2022-2023學(xué)年河北省衡水市深州王家井中學(xué)物理高一下期中考試試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省衡水市深州王家井中學(xué)物理高一下期中考試試題注意事項(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(qǐng)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、如圖所示，質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球，其質(zhì)量為M，半徑為R．現(xiàn)在將它的左側(cè)挖去一個(gè)半徑為的球體，則挖去后它對(duì)離球體表面距離R處的質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的引力與挖去前對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力之比為A． B． C． D．2、四顆地球衛(wèi)星a、b、c、d的排列位置如圖所示，其中，a是靜止在地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，四顆衛(wèi)星相比較A．向心加速度的大小關(guān)系為：>>>B．a(chǎn)的角速度最大C．相同時(shí)間內(nèi)b走過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)D．d的運(yùn)行周期可能是23小時(shí)3、一輛汽車在水平路面上行駛時(shí)對(duì)路面的壓力為N1，在拱形路面上行駛中經(jīng)過最高處時(shí)對(duì)路面的壓力N2，已知這輛汽車的重力為G，則：A．N1<G B．N1>G C．N2<G D．N2=G4、某未知星體的質(zhì)量是地球質(zhì)量的，直徑是地球直徑的，則一個(gè)質(zhì)量為m的人在未知星體表面受到的引力F星和地球表面所受引力F地的比值為()A．16 B．4 C． D．5、各種大型的貨運(yùn)站中少不了旋臂式起重機(jī)，如圖所示，該起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)又啟動(dòng)天車上的起吊電動(dòng)機(jī)，使貨物豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的（）A．B．C．D．6、如圖所示，使用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩把物體B經(jīng)光滑的定滑輪與環(huán)A相連，環(huán)A套在豎直桿上，當(dāng)環(huán)A從圖示位置沿豎直桿向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有超過虛線位置，此過程物體B還沒落地，則（）A．物體B向下做加速運(yùn)動(dòng)B．物體B向下做減速運(yùn)動(dòng)C．連接物體B的細(xì)繩的彈力大于物體B的重力D．連接物體B的細(xì)繩的彈力小于物體B的重力7、甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的3倍，它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)自由下落，（不計(jì)空氣阻力）則下列說法正確的是（）A．甲比乙先著地B．甲與乙的加速度相同C．甲、乙同時(shí)著地D．無法確定誰先著地8、某部隊(duì)進(jìn)行野戰(zhàn)訓(xùn)練，訓(xùn)練過程中的運(yùn)行路線可以在指揮中心的屏幕上顯示出來，屏幕的小正方形邊長(zhǎng)代表1m．如圖所示為某個(gè)班戰(zhàn)士的行動(dòng)軌跡，沿箭頭方向運(yùn)動(dòng)．AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是：1s、2s、3s、4s．下列說法正確的是()A．戰(zhàn)士在AB段的平均速度為1m/sB．戰(zhàn)士在ABC段的平均速度為1.5m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映戰(zhàn)士處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度D．戰(zhàn)士在B點(diǎn)的速度等于ABC段的平均速度9、如圖所示，勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為C．物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為10、如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角θ＝30°，此時(shí)細(xì)繩伸直但無張力，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，重力加速度為g，則()A．當(dāng)ω＝時(shí)，細(xì)繩的拉力為0B．當(dāng)ω＝時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力為0C．當(dāng)ω＝時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為mgD．當(dāng)ω＝時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為mg二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄l使長(zhǎng)槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂6的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值，小球有鋼球、橡膠球兩種規(guī)格：(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法；在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時(shí)，要保持__________相同；A．和rB．和mC．m和rD．m和F(2)如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景，這是在研究向心力的大小F與_______的關(guān)系。若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1：4，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為____________。12、（10分）圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)________。A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)D．測(cè)出平拋小球的質(zhì)量(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s；(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。（g取10m/s2）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）如圖甲所示，有一傾角為30°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板．開始時(shí)質(zhì)量為m＝1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上，現(xiàn)將力F變?yōu)樗较蛴遥?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力F，木塊滑上木板的過程不考慮能量損失．此后滑塊和木板在水平面上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，g＝10m/s1．求：(1)水平作用力F的大??；(1)滑塊開始下滑時(shí)的高度；(3)木板的質(zhì)量．14、（14分）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將帶電荷量q＝－6×10－6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了2.4×10－5J的功，再從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10－5J的功．求：(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC；(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為零，則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？(3)作出過B點(diǎn)的一條電場(chǎng)線(只保留作圖的痕跡，不寫做法)．15、（13分）如圖所示，從O點(diǎn)水平拋出的小球，到達(dá)斜面頂端P處，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下．已知斜面傾角θ=60°，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的豎直高度h；（2）拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的水平距離x（計(jì)算結(jié)果中可以有根號(hào)）．

