四川省瀘州老窖天府中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題含解析

四川省瀘州老窖天府中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期中統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、太陽系八大行星繞太陽運行的軌道可粗略地視為圓，下表是各星球的半徑和軌道半徑.從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近()A．80年B．120年C．165年D．200年2、引體向上是中學(xué)生體育測試的項目之一，引體向上運動的吉尼斯世界紀(jì)錄是53次/分鐘．若某中學(xué)生在30秒內(nèi)完成12次引體向上，該學(xué)生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于A．400W B．100W C．20W D．5W3、關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是A．描述線速度的方向變化的快慢 B．描述線速度的大小變化的快慢C．描述角速度變化的快慢 D．描述向心力變化的快慢4、如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根上套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為0），用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時間，則（）A．tB．tC．tD．t5、下列說法正確的是（）A．做曲線運動的物體速度大小一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運動一定是曲線運動C．速度變化的運動一定是曲線運動D．做曲線運動的物體一定有加速度6、如圖，是“用圓錐擺驗證向心力表達(dá)式”實驗方案的示意圖，用長為L的細(xì)線拴一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ，下列說法錯誤的是（）A．向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力B．小球圓周運動的半徑為LC．用秒表記下小球運動n圈的時間t，從而求出轉(zhuǎn)動周期的平均值D．向心力的大小等于7、有質(zhì)量相同的兩個小物體a、b?，F(xiàn)將小物體a從高為h的光滑斜面的頂端由靜止釋放，同時小物體b從與a等高的位置開始做自由落體運動，最后到達(dá)同一水平面，如圖所示。則下列判斷正確的是A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時兩物體的速率相同D．到達(dá)底端時重力的瞬時功率相同8、物體做曲線運動時，下列說法正確的是（）A．物體的速度大小一定變化B．物體的速度大小不一定變化C．物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上D．物體所受合力的方向與它的速度方向在同一直線上9、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（）A．重力勢能和動能之和總保持不變B．重力勢能和彈性勢能之和一直增加C．動能和彈性勢能之和一直增加D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變。10、兩個質(zhì)量分別為2m和m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO’的距離為L，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L，a、b之間用強度足夠大的輕繩相連，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，開始時輕繩剛好伸直但無張力，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等B．b比a先達(dá)到最大靜摩擦力C．當(dāng)時，a剛要開始滑動D．當(dāng)時，b所受摩擦力的大小為11、地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的7倍，地球半徑R=6400km，地球大氣層的厚度約為地球半徑的一半。研究表明，并不是所有行星都能有同步衛(wèi)星的。如果行星自轉(zhuǎn)太快，有可能根本不可能有同步衛(wèi)星。而且衛(wèi)星不能在大氣層內(nèi)飛行。根據(jù)上述條件，假設(shè)在地球質(zhì)量和半徑都不變的前提下，下列哪些情況中地球不可能有同步衛(wèi)星（重力加速度取g=10m/s2）（）A．大氣層厚度不變，地球自轉(zhuǎn)周期減小到1小時B．大氣層厚度不變，地球自轉(zhuǎn)周期減小到3小時C．大氣層厚度增加到6.6倍地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期不變D．大氣層厚度增加到1.5倍地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期減小到3小時12、2015年4月，科學(xué)家通過歐航局天文望遠(yuǎn)鏡在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，如圖所示．這也是天文學(xué)家首次在正常星系中發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量雙黑洞．這對驗證宇宙學(xué)與星系演化模型、廣義相對論在極端條件下的適應(yīng)性等都具有十分重要的意義．若圖中雙黑洞的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動．根據(jù)所學(xué)知識，下列選項正確的是()A．雙黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1∶r2＝M2∶M1C．雙黑洞的線速度之比v1∶v2＝M1∶M2D．雙黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M2∶M1二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖甲所示的實驗裝置可用來研究平拋運動。長木板一端放置在桌面上，另一端固定在鐵架臺上，使得長木板與桌面之間的夾角為θ，將小鐵塊放在長木板與鐵架臺立桿的交點處，讓它沿長木板從靜止加速滑下，然后滑到桌面上，再做平拋運動落到地面上，測量出桌面離地高度h以及小鐵塊做平拋運動的水平位移s，重力加速度為g。認(rèn)為小鐵塊經(jīng)過長木板與桌面連接處的速度大小不變，桌面對小鐵塊的摩擦忽略不計。(1)小鐵塊做平拋運動的初速度大小為_____。(2)保持鐵架臺的位置以及長木板與桌面的接觸點不動，通過調(diào)整長木板與鐵架臺立桿的交點，從而多次改變長木板與桌面之間的夾角θ，讓小鐵塊從交點處由靜止滑下，記錄下對應(yīng)的不同水平位移s，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以tanθ為縱軸，s2為橫軸，作出tanθ﹣s2圖線，如圖乙所示。測得圖線斜率為k，縱軸截距為b，則小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為_____，長木板、桌面、鐵架臺立桿圍成的三角形底邊的長度為_____。14、（10分）某同學(xué)用圖所示裝置探究小車做勻變速直線運動的規(guī)律，他采用電火花計時器進(jìn)行實驗．(1)搭建好實驗裝置后，先________，再________．紙帶被打出一系列點，其中一段圖所示，可知紙帶的________(填“左”或“右”)端與小車相連．(1)如圖所示的紙帶上，A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間時間間隔0.1s，則vB＝________m/s，a＝________m/s1．(保留兩位有效數(shù)字）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，摩擦因數(shù)的水平地面靜止放著質(zhì)量m=1kg的木箱，用與水平方向成的恒力F作用于木箱，恒力大小F=10N，當(dāng)木箱在力F作用下由靜止開始運動距離S=3m時，求：（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）此時木箱的速度大小；（2）在這段運動過程中，拉力F的平均功率；（3）此時撤去拉力F，木箱還能夠前進(jìn)的距離．16、（12分）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小物塊，從距地面h=3.5m處的光滑斜軌道上由靜止開始下滑，與斜軌道相接的是半徑R=1m的光滑圓軌道，如圖所示，（）．試求：（1）小球滑至圓環(huán)頂點時對環(huán)的壓力；（2）小球至少應(yīng)從多高處由靜止滑下才能通過圓環(huán)最高點；17、（12分）如圖所示，一個放置在水平臺面上的木塊，其質(zhì)量為2kg，受到一個斜向下的、與水平方向成37°角的推力F=10N的作用，使木塊從靜止開始運動，若木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，則（已知sin37°?=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）木塊在水平面上運動的加速度大小為多少?（2）木塊在水平面上運動5s內(nèi)的位移為多少？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】根據(jù)GMmr2＝mr4π2T2得，周期T=4π2r點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論，知道周期與軌道半徑的關(guān)系，本題也可以直接利用開普勒第三定律分析求解．2、B【解析】

