上海華東師大三附中2023年高一物理第二學期期中考試試題含解析

上海華東師大三附中2023年高一物理第二學期期中考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示，P是水平面上的圓弧凹槽，從高臺邊B點以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點沿圓弧切線方向進入軌道．O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角，則A． B．C． D．2、關于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是（）①地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的②地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減?、鄣厍蛲叫l(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動④以上均不正確A．①③ B．②③ C．①④ D．②④3、一細繩一端固定于O點，另一端系一小球，使小球在豎直平面內做圓周運動，當小球通過圓周的最低點時，小球受到（）．A．重力、繩子拉力和向心力作用 B．重力和繩子拉力作用C．重力和向心力作用 D．繩子拉力和向心力作用4、如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的運行速度小于c的運行速度B．衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C．衛(wèi)星b的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星c的周期大于24h5、在不計空氣阻力的情況下，下列哪一項不是拋體運動的例子（）A．從槍口水平射出的子彈B．一只棒球被一根棒球棍水平擊出后C．一只以水平且初速度不為零的初速度，飄向高空的熱氣球D．一只小球沿水平桌面飛出后的運動6、如圖所示，汽車正在水平路面上轉彎，且沒有發(fā)生側滑。下列說法正確的是A．汽車轉彎時由車輪和路面間的靜摩擦力提供向心力B．汽車轉彎時由汽車受到的重力與支持力的合力提供向心力C．汽車轉彎時由車輪和路面間的滑動摩擦力提供向心力D．汽車轉彎半徑不變，速度減小時，汽車受到的靜摩擦力減小7、一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數米距離．假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是（）A．運動員到達最低點前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關8、如圖所示，兩個可視為質點的相同小球1、2分別在兩豎直光滑圓錐的內側面上以相同的角速度做勻速圓周運動．已知兩圓錐面與水平面的夾角分別為30°和45°，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．兩球的向心加速度大小之比為1∶B．兩球做圓運動的半徑之比為1∶1C．兩球的線速度大小之比為1∶D．兩球離地面的高度之比為1∶39、如圖所示，質量為的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數為，在外力作用下，斜面以加速度沿水平方向向左做勻加速運動，運動中物體與斜面體相對靜止．則關于斜面對的支持力和摩擦力的下列說法中正確的是（）A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做負功10、如圖所示，將一質量為m的小球從A點以初速度v斜向上拋出，小球先后經過B、C兩點．已知B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h，重力加速度為g，取A點所在的平面為參考平面，不考慮空氣阻力，則()A．小球在B點的重力勢能是在C點重力勢能的兩倍B．小球在B點的機械能是C點機械能的兩倍C．小球在C點的動能為mv2－mghD．小球在B點的動能為mv2＋2mgh二、實驗題11、（4分）如圖所示，為一個探究平拋運動特點的實驗，將一個斜槽固定在課桌桌面邊緣，使斜槽末端切線水平，右邊緣A距豎直墻面x1=10cm。把白紙和復寫紙?zhí)趬ι?，記錄鋼球的落點。①使鋼球從斜槽上某點由靜止?jié)L下打在墻上，記錄落點為P；②將課桌向遠離墻面方向移動使斜槽右邊緣A距豎直墻面x2=20cm，使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下打在墻上，記錄落點為N；③再次移動課桌，使斜槽右邊緣A距豎直墻面x3=30cm，鋼球仍從斜槽上由靜止?jié)L下打在墻上，記錄落點為M；④測得OM=31cm，ON=56cm，OP=71cm。（1）實驗中為了減小誤差而采取的措施中正確的是_________（填寫選項前的字母）。A．斜槽軌道必須光滑B．小球每次都應從同一高度釋放C．每次都要平衡摩擦力D．小球應選用體積較小的實心鋼球E．每次實驗中均應重復幾次后，再記錄平均落點（2）由測得的數據可求出小球平拋的初速度為________m/s（不計空氣阻力，g取10m/s2，結果保留2位有效數字）。12、（10分）一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取，那么：(1)閃光時間間隔是________s；(2)小球運動中水平分速度的大小________m/s；(3)小球在B點豎直分速度大小為___________m/s。三、計算題：解答應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．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）如圖所示，遙控賽車比賽中的一個項目是“飛躍壕溝”，比賽要求：賽車從起點出發(fā)，沿水平軌道運動，通過遙控通電控制加速時間，使賽車可以在B點以不同的速度“飛躍壕溝”，落在平臺EF段后豎直分速度將減為零，水平分速度保持不變．已知賽車的額定功率P=10.0W，賽車的質量m=1.0kg，在水平直軌道AB和EF上受到的阻力均為，AB段長，EF段長，B、E兩點的高度差h=1.25m，B、E兩點的水平距離x=1.5m．賽車車長不計，空氣阻力不計，重力加速度．（1）為保證賽車能停在平臺EF上，求賽車在B點飛出的速度大小的范圍．（2）若在比賽中賽車通過A點時速度，且已經達到額定功率，要使賽車完成比賽，求賽車在AB段的遙控通電時間范圍．14、（14分）如圖所示，小球A質量為m，固定在長為L的輕細直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內做圓周運動，已知重度速度為g．若小球經過最低點時速度為，求此時桿對球的作用力大小；若小球經過最高點時，桿對球的作用力大小等于，求小球經過最高點時的速度大?。?5、（13分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G．某人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道離地高度等于地球半徑；忽略地球自轉的影響，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）該人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期；（4）該人造衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度。

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動.速度與水平方向的夾角為，則：位移與豎直方向的夾角為，則：所以：所以選C.2、A【解析】

同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相同，根據，可知同步衛(wèi)星的軌道半徑是一定的，故地球同步衛(wèi)星的高度是一定的，再根據，知軌道半徑一定的情況下同步衛(wèi)星運動的速度也是一定的，故①正確，②④錯誤；而且必須在赤道上空，否則就達不到同步，故③正確。故選A。3、B【解析】

