上海市北中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期中統(tǒng)考模擬試題含解析

上海市北中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期中統(tǒng)考模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，這是物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖。已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．C點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的加速度大B．C點(diǎn)的加速度比A點(diǎn)的加速度大C．A點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率D．從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大2、如圖所示，有兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是F1＝40N，一個(gè)是F2，它們的合力是F＝100N，則F2的大小可能是A．20N B．40N C．80N D．160N3、如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，則（）A．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，B．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，C．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，D．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，4、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后靠在墻上處于平衡狀態(tài)，已知墻面光滑，水平地面粗糙，現(xiàn)將A球向上移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)B球的支持力F1和摩擦力F2的大小變化情況是()A．F1不變，F(xiàn)2增大 B．F1不變，F(xiàn)2減小C．F1增大，F(xiàn)2增大 D．F1增大，F(xiàn)2減小5、下列物理量數(shù)值前的負(fù)號(hào)表示方向的是（）A．氣體的溫度 B．物體的位移C．物體質(zhì)量變化量 D．阻力做功6、在某段公路上，分別有圖示的甲、乙兩塊告示牌，告示牌上的數(shù)字的意思是（）A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是平均速度C．甲是指位移，乙是瞬時(shí)速度D．甲是指路程，乙是瞬時(shí)速度7、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(shuō)法正確的是()A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度B．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)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8、在高度為h的同一位置上向水平方向同時(shí)拋出兩個(gè)小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A球落地時(shí)間小于B球落地時(shí)間B．在飛行過(guò)程中的任一段時(shí)間內(nèi)，A球的水平位移總是大于B球的水平位移C．若兩球在飛行中遇到一堵豎直的墻，A球擊中墻的高度總是大于B球擊中墻的高度D．在空中飛行的任意時(shí)刻，A球的速率總大于B球的速率9、用細(xì)線懸吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向夾角為α,線長(zhǎng)為L(zhǎng),如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是(

)A．小球受重力和繩子的拉力B．小球受重力、拉力、向心力作用C．小球的向心力大小為D．小球的向心力大小為mgtanα10、如圖所示，現(xiàn)有兩個(gè)完全相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊都從靜止開始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)自由下落，一個(gè)沿光滑的固定斜面下滑，最終它們都到達(dá)同一水平面上，空氣阻力忽略不計(jì)，則（）A．重力做的功相等，重力做功的平均功率相等B．它們到達(dá)水平面上時(shí)的動(dòng)能相等C．重力做功的瞬時(shí)功率相等D．它們的機(jī)械能都是守恒的11、如圖所示，物體A、B經(jīng)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A物體受水平向右的力F的作用，此時(shí)B勻速下降，A水平向左運(yùn)動(dòng)，可知()A．物體A做勻速運(yùn)動(dòng)B．物體A做加速運(yùn)動(dòng)C．物體A所受摩擦力逐漸增大D．物體A所受摩擦力逐漸減小12、已知地球的半徑為R，地球的第一字宙速度為v，地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，萬(wàn)有引力常量為G，則地球的平均密度可表示為（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等．（g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力）（1）在本實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的可能原因有：______________．A．小球每次從斜槽滑下的初始位置不同B．小球與斜槽之間有摩擦C．安裝斜槽時(shí)其末端不水平D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)與豎直板上的白紙有摩擦（2）利用圖2中平拋軌跡及P1、P2和P3三點(diǎn)，求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為___________s，小球拋出后的水平速度大小為___________m/s．（兩題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）小球運(yùn)動(dòng)到P2點(diǎn)時(shí)速度大小為___________m/s．（兩題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）如圖所示是“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)，細(xì)線下懸掛了一個(gè)質(zhì)量為m的小鋼球，細(xì)線上端固定在O點(diǎn)。將畫有幾個(gè)同心圓的白紙至于水平桌面上，使小鋼球靜止時(shí)（細(xì)線張緊）位于同心圓。用手帶動(dòng)小鋼球，使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，隨即手與球分離。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）。(1)用秒表記錄小鋼球運(yùn)動(dòng)n圈的時(shí)間t，從而測(cè)出此時(shí)鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=_________；(2)再通過(guò)紙上的圓，測(cè)出小鋼球的做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，可算出小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度an=____________；小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力F合=____________（小鋼球的直徑與繩長(zhǎng)相比可忽略）。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）質(zhì)量為m的小球由長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過(guò)A的豎直線，且AB=L，E為AB的中點(diǎn)，過(guò)E作水平線EF，在EF上某一位置釘一小釘D，如圖所示．現(xiàn)將小球懸線拉至水平，然后由靜止釋放，不計(jì)線與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失．求：(1)若釘子在E點(diǎn)位置，則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后瞬間，繩子拉力分別為多少？(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子D的位置離E點(diǎn)的距離x．(3)保持小釘D的位置不變，讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，若細(xì)線剛好達(dá)到最大張力而斷開，最后小球運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過(guò)B點(diǎn)．試求細(xì)線能承受的最大張力T．16、（12分）如圖所示，有一水平放置的圓盤，上面水平放一勁度系數(shù)為的彈簧，彈簧的一端固定于軸上，另一端連接一質(zhì)量為的物體A，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開始時(shí)彈簧未發(fā)生形變，長(zhǎng)度為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．（1）盤的轉(zhuǎn)速n0多大時(shí)，物體A開始滑動(dòng)；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2n0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量△x是多少。17、（12分）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當(dāng)它行駛在坡度為α(sinα＝0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)當(dāng)汽車以0.6m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車做功多少．

