2022-2023學(xué)年山西省忻州實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一下期中考試試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一下期中考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。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，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、在地球(看作質(zhì)量均勻分布的球體)上空有許多同步衛(wèi)星，下面的說法中正確的是A．它們的質(zhì)量可能不同B．它們的速度大小可能不同C．它們的向心加速度大小可能不同D．它們離地心的距離可能不同2、曲線運(yùn)動(dòng)是自然界普遍的運(yùn)動(dòng)形式，下面關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（）A．物體只要受到變力的作用，就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在恒定的合外力作用下一定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變D．物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)3、如圖所示，彈簧振子在B、C兩點(diǎn)間做無摩擦的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，O是振子的平衡位置．則振子()A．從B向O運(yùn)動(dòng)過程中速度一直變小B．從O向C運(yùn)動(dòng)過程中速度一直變小C．從B經(jīng)過O向C運(yùn)動(dòng)過程中速度一直變小D．從C經(jīng)過O向B運(yùn)動(dòng)過程中速度一直變小4、如圖所示，甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員從水速恒定的河兩岸A、B處同時(shí)下水游泳，A在B的下游位置，甲游得比乙快，為了在河中盡快相遇，兩人游泳的方向應(yīng)為（）A．甲、乙都沿A、B連線方向B．甲、乙都沿A、B連線偏向下游方向C．甲、乙都沿A、B連線偏向上游方向D．甲沿A、B連線偏向上游方向，乙沿A、B連線偏向下游方向5、如圖所示，物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述物體在豎直方向上的速度vy（取向下為正）隨時(shí)間變化的圖象是（）A． B．C． D．6、如圖所示，一臺(tái)起重機(jī)從靜止開始勻加速地將一質(zhì)量m=1.0×103kg的貨物豎直吊起，在2s末貨物的速度v=4m/s，重力加速度g取10m/s2，則起重機(jī)在這2s內(nèi)拉力的平均功率及2s末拉力的瞬時(shí)功率分別為()A．2.4×104W2.4×104W B．2.4×104W4.8×104WC．4.8×104W2.4×104W D．4.8×104W4.8×104W7、如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A．衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c B．衛(wèi)星可能的軌道為a、cC．同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c D．同步衛(wèi)星可能的軌道為a8、如圖甲一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖象．取g=10m/s2，則()A．滑塊的質(zhì)量m=4kgB．木板的質(zhì)量M=6kgC．當(dāng)F=8N時(shí)滑塊的加速度為2m/s2D．滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.19、如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去外力F，最后停止運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F/2kB．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F/kC．A克服外力所做的總功等于Ek/2D．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量10、如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了在同一平面內(nèi)從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)質(zhì)量相同的小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的短B．b飛行的時(shí)間比c的長C．b落地時(shí)的動(dòng)能等于c落地時(shí)的動(dòng)能D．b落地時(shí)的動(dòng)能大于c落地時(shí)的動(dòng)能11、已知引力常量G和下列某幾組數(shù)據(jù)，就能計(jì)算出地球的質(zhì)量，這幾組數(shù)據(jù)是（）A．飛船繞月球運(yùn)行的周期及飛船離月球中心的距離B．地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離C．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地心的距離D．人造地球衛(wèi)星的線速度及衛(wèi)星到地心的距離12、如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U1和△U2，下列說法中正確的是（）A．小燈泡L1、L2變暗，L3變亮B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．△U1＞△U2D．△U1=△U2二．填空題(每小題6分，共18分)13、圖1是研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，小球從斜面上一定高度處從靜止釋放，經(jīng)過一段水平軌道后落下，圖2是實(shí)驗(yàn)后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù)，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，測得水平位移x＝16cm，豎直位移y＝5cm。根據(jù)圖像可算出此平拋運(yùn)動(dòng)初速度v0＝________m/s(g＝10m/s2)。14、某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器．實(shí)驗(yàn)時(shí)測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2，重力加速度為g．為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些測量和數(shù)據(jù)分析．(1)下列必要的測量步驟是____________A．用天平測出小物體的質(zhì)量mB．用秒表測出小物體通過A、B兩傳感器的時(shí)間ΔtC．測出小物體釋放時(shí)離桌面的高度HD．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h(2)若該同學(xué)用d和t1、t2的比值分別來表示小物體經(jīng)過A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足_____________________關(guān)系式，即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的．(3)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會(huì)引起誤差的是(請寫出一種)：________________________15、如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________.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v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個(gè)點(diǎn).①作出F－v2圖線（___）；②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑r＝0.2m，由作出的F－v2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)三．計(jì)算題(22分)16、（12分）質(zhì)量為2t的汽車，保持100kW的功率行駛，能達(dá)到的最大速度為50m/s．求:(1)它以最大速度前進(jìn)時(shí)，所受阻力的大小;(2)若汽車受阻力大小不變，它的速度為10m/s時(shí)加速度的大小;(3)若汽車以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求勻加速直線運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間．17、（10分）某部隊(duì)用直升飛機(jī)搶救一個(gè)峽谷中的傷員．飛機(jī)在空中懸停，其上有一起重機(jī)通過懸繩將傷員從谷底由靜止開始起吊到機(jī)艙里．已知傷員質(zhì)量為，其傷情允許向上的最大加速度為，超重機(jī)的最大輸出功率，為安全地把傷員盡快吊起，操作人員采取的辦法是：先讓起重機(jī)以傷員允許向上的最大加速度工作一段時(shí)間，接著讓起重機(jī)以最大功率工作至傷員勻速運(yùn)動(dòng)，再在適當(dāng)高度讓起重機(jī)對(duì)傷員不做功，使傷員到達(dá)機(jī)艙時(shí)速度恰好為零，取試求：（1）吊起過程中傷員的最大速度；（2）傷員向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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】