當小球通過圓周的最低點時，小球受到重力和繩子拉力作用，兩個力的合力充當向心力；A．重力、繩子拉力和向心力作用，與結論不相符，選項A錯誤；B．重力和繩子拉力作用，與結論相符，選項B正確；C．重力和向心力作用，與結論不相符，選項C錯誤；D．繩子拉力和向心力作用，與結論不相符，選項D錯誤；故選B.4、A【解析】

AC．根據得衛(wèi)星的線速度為可知軌道半徑大的衛(wèi)星運行速度小，所以衛(wèi)星a的運行速度小于c的運行速度，衛(wèi)星b的運行速度小于第一宇宙速度，選項A正確，C錯誤；B．根據得衛(wèi)星的加速度為可知軌道半徑大的衛(wèi)星加速度小，所以衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項B錯誤；D．根據得衛(wèi)星的周期為可知軌道半徑大的衛(wèi)星周期大，所以衛(wèi)星a（地球同步衛(wèi)星）的周期大于c的周期，即衛(wèi)星c的周期小于24h，選項D錯誤。故選A。5、C【解析】

A．從槍口水平射出的子彈，不計空氣阻力時只受重力作用，則其運動為平拋運動，選項A不符合題意；B．一只棒球被一根棒球棍水平擊出后，不計空氣阻力時只受重力作用，則其運動為平拋運動，選項B不符合題意；C．一只以水平且初速度不為零的初速度，飄向高空的熱氣球，除受重力外還受到空氣的浮力作用，不屬于拋體運動，選項C符合題意；D．一只小球沿水平桌面飛出后的運動，不計空氣阻力時只受重力作用，則其運動為平拋運動，選項D不符合題意；故選C。6、AD【解析】

汽車轉彎時靠靜摩擦力提供向心力，故A正確，BC錯誤；根據f=mv2R，知半徑不變，速度減小時，向心力減小，則汽車受到的靜摩擦力減小，故D正確。所以AD7、ABC【解析】A、運動員到達最低點前，重力對運動員一直做正功，運動員的重力勢能始終減小，故A正確；B、蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向向上，運動員的位移向下，彈性力對運動員做負功，彈性勢能增加，故B正確；C、以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，故C正確；D、重力勢能的改變與重力做功有關，取決于初末位置的高度差，與重力勢能零點的選取無關，故D錯誤．點睛：本題類似于小球掉在彈簧上的類型．重力與彈力特點相似，這兩種力做正功時，勢能減小，做負功時，勢能增加．8、AD【解析】

A．設小球的質量為m，兩個小球運動的向心力為兩球受到的合外力，對小球1根據牛頓第二定律則；對小球2根據牛頓第二定律則所以選項A正確．

B．由向心加速度的公式結合向心加速度的比值得選項B錯誤

C．由線速度的公式得兩球的線速度大小之比為，選項C錯誤．

D．球1離地面的高度球2離地面的高度所以兩球離地面的高度之比為選項D正確．故選AD。點睛：解答該類型的題，首先要進行正確的受力分析，得出向心力，銘記向心力是沿半徑方向上的所有力的合力．9、ACD【解析】由功的計算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移的方向夾角小于，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要討論：當加速度較小時，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做負功；當加速度較大時，摩擦力沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功；當時，摩擦力不存在，不做功，綜上所述，B是錯誤的．點睛：本題考查靈活運用正交分解處理物理問題的能力，采用的是分解加速度，不是分解要求的力的方法，使解題過程簡潔方便．10、AC【解析】

A項：由公式可知，由于B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h，所以小球在B點的重力勢能是在C點重力勢能的兩倍，故A正確；B項：小球從A點開始到BC的過程中機械能守恒，故BC兩點機械能相等，故，故B錯誤；C項：對AC過程分析，由機械能守恒定律可知：，故C點的動能為：，故C正確；D項：根據機械能守恒：小球在B點的動能為，故D錯誤．二、實驗題11、BDE;1.0m/s;【解析】（1）斜槽軌道不一定要光滑，只要每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球即可，故A錯誤，B正確；實驗中不需要平衡摩擦力，故C錯誤；小球應選用體積較小的實心鋼球，減小誤差，故D正確；為了減小誤差，每次實驗中均應重復幾次后，再記錄平均落點，故E正確。所以BDE正確，AC錯誤。（2）根據Δy=NM-PN=gT2，代入數據解得：T=0.1s，在水平方向：Δx=x12、0.11.52【解析】

（1）[1]在豎直方向上有其中：代入求得（2）[2]水平方向勻速運動，有其中，代入解得（3）[3]根據勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度，在B點有三、計算題：解答應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．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（1）3.0~4.0m/s（2）2.4s~2.75s【解析】試題分析：（1）賽車通過B點在空中做平拋運動，設賽車能越過壕溝的最小速度為，在空中運動時間為，則有，且解得為保證賽車不從F端掉落，則賽車落到EF平臺后做勻減速運動，到達F點時速度恰好為零，由，解得設賽車從B點飛出的最大速度為，在平臺上勻減速運動的位移為，則有，，聯(lián)立可得故速度大小的范圍為3.0～4.0m/s（2）設賽車從B點飛出的速度為v，且賽車通電時間為，則賽車從A點運動到B點的過程中，根據動能定理有，解得將賽車安全完成比賽從B點飛出的最大速度和最小速度以及其他數據代入可得故賽車在AB段的安全通電時間范圍為2.4s～2.75s考點：動能定理、牛頓第二定律、平拋運動、功率、平均功率和瞬時功率．【名師點睛】本題要正確分析賽車在水平軌道上運動的運動情況