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

AB．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則有加速度不變，所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的加速度與A、B點(diǎn)相同，故AB錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，說(shuō)明合力方向豎直向下，質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)加速度方向與速度方向的夾角從大于到，則質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，所以A點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，說(shuō)明合力方向豎直向下即加速度方向豎直向下，由圖可知，從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角一直減小，從A點(diǎn)到B點(diǎn)加速度方向與速度方向的夾角從大于到，從B到點(diǎn)加速度方向與速度方向夾角小，則從A點(diǎn)到C點(diǎn)速率先減小，后增大，故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

根據(jù)兩個(gè)分力的合力在兩個(gè)分力之差與兩個(gè)分力之和之間，分析另一個(gè)分力的大小可能值．【詳解】有兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為100N，若其中一個(gè)分為大小為40N，另一個(gè)分力的大小應(yīng)在60N≤F≤140N范圍，所以可能為80N。故選C?！军c(diǎn)睛】本題求解分力的范圍與確定兩個(gè)力的合力范圍方法相同．基本題．也可以采用代入法，將各個(gè)選項(xiàng)代入題干檢驗(yàn)，選擇符合題意的．3、D【解析】

根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，且小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a，b的連線，可知，a、b的電荷異號(hào)，對(duì)小球c受力分析，如下圖所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么兩力的合成構(gòu)成矩形，依據(jù)相似三角形之比，則有根據(jù)庫(kù)侖定律有，綜上所得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。4、B【解析】

對(duì)整體進(jìn)行受力分析如圖所示：知F1=2mg，移動(dòng)兩球后，仍然平衡，則F1仍然等于2mg，所以F1不變。墻壁對(duì)小球A的彈力始終等于地面對(duì)B的摩擦力F2。再隔離對(duì)A進(jìn)行受力分析，墻壁對(duì)A的彈力FA=mgtanθ，當(dāng)A球向上移動(dòng)一小段距離，夾角θ減小，所以FA減小。而墻壁對(duì)小球A的彈力始終等于地面對(duì)B的摩擦力F2，所以F2減小.A.F1不變，F(xiàn)2增大與分析不符，A錯(cuò)誤B.F1不變，F(xiàn)2減小與分析相符，B正確C.F1增大，F(xiàn)2增大與分析不符，C錯(cuò)誤D.F1增大，F(xiàn)2減小與分析不符，D錯(cuò)誤5、B【解析】

A、溫度的“-”表示溫度比零度低，不表示方向．故A錯(cuò)誤．B、物體的位移s=-8m，負(fù)號(hào)表示位移方向與正方向相反，故B正確C、物體的質(zhì)量變化量△m=-3kg的“-”表示質(zhì)量減小，不表示方向．故C錯(cuò)誤．D、阻力做功為W=-10J，負(fù)號(hào)表示做的功是負(fù)功，不表示方向．故D錯(cuò)誤．6、D【解析】