同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度為，所有同步衛(wèi)星的角速度相同，由所有同步衛(wèi)星的半徑相同，v=ωr線速度相同，a=ω2r向心加速度也相同，但是所有物理量與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)；故選A。2、C【解析】

A．如果力的大小變化，方向不變且與物體的速度方向在同一直線上，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體在恒定的合外力作用下不一定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向可能發(fā)生變化，也可能不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向發(fā)生變化，平拋運(yùn)動(dòng)的合力方向不變，故C正確；D．物體在大小不變的合外力作用下不一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】振子從B向O運(yùn)動(dòng)時(shí)，是向著平衡位置移動(dòng)，位移變小，加速度變小，速度增大，故A錯(cuò)誤；振子從O向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，是從平衡位置向最大位移運(yùn)動(dòng)的過程，所以位移變大，彈簧的彈力在增大，所以加速度增大，速度在減小，故B正確；從B經(jīng)過O向C運(yùn)動(dòng)過程中速度先增大后變小，故C錯(cuò)誤；從C經(jīng)過O向B運(yùn)動(dòng)過程中速度先增大后變小，故D錯(cuò)誤。所以B正確，ACD錯(cuò)誤。4、A【解析】一旦AB進(jìn)入河中，他們就是同一個(gè)參考系了，就不要考慮水速了，無論他們誰快誰慢，方向應(yīng)該是AB連線了，故A正確，BCD錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：該題考查參考系的選擇，需要結(jié)合實(shí)際認(rèn)真思考，得出甲乙游水類似在地面上行走，適宜選擇水流為參考系是本題的關(guān)鍵．5、A【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)，豎直方向的速度為，所以速度與時(shí)間成正比，故A正確．6、B【解析】

貨物勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式有，重物受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，這2s內(nèi)的平均速度，則平均功率，2s末的瞬時(shí)功率，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤；7、BD【解析】

人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地心，軌道的圓心不在地心，故不可能是衛(wèi)星軌道；軌道、的圓心在地心，故其可能是衛(wèi)星的軌道；同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面共面，故不可能是同步衛(wèi)星軌道，可能是同步衛(wèi)星軌道；A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析相符，故B正確；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．與分析相符，故D正確；故選BD。8、AD【解析】

AB．當(dāng)F=6N時(shí)，加速度為，對(duì)整體分析，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得知圖線的斜率解得M=2kg，滑塊的質(zhì)量m=4kg，故A正確B錯(cuò)誤；D．根據(jù)的圖線知，時(shí)，a=0，即代入數(shù)據(jù)解得μ=0.1，D正確；C．當(dāng)F=8N時(shí)，對(duì)滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，C錯(cuò)誤。故選AD。9、AC【解析】