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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

根據(jù)知，挖去部分的半徑是球半徑的一半，則質(zhì)量是球體質(zhì)量的所以挖去部分的質(zhì)量，沒挖之前，球體對(duì)m的萬有引力，挖去部分對(duì)m的萬有引力，則剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力大小，則，故B正確．2、C【解析】同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大，又根據(jù)，可得，可知ab>ac>ad，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，可知，同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則所以b的角速度最大，故B錯(cuò)誤；；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，b的線速度大于c、d的線速度，a、c的角速度相等，根據(jù)v=rω知，c的線速度大于a的線速度，可知b的線速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，故C正確；c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，由開普勒第三定律，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h，不可能是23h，故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤．3、C【解析】

汽車在水平路面上行駛時(shí)對(duì)路面的壓力等于其重力；汽車通過凸圓弧形路面頂部時(shí)，由汽車的重力和橋面的支持力的合力提供汽車的向心力，即：解得：則：根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)路面的壓力為A.N1<G與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.N1>G與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.N2<G與分析相符，故C項(xiàng)正確；D.N2=G與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4、B【解析】根據(jù)可得，故選B.5、D【解析】

由于貨物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（所受的合外力指向軌跡凹側(cè)）可知，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D。故選D。6、BC【解析】

由題意可知，將A的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，可有：vAsinα=v繩；因A以速度v0勻速上滑，又α在增大，所以繩子速度在減小，則B處于減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；

根據(jù)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可知，B向下做減速運(yùn)動(dòng)的過程中處于超重狀態(tài)，則連接物體B的細(xì)繩的彈力大于物體B的重力，故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC?！军c(diǎn)睛】本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，掌握如何將實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵，同時(shí)運(yùn)用三角函數(shù)關(guān)系．7、BC【解析】

甲和乙都做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度是重力加速度，與物體的質(zhì)量的大小無關(guān)，所以甲、乙的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，甲、乙同時(shí)著地，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解析】試題分析：根據(jù)平均速度的定義式：，可以計(jì)算得到AB段的平均速度為1m/s,ABC段的平均速度為m/s,A正確，B錯(cuò)誤；包含A點(diǎn)在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，平均速度越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，C正確，只有在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度才等于這段時(shí)間的平均速度，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)的平均速度、瞬時(shí)速度的知識(shí)．9、BD【解析】

A．撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．剛開始時(shí)，由牛頓第二定律有：解得：B正確；C．由題意知，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則：聯(lián)立解得：，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度速度最大時(shí)合力為零，則有解得，所以物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為：D正確。故選BD。10、AC【解析】

AB.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度比較小時(shí)，物塊只受重力、支持力和摩擦力，當(dāng)細(xì)繩恰好要產(chǎn)生拉力時(shí)μmg＝mlsin30°，解得ω1＝，隨角速度的增大，細(xì)繩上的拉力增大，當(dāng)物塊恰好要離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，物塊受到重力和細(xì)繩的拉力的作用，mgtan30°＝mlsin30°，解得ω2＝，由于ω1<<ω2，所以當(dāng)ω＝時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力不為零；由于<ω1，所以當(dāng)ω＝時(shí)，細(xì)繩的拉力為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.由于ω1<<ω2，由牛頓第二定律得f＋Fsin30°＝mlsin30°，因?yàn)閴毫π∮趍g，所以f<mg，解得F>mg；當(dāng)ω＝>ω2時(shí)，物塊已經(jīng)離開轉(zhuǎn)臺(tái)，細(xì)繩的拉力與重力的合力提供向心力，則mgtanα＝mlsinα，解得cosα＝，故F＝＝mg，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：AC二、實(shí)驗(yàn)題11、控制變量法B角速度2：1【解析】

(1)[1][2]在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時(shí)，需先控制某些量不變，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法。在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，要控制質(zhì)量、角速度不變，故選B。(2)[3]圖乙中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，則研究的是向心力F與角速度的關(guān)系；[4]根據(jù)兩球的向心力之比為，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為，因?yàn)榭科鲃?dòng)，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為。12、AB1.61.5【解析】

(1)[1]A.實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度，所以要將斜槽的末端切線調(diào)成水平，故A正確；B.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知其運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面內(nèi)，因此在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)使用重錘線調(diào)整面板在豎直平面內(nèi)，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故B正確；C.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，不能作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，而應(yīng)以小球得球心為起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.此實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出平拋小球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．故選AB.(2)[2]根據(jù)可得所以初速度(3)[3]在豎直方向上，2L=gT2，解得：則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：三