福建省龍海市程溪中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期中考試試題含解析

福建省龍海市程溪中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期中考試試題請(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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、已知萬(wàn)有引力常量為G，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù)，不可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球離太陽(yáng)中心的距離RB．月球繞地球運(yùn)行的周期T和月球離地球中心的距離RC．人造地球衛(wèi)星在地面附近運(yùn)行的速度v和運(yùn)動(dòng)周期TD．地球的自轉(zhuǎn)周期T、地球的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度和地球的平均密度ρ2、“好奇號(hào)”火星探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了火星存在微生物的更多線(xiàn)索，進(jìn)一步激發(fā)了人類(lèi)探測(cè)火星的熱情．已知火星半徑是地球半徑的，火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的，在地球上發(fā)射人造地球衛(wèi)星時(shí)的最小發(fā)射速度為v，則火星人在火星上發(fā)射人造火星衛(wèi)星時(shí)的最小發(fā)射速度為（）A． B．C． D．3、第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確的測(cè)出引力常量的科學(xué)家是（）A．牛頓 B．伽利略 C．胡克 D．卡文迪許4、下列情形中，哪種情形不能求得地球的質(zhì)量（）A．已知地球的半徑和地球表面的重力加速度B．已知近地衛(wèi)星的周期和它的向心加速度C．已知衛(wèi)星的軌道半徑和運(yùn)行周期D．已知衛(wèi)星質(zhì)量和它的離地高度5、如圖，在一半經(jīng)為R的球面頂端放一質(zhì)量為m的物塊，現(xiàn)給物塊一初速度v0，，則（）A．若，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)B．若球面是粗糙的，當(dāng)時(shí)，物塊一定會(huì)沿球面下滑一段，再斜拋離球面C．若，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)為RD．若，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)至少為2R6、貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，當(dāng)拖拽速度為4m/s時(shí)，所需功率為20kW.則當(dāng)速度減小為2m/s時(shí)所需功率為()A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW7、“飛車(chē)走壁”雜技表演深受青少年的喜愛(ài)，表演者沿著側(cè)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示．若表演時(shí)演員與摩托車(chē)的總質(zhì)量不變，摩托車(chē)與側(cè)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零．摩托車(chē)離底面越高（）A．向心力越大B．線(xiàn)速度越大C．周期越大D．對(duì)側(cè)壁的壓力越大8、如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，小物體P、Q由通過(guò)定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，t=0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t=t1時(shí)刻P離開(kāi)傳送帶．不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長(zhǎng)．正確描述小物體P速度隨時(shí)間變化的圖象可能是（）A．B．C．D．9、(多選)如圖所示，為在平靜海面上，兩艘拖船A、B拖著駁船C運(yùn)動(dòng)的示意圖．A、B的速度分別沿著纜繩CA、CB方向，A、B、C不在一條直線(xiàn)上．由于纜繩不可伸長(zhǎng)，因此C的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等，由此可知C的(）A．速度大小可以介于A、B的速度大小之間B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夾角范圍外D．速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)10、如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等C．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化相等D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等11、下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，并給出引力常量的數(shù)值B．兩物體之間的引力總是大小相等的，與質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)C．同步衛(wèi)星一定位于赤道上空D．所有的地球同步衛(wèi)星都在同一軌道運(yùn)動(dòng)12、如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，和為滑動(dòng)變阻器，R為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S后，下列說(shuō)法正確的是（）A．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電壓表示數(shù)將變大B．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電流表示數(shù)將變大C．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電壓表示數(shù)將變小D．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電流表示數(shù)將變大二．填空題(每小題6分，共18分)13、某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中測(cè)出重物自由下落的高度h及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢(shì)能mgh和增加的動(dòng)能mv2，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問(wèn)題：(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是________.A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v＝來(lái)求解瞬時(shí)速度(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重物減小的重力勢(shì)能ΔEp＝________J；重物增加的動(dòng)能ΔEk＝________J，兩者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象，如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線(xiàn)，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是______________________________________________.14、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面幾乎沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)航天器中還有刻度尺、秒表等基本測(cè)量工具．(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是______________．(2)在物體運(yùn)動(dòng)周期T已知的情況下，實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量是________．(3)待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為m=________.15、用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量分別為、的用輕繩連接的重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從高處由靜止開(kāi)始下落，上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，右圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：A、B、C、D、E、F為所取計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為，當(dāng)?shù)闹亓铀俣葹間；①在打B-E點(diǎn)過(guò)程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量_______，系統(tǒng)動(dòng)能的增量________(用題中和圖中給出的字母表示)；②經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)現(xiàn),總是略大于，其主要原因是_____________(寫(xiě)出兩條即可)．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）兩個(gè)行星各有一個(gè)衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行，已知兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比為1：3，兩行星半徑之比為3：1，則：（1）兩行星密度之比為多少？（2）兩行星表面處重力加速度之比為多少？17、（10分）如圖，一小球從點(diǎn)沖上一半圓形豎直軌道，軌道半徑為m，重力加速度m/s2，求：（1）要想讓小球能順利通過(guò)軌道的最高點(diǎn)而不掉下來(lái)，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小至少為多少？（2）若小球通過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度為m/s，則小球從點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)落在點(diǎn)，求的距離？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