當(dāng)A與B一起做加速運(yùn)動(dòng)的過程中，對(duì)于整體：F-2f=2ma，對(duì)小球A：kx-f=ma，聯(lián)立得：x=F2k．即彈簧的伸長量為F2k．則撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為F2k，故A正確，B錯(cuò)誤；A克服外力所做的總功等于A的動(dòng)能，由于是當(dāng)它們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去外力F，所以A與B的動(dòng)能均為12Ek，即A克服外力所做的總功等于12Ek．故C正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，整個(gè)的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于10、AD【解析】

AB．根據(jù)知，b、c的高度相同，則b和c的飛行時(shí)間相同，a的高度小于b的高度，則a的飛行時(shí)間小于b的飛行時(shí)間，故A正確B錯(cuò)誤；CD．b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，b的水平位移大，根據(jù)知，b的初速度大，而重力做功相等，所以b落地時(shí)的動(dòng)能一定大于c落地時(shí)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤D正確。故選AD。11、CD【解析】

根據(jù)解得則已知行星（或衛(wèi)星）的周期T和半徑r可計(jì)算中心天體的質(zhì)量M。A．已知飛船繞月球運(yùn)行的周期及飛船離月球中心的距離可計(jì)算月球的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．已知地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離可計(jì)算太陽的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地心的距離可計(jì)算地球的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確；D．由可得可知，已知人造地球衛(wèi)星的線速度及衛(wèi)星到地心的距離可計(jì)算地球的質(zhì)量，選項(xiàng)D正確。故選CD。12、BC【解析】

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，分析變阻器接入電路的電阻的變化，確定外電路總電阻的變化，分析總電流和路端電壓的變化，判斷燈L1亮度的變化．根據(jù)總電流的變化，分析并聯(lián)部分電壓的變化，判斷L3亮度的變化．根據(jù)總電流與通過L3電流的變化，分析通過L1電流的變化，判斷其亮度變化．根據(jù)路端電壓的變化，分析△U1和△U1的大?。驹斀狻慨?dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，則L1變亮．變阻器的電阻減小，并聯(lián)部分的電阻減小，則并聯(lián)部分電壓減小，則L3變暗．總電流增大，而L3的電流減小，則L1的電流增大，則L1變亮，故A錯(cuò)誤，B正確；由上分析可知，電壓表V1的示數(shù)減小，電壓表V1的示數(shù)增大，由于路端電壓減小，所以△U1＞△U1．故C正確，D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題是電路動(dòng)態(tài)變化分析問題，按“局部→整體→局部”思路進(jìn)行分析．運(yùn)用總量法分析兩電壓表讀數(shù)變化量的大?。羁疹}(每小題6分，共18分)13、1.6m/s【解析】在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則由x=v在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則y=1解得：t=0.1s；v0故本題答案是：v點(diǎn)睛：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。14、Bd太大或h測量不準(zhǔn)【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皺C(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，可明確該實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量；（2）寫出機(jī)械能守恒的表達(dá)式，可正確解答本題．（3）本實(shí)驗(yàn)的誤差有數(shù)據(jù)測量導(dǎo)致的，還有就是在該實(shí)驗(yàn)中用平均速度代替瞬時(shí)速度，因此若物體擋光的寬度d太大，將導(dǎo)致瞬時(shí)速度的測量不準(zhǔn)確，當(dāng)然還有其他因素導(dǎo)致的誤差等．【詳解】解：（1）A、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式，可知不需要測量質(zhì)量，A錯(cuò)誤；B、實(shí)驗(yàn)中需要測量從A到B過程中重力勢能的減小量，因此需要測量AB之間的距離h，故B正確；C、測出AB之間的距離h，不需要測量小物體釋放時(shí)離桌面的高度H，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，可知不需要測量小物體通過A、B兩傳感器的時(shí)間△t，故D錯(cuò)誤．故選B．（2）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，故有：，，根據(jù)，可得：．（3）本實(shí)驗(yàn)的誤差有數(shù)據(jù)測量導(dǎo)致的，還有就是在該實(shí)驗(yàn)中用平均速度代替瞬時(shí)速度，因此若物體擋光的寬度d太大，將導(dǎo)致瞬時(shí)速度的測量不準(zhǔn)確，當(dāng)