吉林省部分名校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期中考試高一物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊(cè)第六章至第八章第2節(jié)。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.關(guān)于功，下列說(shuō)法正確的是（）A.因?yàn)楣τ姓?fù)，所以功是矢量 B.重力做功與路徑無(wú)關(guān)C.摩擦力只能做負(fù)功 D.功僅由力決定，力越大，這個(gè)力做的功越多【答案】B【解析】【詳解】A．功是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，故A錯(cuò)誤；B．重力做功與始末位置的高度差有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)，故B正確；C．摩擦力可以做正功，例如將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，傳送帶對(duì)小物塊的摩擦力做正功，故C錯(cuò)誤；D．力和力方向上的位移的乘積表示力對(duì)物體做的功的大小，故功由力和力的方向上的位移共同決定，故D錯(cuò)誤。故選B。2.關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的公式，以下理解正確的是（）A.k是一個(gè)與行星質(zhì)量有關(guān)的常量B.k與a和T均無(wú)關(guān)C.k與T2成反比D.k與a3成正比【答案】B【解析】【詳解】設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m，若橢圓軌道近似看作圓軌道時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得即是一個(gè)與中心天體質(zhì)量有關(guān)的常量，與和均無(wú)關(guān)。故選B。3.某次晨練中，小強(qiáng)沿圓形跑道勻速跑步半個(gè)小時(shí)。關(guān)于這段時(shí)間內(nèi)小強(qiáng)的速度和加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.速度和加速度都不變 B.速度和加速度都改變C.速度改變，加速度不變 D.速度不變，加速度改變【答案】B【解析】【詳解】小強(qiáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向時(shí)刻在變，速度方向時(shí)刻在變。故選B。4.甲、乙兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的線速度大小之比為，角速度大小之比為，則甲、乙兩小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)可得甲、乙兩小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為故選C。5.中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)是展示當(dāng)今世界航空航天業(yè)發(fā)展水平的盛會(huì)，代表著當(dāng)今國(guó)際航空航天業(yè)先進(jìn)科技主流，已成為世界五大最具國(guó)際影響力的航展之一。某架表演飛機(jī)特技飛行時(shí)的軌跡照片如圖所示，若水平圓軌跡半徑為豎直圓軌跡半徑的2倍，飛機(jī)飛行的速率保持不變，則飛機(jī)做水平圓周運(yùn)動(dòng)和豎直圓周運(yùn)動(dòng)相比較，下列說(shuō)法正確的是（）A.向心加速度大小之比為B.合力大小之比為C.角速度大小之比為D.周期之比為【答案】C【解析】【詳解】A．飛機(jī)的向心加速度大小為可知向心加速度大小之比為，故A錯(cuò)誤；B．飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，則有可知合力大小之比為，故B錯(cuò)誤；C．飛機(jī)的角速度大小為可知角速度大小之比為，故C正確；D．飛機(jī)的周期為可知周期之比為，故D錯(cuò)誤。故選C。6.使物體脫離星球的引力束縛，不再繞星球運(yùn)行，從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱(chēng)為第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系為。已知某星球的半徑為R，其表面的重力加速度大小為地球表面重力加速度大小g的k（k>1）倍。不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（）A. B. C.kgR D.【答案】D【解析】【詳解】由重力提供向心力，可得解得地球表面的第一宇宙速度為則星球表面的第一宇宙速度為該星球的第二宇宙速度為故選D。7.一輕質(zhì)細(xì)桿的一端可繞某點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端連接著一質(zhì)量為m的小球。重力加速度大小為g。若當(dāng)小球以大小為v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球受到細(xì)桿大小為的支持力，則當(dāng)小球以大小為2v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球所受細(xì)桿的作用力是（）A.大小為的支持力B.大小為的支持力C.大小為的拉力D.大小為的拉力【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，當(dāng)小球以大小為v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，有假設(shè)當(dāng)小球以大小為2v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球受到細(xì)桿大小為F的支持力，有解得F為負(fù)值，說(shuō)明此時(shí)小球所受細(xì)桿的作用力為拉力。故選C。8.下列說(shuō)法正確的是（）A.卡文迪許首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量B.開(kāi)普勒首先發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C.當(dāng)?shù)厍螂x太陽(yáng)較近的時(shí)候，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度較大D.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的中心【答案】AC【解析】【詳解】A．卡文迪許首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量，故A正確；B．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，當(dāng)?shù)厍螂x太陽(yáng)較近時(shí)候，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度較大，故C正確；D．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故D錯(cuò)誤。故選AC9.如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從距桌面高度為1.2m處的A點(diǎn)下落到水平地面上的B點(diǎn)，與地面碰撞后恰好能上升到與桌面等高的C點(diǎn)，C點(diǎn)距地面的高度為0.8m。取重力加速度大小。下列說(shuō)法正確的是（）A.在小球從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功為28JB.在小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功為C.以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為12JD.以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，小球在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為零【答案】BC【解析】【詳解】AB．重力做功與路徑無(wú)關(guān)，根據(jù)在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功在小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功A錯(cuò)誤，B正確。CD．