江蘇省徐州市沛縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研物理試題【含答案 解析】

第1頁/共1頁2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期高中第一次學(xué)情調(diào)研高一物理學(xué)科試題一、單項選擇題（共10小題，每小題4分，共計40分，每小題只有一個選項符合題意。）1.下列說法中正確的是（）A.摩擦力不可能是動力 B.作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功C.做平拋運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒 D.勻速運(yùn)動的物體機(jī)械能一定守恒【答案】C【解析】【詳解】A．摩擦力與物體運(yùn)動方向相同時，是動力。A錯誤；B．作用力做正功，反作用力可能做負(fù)功、可能不做功也可能做負(fù)功。B錯誤；C．做平拋運(yùn)動的物體，只有重力作用做功，機(jī)械能守恒，C正確；D．勻速運(yùn)動的物體機(jī)械能不一定守恒，勻速上升的物體機(jī)械能不守恒，水平方向勻速運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒。D錯誤。故選C。2.物體做勻速圓周運(yùn)動時，下列說法正確的是（）A.物體所受合力是恒力B.物體所受合力可以等于零C.物體所受合力的方向可能不變D.物體所受合力不做功【答案】D【解析】【詳解】AC．物體做勻速圓周運(yùn)動時，由合外力提供向心力，可知，合外力方向始終指向圓心，即合力方向時刻發(fā)生變化，即物體所受合力大小一定，方向改變，則物體所受合力不是恒力，AC錯誤；B．根據(jù)可知，物體所受合力不可能等于零，B錯誤；D．由于物體做勻速圓周運(yùn)動時，由合外力提供向心力，合外力方向始終指向圓心，即合力方向與速度方向垂直，則物體所受合力不做功，D正確。故選D3.運(yùn)動員跳傘將先后經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程。如果將運(yùn)動員和傘看成一個系統(tǒng)，在運(yùn)動員下降的過程中，下列說法正確的是（）A.系統(tǒng)先超重后失重 B.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加C.阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功 D.任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等【答案】C【解析】【詳解】A．系統(tǒng)先加速下降后減速下降，加速度先向下后向上，系統(tǒng)先失重后超重，故A錯誤；B．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能減少，故B錯誤；C．阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功，故C正確；D．根據(jù)任意相等的時間內(nèi)下落的高度不相等，可知重力做的功不相等，故D錯誤。故選C。4.將質(zhì)量為的物體，以水平速度從O點拋出桌面，若以地面為參考平面，不計空氣阻力，則當(dāng)它經(jīng)過離地高度為的A點時，所具有的機(jī)械能是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】物體在空中運(yùn)動的過程中，只受重力作用，物體的機(jī)械能守恒，物體經(jīng)過A點的機(jī)械能等于拋出點的機(jī)械能，則有故選A。5.如圖所示，質(zhì)量相等的三個物體同時從A點出發(fā)，沿3條不同的軌道同時運(yùn)動到B點時速度大小相等，則在物體移動至B點的過程中，下列說法正確的是（）A.沿路徑III運(yùn)動至B點的過程中重力做功最多B.沿路徑II運(yùn)動至B點的過程中重力做功的平均功率最大C.沿路徑I運(yùn)動到B點時重力做功瞬時功率最大D.沿路徑III運(yùn)動到B點時重力做功的瞬時功率最大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)由于3條路徑的高度差相同，物體的質(zhì)量也相同，可知沿3條路徑運(yùn)動至B點的過程中重力做的功均相等，故A錯誤；B．根據(jù)由于不清楚3條路徑的運(yùn)動時間關(guān)系，故無法確定沿3條路徑動至B點的過程中重力做功的平均功率大小關(guān)系，故B錯誤；CD．根據(jù)3條不同的軌道同時運(yùn)動到B點時速度大小相等，但沿路徑III運(yùn)動到B點時的速度方向豎直向下，則沿路徑III運(yùn)動到B點時重力做功的瞬時功率最大，故C錯誤，D正確。故選D。6.理論和實踐證明，開普勒行星運(yùn)動定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動，而且對一切天體（包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動）都適用。對于開普勒行星運(yùn)動定律的說法正確的是（）A.只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動B.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的速度是不變的C.行星繞太陽運(yùn)動時，關(guān)于公式中的k值，是一個與行星無關(guān)的量D.若地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的長半軸為R，周期為T，衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的長半軸，周期為，則【答案】C【解析】【詳解】A．開普勒行星運(yùn)動定律不只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動，也適用于軌道是圓周的運(yùn)動，故A錯誤；B．開普勒第二定律可知，衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動軌道如果是橢圓的話，近地點和遠(yuǎn)地點的速度大小不同，故B錯誤；C．