學(xué)生體重約為50kg，每次引體向上上升高度約為0.5m，引體向上一次克服重力做功為W=mgh=50×10×0.5J=250J，全過程克服重力做功的平均功率為，故B正確，ACD錯誤．3、A【解析】

向心加速度只改變物體的速度的方向不改變速度的大小，所以向心加速度的大小，表示物體速度方向變化快慢，所以A正確。故選A。4、D【解析】

對小滑環(huán)，受重力和支持力，將重力沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運動，加速度為a=gsin(90°-θ)=gcosθ(θ為桿與豎直方向的夾角)，由圖中的直角三角形可知，小滑環(huán)的位移S=2Rcosθ，所以t=2sa=2×2Rcosθgcosθ=2Rg，t與θ無關(guān)，即t15、D【解析】

A．做曲線運動的物體，速度大小不一定發(fā)生變化，比如：勻速圓周運動，故A錯誤；B．速度方向發(fā)生變化的運動不一定是曲線運動，在直線運動中，速度方向也可以變化，故B錯誤；C．速度變化的不一定是曲線運動，如勻加速直線運動，故C錯誤；D．物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，所以做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零，物體一定有加速度，故D正確。故選D。6、B【解析】

小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，對小球受力分析，如圖所示：小球受重力、和繩子的拉力，由于它們的合力總是指向圓心并使得小球在水平面內(nèi)做圓周運動，故在物理學(xué)上，將這個合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，這里是重力和拉力的合力，根據(jù)幾何關(guān)系可知：F向=mgtanθ，故AD說法正確；由幾何關(guān)系知小球圓周運動的半徑r=Lsinθ，故B說法錯誤；用秒表記下小球運動n圈的時間t，則轉(zhuǎn)一圈的時間即周期，故C說法正確。7、AC【解析】

