèi)星在同一點(diǎn)受到的萬有引力相同，加速度也相同，選項(xiàng)B正確；由，r越小，a越大，選項(xiàng)C錯(cuò)；由，衛(wèi)星在軌道3上的半徑大，故角速度小，選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：本題考查衛(wèi)星變軌問題．7、AD【解析】試題分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力；由牛頓第二定律得：，解得：，由于，則：，故A正確；由牛頓第二定律得：，解得：，由于，則：，故B錯(cuò)誤；b加速后做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力變大，所需向心力小于在該軌道上受到的萬有引力，b做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，不可能與c對接，故C錯(cuò)誤；由牛頓第二定律得：，解得：，由于a的軌道半徑大于地球半徑，則a的線速度小于第一宇宙速度，故D正確．考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，能根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力并由此分析描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量與半徑的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．8、BCD【解析】

A．汽車受到地面的阻力恒定不變，假如速度均勻增大，則根據(jù)牛頓第二定律可知汽車的牽引力不變，根據(jù)汽車的功率將不斷的增大，這不符合題目的要求汽車的功率是恒定，故A錯(cuò)誤；B．對汽車受力分析可知，在車上坡時(shí)，汽車受到地面的阻力和汽車的重力沿著斜面向下的分力都是不變的，當(dāng)汽車的牽引力的大小等于汽車受到地面的阻力和汽車的重力沿著斜面向下的分力之和的時(shí)候，汽車恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．汽車的功率一定，當(dāng)汽車的牽引力大于汽車受到的阻力和汽車的重力沿著斜面向下的分力的時(shí)候，汽車的速度先要增加，在速度增大的同時(shí)，根據(jù)汽車的牽引力要減小，根據(jù)牛頓第二定律則加速度變小，當(dāng)牽引力和汽車受到的沿斜面向下的力相等時(shí)，汽車的速度到達(dá)最大值，之后勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．汽車的功率一定，若汽車一開始的牽引力就小于汽車受到的沿斜面向下的力，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)則汽車的牽引了變大，當(dāng)牽引力和汽車受到的沿斜面向下的力相等時(shí)，汽車的速度減小到最小，之后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選BCD。9、BC【解析】

分析小球的受力：受到重力、繩的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物體受到向心力．然后用力的合成求出向心力：mgtanθ，用牛頓第二定律列出向心力的表達(dá)式，求出角速度ω的表達(dá)式，分析θ變化，由表達(dá)式判斷合力和角速度的變化．【詳解】A.小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B.小球在水平面做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R=Lsinθ，故B正確；C.向心力大小為：Fn=mgtanθ，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r=Lsinθ，則由牛頓第二定律得：mgtanθ=mω2Lsinθ，得到線速度：v=，θ越大，cosθ越小，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越大，故C正確．D.小球受到的合外力為mgtanθ，θ越大，tanθ越大，合力越大，故D錯(cuò)誤；故選BC10、CD【解析】

由WF-mgh=12mv2，可得：WF=mgh+12mv2=1×10×1+12×1×4=12J；故A錯(cuò)誤；物體加速度為a=v22h=222×1m/s2二、實(shí)驗(yàn)題11、D符合AC之間都可以【解析】

（1）[1]在處理數(shù)據(jù)時(shí)需要做圖和規(guī)定標(biāo)度，所以還需要刻度尺，D正確；（2）[2]由于圖像是一條過原點(diǎn)的直線，，符合胡克定律；（3）[3]在拉橡皮筋時(shí)，需要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置和彈簧秤的讀數(shù)，不需要測量細(xì)線和橡皮筋的長度，故答案A、C正確；（4）[4]最小分度值是0.1N，需要估讀到下一位，之間都可以。12、0.4先減少后增加超重②1.4【解析】

（1）[1]根據(jù)量程為10kg，最小分度為0.1kg，注意估讀到最小分度的下一位，托盤秤示數(shù)為1.40kg，凹形橋模擬器的質(zhì)量為1.00kg，所以玩具小車的質(zhì)量為m=1.40-1.00=0.40kg；（2）[2]小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)過程中，高度先降低再升高，所以重力勢能先減少后增加，經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)向心加速度的方向向上，小車處于超重狀態(tài)；（3）[3]小車滑動(dòng)過程中經(jīng)過P點(diǎn)，向心加速度指向圓心，切線方向的加速度沿切線方向沿切線向右下方，所以其合加速度的方向可能沿②的方向；（4）[4]根據(jù)題意知最低點(diǎn)小車和凹形橋模擬器對秤的最大壓力為，根據(jù)牛頓第二定律知代入數(shù)據(jù)解得。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）（2）(3)見解析【解析】（1）小球剛要離開錐面時(shí)的速度，此時(shí)支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律得：

mgtanθ=mω02Lsinθ

解得：．

（2）同理，當(dāng)細(xì)線與豎直方向成60°角時(shí)，由牛頓第二定律及向心力公式有：

mgtanα=mω′2Lsinα

解得：．

（3）a．當(dāng)ω1=0時(shí)T1=mgcosθ=8N，標(biāo)出第一個(gè)特殊點(diǎn)坐標(biāo)（0，8N）；

b．當(dāng)0＜ω＜rad/s時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：

Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ，

T