根據(jù)地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球繞太陽(yáng)中心的距離R，結(jié)合，可以求出太陽(yáng)的質(zhì)量，地球的質(zhì)量被約去，無(wú)法求出，故A符合題意．根據(jù)月球繞地球運(yùn)行的周期T和月球離地球中心的距離R，結(jié)合，可以求出地球的質(zhì)量，故B不符合題意．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近運(yùn)行的速度v和運(yùn)動(dòng)周期T，根據(jù)v=可以求出人造衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以求出地球的質(zhì)量，故C不符合題意．已知地球自轉(zhuǎn)周期和地球的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度，根據(jù)v=可以求出地球的半徑R，又根據(jù)平均密度，結(jié)合可求出地球的質(zhì)量，故D不符合題意．故選A．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要理論，知道通過(guò)該理論只能求解中心天體質(zhì)量，不能求解環(huán)繞天體質(zhì)量．2、B【解析】

由萬(wàn)有引力提供向心力：，解得：，則，則，故B正確．3、D【解析】

第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確的測(cè)出引力常量的科學(xué)家是卡文迪許，故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。4、D【解析】

A．地球表面的物體受到的地球的重力等于萬(wàn)有引力，即因此可求出地球的質(zhì)量故A正確，不符合題意；B．已知近地衛(wèi)星的周期和它的向心加速度，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式得所以能求出近地衛(wèi)星的軌道半徑①也就是地球半徑．再根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得②所以由①②可以求出地球質(zhì)量．故B正確，不符合題意；C．已知衛(wèi)星的軌道半徑和運(yùn)行周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得故C正確，不符合題意；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，其中衛(wèi)星質(zhì)量在等式中消去，只知道衛(wèi)星離地高度不能求出地球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤，符合題意；故選D．【點(diǎn)睛】解答萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用時(shí)要明確天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其受到的萬(wàn)有引力提供向心力，會(huì)用線(xiàn)速度、角速度、周期表示向心力，同時(shí)注意公式間的化簡(jiǎn)．5、D【解析】

試題分析：在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，，，解得N=0，知物體在頂部?jī)H受重力，有水平初速度，做平拋運(yùn)動(dòng)，則，則水平運(yùn)動(dòng)的位移，故A錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，，解得，如果物塊受到的摩擦力足夠大，物塊可能滑行一段距離后停止；2、如果物塊受到的摩擦力處于臨界狀態(tài)，可能剛好滑到邊沿豎直下拋；3、如果摩擦力再減少的話(huà)就可能在某一位置斜下拋，故B錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，物塊也可能做圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若，有A的分析可知，水平位移x≥2R，故D正確．考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】在最高點(diǎn)，物體沿半徑方向的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律判斷是否有支持力，從而判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況即可解題．6、A【解析】

貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，即：，根據(jù)功率方程：，可以得到：，所以，BCD錯(cuò)誤，A正確7、BC【解析】試題分析:假設(shè)側(cè)壁和豎直方向的夾角是，當(dāng)摩擦力為零時(shí)，演員和摩托車(chē)受到重力和支持力作用，兩個(gè)力的合力提供摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，高度越高，軌道半徑越大，但是向心力不變，線(xiàn)速度變大，周期變大，對(duì)側(cè)壁作用的壓力不變，所以BC正確．考點(diǎn)：本題考查了曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中水平面上圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)．8、BC【解析】試題分析：若：向右，若，則向右勻加速到速度為后做勻速運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)，則為B圖正確；若，則向右做勻減速到速度為0后再向左勻加速到離開(kāi)．若：向左，若，則減速到后勻速向右運(yùn)動(dòng)離開(kāi)，無(wú)此選項(xiàng)，若，則減速到小于后變?yōu)橄蛴?，加速度變小，此后加速度不變，繼續(xù)減速到0后向左加速到離開(kāi)，則為C圖正確，故AD錯(cuò)誤，BC正確．考點(diǎn)：牛頓第二定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像【名師點(diǎn)睛】考查摩擦力的方向與速度的關(guān)系，明確其與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，結(jié)合牛頓第二定律分析運(yùn)動(dòng)情況，較難．9、BC【解析】

船C沿著繩子靠向A船的同時(shí)還要繞A船轉(zhuǎn)動(dòng)；同理，船C沿著繩子靠向B船的同時(shí)還要繞B船轉(zhuǎn)動(dòng)；先將船C的速度先沿著平行AC繩子和垂直AC繩子方向正交分解；再將船C的速度先沿著平行BC繩子和垂直BC繩子方向正交分解；由于繩子不可伸長(zhǎng)，故每條船沿著繩子方向的分速度是相等的；由于船C的速度方向未知，可能在AC與BC繩子之間，也可能不在在AC與BC繩子之間，故兩船速度大小無(wú)法比較，但從圖中可以看出，兩拖船速度一定小于C船速度；故A錯(cuò)誤，B正確；由于船C的合速度方向未知，可以在AC與BC繩子之間，也可能不在在AC與BC繩子之間，故C正確，D錯(cuò)誤；10、BD【解析】

A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，返回到A點(diǎn)時(shí)的速度小于原來(lái)速度大小，由動(dòng)能定理可知合外力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，合外力做功相同，由動(dòng)能定理可知這兩個(gè)過(guò)程中減少的動(dòng)能相等，故B正確；C．小球從A到C比從C到B用時(shí)短，由動(dòng)量定理可知從A到C速度的變化量小，故C錯(cuò)誤；D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，滑動(dòng)摩擦力做功相同，說(shuō)明損失的機(jī)械能相等，故D正確。故選BD。11、BCD【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，卡文迪許首先測(cè)出引力常量的數(shù)值，故A錯(cuò)誤；B．m1、m2之間的萬(wàn)有引力是屬于相互作用力，所以根據(jù)牛頓第三定律可知：兩物體受到的相互引力總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)．故B正確；C．地球同步衛(wèi)星和地球是相對(duì)靜止的，所以必須定點(diǎn)在赤道的正上方，故C正確；D．因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即ω相同，根據(jù)向心力公式得解得因?yàn)棣匾欢?，所以r必須固定，所以同步衛(wèi)星的高度是一個(gè)確定的值，所有的地球同步衛(wèi)星都在同一軌道運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選BCD。12、AD【解析】

AB．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，的阻值增大，由串反并同可知，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤，A正確；CD．若只將的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，的阻值增大，由串反并同可知，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、BC2.142.12重物下落過(guò)程中受到阻力作用圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度g的兩倍，故能驗(yàn)證【解析】

(1)[1]．A、重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯(cuò)誤；

B、本題是以自由落體運(yùn)動(dòng)為例來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是，因?yàn)槲覀兪潜容^、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平測(cè)量重物的質(zhì)量操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B正確．

C、釋放紙帶前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．必須保證計(jì)時(shí)器的兩限位孔在同一豎直線(xiàn)上，然后先接通電源，后釋放紙帶，故C正確；

D、不能利用公式來(lái)求解瞬時(shí)速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯(cuò)誤．(2)[2][3][4]．重力勢(shì)能減小量利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論動(dòng)能增加量由于存在阻力作用，所以減小的重力勢(shì)能大于動(dòng)能的增加了；

(3)[5]．根據(jù)表達(dá)式，則有若圖象的斜率為重力加速度的2倍時(shí)，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，而圖象的斜率因此能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)