開普勒第三定律可知，k值是一個與中心天體即太陽質(zhì)量有關(guān)的量，與繞中心天體運(yùn)動的行星即衛(wèi)星無關(guān)，故C正確；D．地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)中心天體為太陽，衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)中心天體為地球，二者中心天體不同，故故D錯誤。故選C。7.2月23日晚間，由中國航天科技研制的長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，將中星26號同步衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，如圖為中星26號衛(wèi)星發(fā)射的過程分析，衛(wèi)星先進(jìn)入近地圓軌道I運(yùn)行，然后在P點通過改變衛(wèi)星速度進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道II運(yùn)行，然后在軌道II上的Q點通過改變衛(wèi)星速度進(jìn)入圓軌道III運(yùn)行。衛(wèi)星質(zhì)量視為不變，則（）A.在軌道III上Q點的速度大于軌道II上P點的速度B.在軌道II上，衛(wèi)星在P點的速度大于第一宇宙速度C.在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于第一宇宙速度D.與軌道I相比，衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的動能及機(jī)械能都更小【答案】B【解析】【詳解】A．軌道I變軌到II是由低軌道運(yùn)動到高軌道，需要在切點P處加速，即有軌道III和軌道I都是圓軌道，根據(jù)解得軌道III的軌道半徑大于軌道I的軌道半徑，則有可知即，在軌道III上Q點的速度小于軌道II上P點的速度，A錯誤；C．第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，即在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度等于第一宇宙速度，C錯誤；B．根據(jù)上述可知，在軌道II上，衛(wèi)星在P點速度大于第一宇宙速度，B正確；D．根據(jù)上述有即衛(wèi)星在軌道I上的動能比衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的動能大，但是由于軌道III是高軌道，則衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的機(jī)械能小，D錯誤。故選B。8.如圖所示，質(zhì)量為m的物體，放于水平面上，物體上豎直固定一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)用手拉住彈簧上端P緩慢向上提，使物體離開地面上升一段距離．在這一過程中，若p端上移的距離為H，則物體重力勢能的增加量為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】此過程中彈簧的伸長量：，物體上升的高度，物體重力勢能的增加量．故C項正確．點睛：本題的關(guān)鍵是能通過問題情境，根據(jù)幾何關(guān)系分析物體上升的高度，要注意物體上升的高度與彈簧伸長量間的關(guān)系．9.如圖所示，長為L的木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)緩慢抬高A端，使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，使木板轉(zhuǎn)到與水平面成α角時物體開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板，物體滑到木板底端時的速度為v，則在整個過程中（）A.支持力對物體做功為0B.摩擦力對物體做功為mgLsinαC.物體克服摩擦力做的功為D.木板對物體做功為【答案】D【解析】【詳解】A．木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板對物體的支持力方向與物體的位移方向夾角為銳角，此過程支持力對物體做正功，A錯誤；B．轉(zhuǎn)動過程，摩擦力不做功，下滑過程，摩擦力做負(fù)功，則有解得B錯誤；C．根據(jù)上述，摩擦力做負(fù)功，則物體克服摩擦力做的功為C錯誤；D．全過程中，對物體有即木板對物體做功為，D正確。故選D。10.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點與定滑輪等高，桿上的B點在A點下方距離為d處?，F(xiàn)將環(huán)從A點由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是（）A.環(huán)到達(dá)B點時，重物上升的高度為B.環(huán)到達(dá)B點時，環(huán)與重物的速度大小相等C.環(huán)從A到B，環(huán)減少的重力勢能等于重物增加的重力勢能D.環(huán)能下降的最大高度為【答案】D【解析】【詳解】A．由幾何關(guān)系可知，環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度h=（﹣1）dA錯誤；B．環(huán)沿繩子方向的分速度大小等于重物的速度大小，在B點，將環(huán)的速度分解如圖所示可得v環(huán)cosθ=v物在B點，由幾何關(guān)系可得θ=45°，解得v環(huán)=v物所以環(huán)到達(dá)B處時，環(huán)的速度大小是重物的倍，B錯誤；C．重物與環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，環(huán)從A到B過程中，環(huán)減少的重力勢能等于重物增加的重力勢能與環(huán)和重物增加的動能之和，C錯誤；D．環(huán)下降的最大高度時，環(huán)和重物的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得解得D正確。