告示牌甲是量程牌，表示路程．限速是指瞬時(shí)速度不能超過(guò)多大，告示牌乙上面的數(shù)字是瞬時(shí)速度．A.甲是指位移，乙是平均速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.甲是指路程，乙是平均速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.甲是指位移，乙是瞬時(shí)速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.甲是指路程，乙是瞬時(shí)速度，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；7、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(wàn)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(wèn)題．8、BCD【解析】

A．兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律則有解得由于兩球平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，可知兩球落地時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤；B．兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律則有在飛行過(guò)程中的任一段時(shí)間內(nèi)，由于A球的初速度大于B球的初速度，所以A球的水平位移總是大于B球的水平位移，故B正確；C．若兩球在飛行中遇到一堵墻，即水平位移相等，因?yàn)锳球的初速度大于B球的初速度，根據(jù)知A球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，根據(jù)可知A球下落的高度小，則A球擊中墻的高度總是大于B球擊中墻的高度，故C正確；D．在空中飛行的任意時(shí)刻，根據(jù)可知A、B兩個(gè)球在豎直方向上的速度大小始終相同，但是A球的初速度大于B球的初速度，根據(jù)速度的合成可知A球的速率總是大于B球的速率，故D正確；故選BCD。9、AD【解析】

AB．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析，如圖小球受重力、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(yùn)動(dòng)，故在物理學(xué)上，將這個(gè)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．故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)幾何關(guān)系可知：F向=mgtanα，故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD.10、BD【解析】

兩物體從同一高度下落，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，它們到達(dá)水平面上時(shí)的動(dòng)能相等，自由下落的物體先著地，重力做功的平均功率大，而著地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率等于重力與重力方向上的速度的乘積，故重力做功的瞬時(shí)功率不相等；故BD正確AC錯(cuò)誤。故選BD．11、BD【解析】

AB、設(shè)物體的速度為，物體的速度為，,繩子與水平方向的夾角為，則，因?yàn)椴蛔?，所以隨的增大而增大，所以物體做加速運(yùn)動(dòng)，故B正確，A錯(cuò)誤；CD、物體在豎直方向，則摩擦力，由于不變，所以摩擦力隨增大而減小，故D正確，C錯(cuò)誤．12、ABC【解析】

地球同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則有解得地球的平均密度可表示為聯(lián)立解得所以故ABC正確，D錯(cuò)誤；故選ABC．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）ACD（2）0.20s3.0（3）5.0【解析】

（1）小球每次從斜槽滑下的初始位置不同，平拋運(yùn)動(dòng)初速度不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，故A正確；小球與斜槽之間有摩擦，小球每次滑下時(shí)，損失的機(jī)械能是一樣的，不影響平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故B錯(cuò)誤；安裝斜槽時(shí)其末端不水平，小球不是平拋運(yùn)動(dòng)，故C正確；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)與豎直板上的白紙有摩擦，小球的運(yùn)動(dòng)也不是標(biāo)準(zhǔn)的平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確．（2）平拋運(yùn)動(dòng)水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向位移相等運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，豎直方向是自落體運(yùn)動(dòng)，由，可求出相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間，由水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，可求出初速度（3）由豎直方向自由落體可求出豎直分速度小球運(yùn)動(dòng)到P2點(diǎn)時(shí)速度大小為14、【解析】

(1)[1]．鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期(2)[2][3]．小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)3mg；5mg(2)(3)【解析】

（1）小球從M點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得mgL=mv2碰前T1-mg=m解得T1=3mg碰后T2-mg=m解得T2=5mg（2）小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)有速度v1，此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則mg（-r）=mv12

且mg=m由幾何關(guān)系x2=（L-r）2-（）2

由以上三式可得r=

x=L

（3）小球做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度設(shè)為v2則T-mg=m以后小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)B點(diǎn)，在水平方向有x=v2t

在豎直方向有-r=gt2

可得T=mg點(diǎn)睛：本題考查的知識(shí)點(diǎn)