AB．重力對兩物體做功均為：；重力的平均功率：，自由落體運動：，解得：，沿斜面下滑：，解得：，所以，所以重力平均功率不同，A正確B錯誤C．根據(jù)動能定理：，所以兩物體到達(dá)底端速率均為：，C正確D．重力的瞬時功率等于重力與豎直速度的乘積，因為到達(dá)底端時速率相同，而速度方向不同，所以豎直分速度不同，重力瞬時功率不同，D錯誤8、BC【解析】AB：物體做曲線運動時，物體的速度方向一定變化，物體的速度大小不一定變化。例如：勻速圓周運動的速度大小不變。故A項錯誤，B項正確。CD：物體做曲線運動時，物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上。故C項正確，D項錯誤。點睛：曲線運動，合力的方向與速度方向不在一條直線上且指向曲線內(nèi)側(cè)。如果速率遞減，說明合力做負(fù)功，合力的方向與運動方向成鈍角；如果速率遞增，說明合力做正功，合力的方向與運動方向成銳角；如果速率不變，說明合力不做功，合力的方向與運動方向垂直。9、CD【解析】

AD．對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大，因為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，所以重力勢能和動能之和始終減小，故A錯誤，D正確；B．在剛接觸彈簧的時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個時候小球的加速度為0，小球在這個過程中一直處于加速狀態(tài)。由于慣性，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個時候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個時候彈簧壓縮到最短，所以小球的動能先增大后減小，重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加，故B錯誤；C．小球下降，重力勢能一直減小，所以動能和彈性勢能之和一直增加，故C正確；故選CD。10、BD【解析】

AB．木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可知，木塊受到的靜摩擦力f=mω2r，則當(dāng)圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動時，木塊b的最大靜摩擦力先達(dá)到最大值；在木塊b的摩擦力沒有達(dá)到最大值前，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可知，f=mω2r，a和b的質(zhì)量分別是2m和m，而a與轉(zhuǎn)軸OO′為L，b與轉(zhuǎn)軸OO′為2L，所以結(jié)果a和b受到的摩擦力是相等的；當(dāng)b受到的靜摩擦力達(dá)到最大后，b受到的摩擦力與繩子的拉力合力提供向心力，即kmg+F=mω2?2L①而a受力為f′-F=2mω2L②聯(lián)立①②得f′=4mω2L-kmg綜合得出，a、b受到的摩擦力不是始終相等，故A錯誤，B正確；C．當(dāng)a剛要滑動時，有2kmg+kmg=2mω2L+mω2?2L解得選項C錯誤；D.當(dāng)b恰好達(dá)到最大靜摩擦?xí)r解得因為，則時，b所受摩擦力達(dá)到最大值，大小為，選項D正確。故選BD。11、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星的向心力有解得衛(wèi)星的周期對地球同步衛(wèi)星有，則有AB．若大氣層厚度不變，衛(wèi)星的最小軌道半徑其對應(yīng)的地球同步衛(wèi)星的最小周期為所以大氣層厚度不變，要保留同步衛(wèi)星的話，地球自轉(zhuǎn)周期最多減小到2.4小時，才能保留同步衛(wèi)星，故A符合題意，B不符合題意；C．大氣層厚度增加到6.6倍地球半徑，即軌道半徑為若地球自轉(zhuǎn)周期不變，此時地球同步衛(wèi)星處在大氣層內(nèi)部，不能存留，故C符合題意；D．大氣層厚度增加到1.5倍地球半徑，此時地球同步衛(wèi)星的軌道半徑最小為其對應(yīng)的地球同步衛(wèi)星的最小周期為所以大氣層厚度增加到1.5倍地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期做多減小到5小時，才能保留同步衛(wèi)星，故D符合題意。故選ACD。12、BD【解析】A項：雙黑洞繞連線的某點做圓周運動的周期相等，所以角速度也相等，故A錯誤；B項：雙黑洞做圓周運動的向心力由它們間的萬有引力提供，向心力大小相等，設(shè)雙黑洞的距離為L，由，解得雙黑洞的軌道半徑之比，故B正確；C項：由得雙黑洞的線速度之比為，故C錯誤；D項：由得雙黑洞的向心加速度之比為，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、b【解析】

(1)[1]根據(jù)得，則初速度(2)[2][3]根據(jù)牛頓第二定律得，鐵塊在木板上下滑的加速度a＝gsinθ﹣μgcosθ則到達(dá)底端的速度則水平位移設(shè)鐵架臺的位置與桌面的接觸點的距離為x，則有：s2＝4xhtanθ﹣4μxh解得縱軸截距b＝μ圖線斜率則長木板、桌面、鐵架臺立桿圍成的三角形底邊的長度14、接通電源釋放小車左0.160.40【解析】