故選D。二、非選擇題（本題共五題共60分，其中12至15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有效值計算時答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.某同學(xué)利用豎直上拋小球頻閃照片驗證機(jī)械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）時刻t2t3t4t5速度/（m·s-1）4.994.483.98（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算時刻小球的速度=______m/s；（2）從到時間內(nèi)，重力勢能增量=______J，動能減少量=______J；（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若與近似相等，即可驗證了機(jī)械能守恒定律。由上述計算得______（選填“>”、“<”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是______?！敬鸢浮竣?3.48②.1.24③.1.28④.<⑤.存在空氣阻力【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則有（2）[2]重力勢能的增加量[3]在t2時刻小球的速度則從t2到t5時間內(nèi)，動能的減小量為（3）[4]由上述計算得ΔEp<ΔEk[5]由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能。12.如圖所示，吊車以的加速度將質(zhì)量為m的物體勻加速地沿豎直方向提升高度h，不計空氣阻力，求：（1）重力做的功為多少；（2）物體的重力勢能變化了多少；（3）吊車鋼索的拉力對物體做的功為多少；（4）物體提升h時的動能是多少?！敬鸢浮浚?）；（2）增加了mgh；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）重力做的功為（2）根據(jù)解得可知，物體的重力勢能增加了mgh。（3）設(shè)吊車鋼索對物體的拉力為F，則有所以拉力做的功解得（4）由動能定理有解得13.一宇航員在半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實驗，用不可伸長的長為l輕繩系一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點，如圖所示，在最低點給小球某一初速度，使其繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，通過最高點速度為時，繩子恰好無彈力。引力常量為G，忽略各種阻力，求；（1）該行星表面的重力加速度g；（2）該行星的第一宇宙速度v；（3）該行星的平均密度。（球的體積公式）【答案】（1）（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)行星表面的重力加速度為g，對小球最高點，有解得（2）對行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星m，由牛頓第二定律有解得（3）對行星表面的物體m，有解得故行星的密度14.額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛。若汽車從靜止開始以恒定加速度做勻加速直線運(yùn)動達(dá)到額定功率，并繼續(xù)以額定功率做加速運(yùn)動，汽車?yán)^續(xù)行駛90m達(dá)到最大速度。已知汽車質(zhì)量，運(yùn)動過程中阻力不變。求：（1）汽車所受的阻力大??；（2）6s末汽車的瞬時功率大小；（3）汽車從靜止開始運(yùn)動直至剛好達(dá)到最大速度所需總時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車速度達(dá)到最大，則有解得汽車所受的阻力大小為（2）汽車做勻加速直線運(yùn)動時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得勻加速運(yùn)動末速度為勻加速運(yùn)動時間為可知6s末汽車的瞬時功率為額定功率，即為。（3）設(shè)汽車從結(jié)束勻加速運(yùn)動到最大速度所需時間為，根據(jù)動能定理可得解得則汽車從靜止開始運(yùn)動直至剛好達(dá)到最大速度所需總時間為15.如圖所示的裝置由安裝在水平臺面上的高度H可調(diào)的斜軌道KA、水平直軌道AB、圓心為O1的豎直半圓軌道BCD、圓心為O2的豎直半圓管道DEF、水平直軌道FG等組成，F(xiàn)、D、B在同一豎直線上，軌道各部分平滑連接，已知滑塊（可視為質(zhì)點）從K點靜止開始下滑，滑塊質(zhì)量m=0.1kg，軌道BCD的半徑R=0.8m，管道DEF的半徑r=0.1m，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，其余各部分軌道均光滑且無能量損失，軌道FG的長度L=3m，g取10m/s2。（1）若滑塊恰能過D點，求高度H的大??；（2）若滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道，求經(jīng)過管道DEF的最高點F時的最小速度；（3）若滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道且最終能靜止在水平軌道FG上，求可調(diào)高度H的范圍?！敬鸢浮浚?）2m；（2）2m/s；（3）2m≤H<3m【解析】【詳解】（1）恰能過D點時，由牛頓第二定律可得則恰能過BCD的最高點D的最小速度為從釋放到D點過程，以AB所在平面為零勢能面，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得H=2m（2）滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道，則通過軌道BCD的最高點D的最小速度為DF過程，以D所在平面為零勢能面，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得vF=2m/s經(jīng)半圓管道