以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，根據(jù)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能分別為，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，圓錐中心軸線豎直，錐面光滑，母線與豎直方向的夾角為，兩段長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)、2L的輕質(zhì)細(xì)線，上端固定在上的同一點(diǎn)，下端系有質(zhì)量之比為1∶2的小球A、B。若圓錐繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從零開(kāi)始緩慢增大，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A球比B球先離開(kāi)錐面B.B球比A球先離開(kāi)錐面C.當(dāng)時(shí)，OA線與夾角比OB線與的夾角大D.當(dāng)時(shí)，OB線與的夾角比OA線與的夾角大【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)A球的質(zhì)量為m，A、B兩球恰好離開(kāi)錐面時(shí)的角速度分別為、，有解得，因?yàn)樗訠球先離開(kāi)錐面，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)時(shí)，因?yàn)樗詢汕蚓央x開(kāi)錐面，設(shè)此時(shí)線、線與的夾角分別為，有解得所以故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.“北斗一號(hào)”衛(wèi)星定位系統(tǒng)是中國(guó)自主研發(fā)，利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)?！氨倍芬惶?hào)”衛(wèi)星定位系統(tǒng)能快速確定目標(biāo)或者用戶所處地理位置，向用戶及主管部門(mén)提供導(dǎo)航信息。已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則地球同步軌道上的衛(wèi)星的周期為_(kāi)_____，角速度大小為_(kāi)_____，軌道半徑為_(kāi)_____?！敬鸢浮竣?T②.③.【解析】【詳解】[1]地球同步軌道衛(wèi)星的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，即地球同步軌道上的衛(wèi)星的周期為；[2]地球同步軌道上的衛(wèi)星的角速度大小為[3]根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得地球同步軌道上的衛(wèi)星的軌道半徑12.某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圓柱體放置在水平光滑圓盤(pán)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力傳感器測(cè)量向心力大小F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度大小v，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力大小F與線速度大小v的關(guān)系。（1）該同學(xué)采用實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_____A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法（2）改變線速度大小，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了5組F、v數(shù)據(jù)，該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)分析后，在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上描出了5個(gè)點(diǎn)。①請(qǐng)作出圖線______；②分析可知，由小到大，第______（填“1”“2”“3”“4”或“5”）組數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；③若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，由作出的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m=______kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1）B（2）①.②.2③.0.14##0.15##0.16##0.17##0.18【解析】【小問(wèn)1詳解】該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法，故選B。【小問(wèn)2詳解】①[1]作出圖線如圖；②[2]分析可知，由小到大，第2組數(shù)據(jù)偏離直線過(guò)大，則數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；③[3]根據(jù)由圖像可知若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，可得圓柱體的質(zhì)量m=016kg13.2024年1月11日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用“快舟一號(hào)”甲運(yùn)載火箭，成功將“天行一號(hào)”02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若衛(wèi)星入軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道半徑為r，周期為T(mén)，地球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）地球的質(zhì)量M；（2）地球的第一宇宙速度v。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，有解得（2）設(shè)以第一宇宙速度運(yùn)行的某近地衛(wèi)星的質(zhì)量為m＇，有解得14.一輛汽車(chē)以大小的速度沿平直公路勻速行駛，此時(shí)其功率為額定功率。假設(shè)汽車(chē)勻速行駛時(shí)所受路面的阻力恒定（其他阻力不考慮）。（1）求汽車(chē)勻速行駛時(shí)所受路面的阻力大小f；（2）若汽車(chē)因緊急情況剎車(chē)，剎車(chē)后獲得的加速度大小，求汽車(chē)開(kāi)始剎車(chē)后4s內(nèi)行駛的距離x?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)汽車(chē)勻速行駛時(shí)，受到的牽引力大小為F，有又因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以水平方向有解得（2）設(shè)汽車(chē)從剎車(chē)到停止所經(jīng)歷的時(shí)間為，有解得由可知，汽車(chē)剎車(chē)后4s內(nèi)的位移即為時(shí)間內(nèi)的位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有解得15.如圖所示，在足夠大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根細(xì)線穿過(guò)小孔，一端連接質(zhì)量m=0.2kg的小球A，另一端連接水平地面上質(zhì)量M=0.3kg的物體B，小孔O與小球A的距離L1=0.15m，小孔O與物體B的距離L2=0.25m。使小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取重力加速度大小g=10m/s2，小球A與物體B均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)桌面的厚度。（1）試證明當(dāng)小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v1=1m/s時(shí)，物體B未離開(kāi)地面；（2）要使物體B不與桌面接觸，求小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v應(yīng)滿足的條件；（3）求當(dāng)小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v2=1.8m/s時(shí)，物體B距地面的高度h。【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）；（3）0.066m【解析】【詳解】（1）當(dāng)物體B恰好要離開(kāi)地面時(shí)，地面對(duì)物體B的支持