2022-2023學(xué)年山東省聊城市于集鎮(zhèn)中學(xué)物理高一下期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年山東省聊城市于集鎮(zhèn)中學(xué)物理高一下期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)A與桌面相切．一足夠長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開(kāi)始時(shí)m1位于C點(diǎn)，然后從靜止釋放,則下列說(shuō)法正確的是（）A．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中兩球速度大小始終相等B．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)m1做功功率先增大后減少C．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，m1機(jī)械能守恒D．若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則m1＝3m22、關(guān)于慣性，下列說(shuō)法正確的是（）A．只有在不受外力作用時(shí)物體才有慣性B．只有運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性C．慣性是指物體具有的保持原來(lái)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)D．兩個(gè)物體只要速度相同，慣性就一定相同3、起重機(jī)械的鋼絲繩吊起一個(gè)質(zhì)量為m的物體加速向上運(yùn)動(dòng)一段距離，作用在物體上的各個(gè)力的做功情況是（）A．重力做正功，鋼絲繩的拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功B．重力做負(fù)功，繩的拉力做正功，合力做正功C．重力做正功，繩的拉力做負(fù)功，合力做正功D．重力做負(fù)功，繩的拉力做正功，合力做負(fù)功4、如圖所示，桌面高度為h，質(zhì)量為m的小球，以v0速度豎直向上拋到最大的高度為H，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)以最高處的重力勢(shì)能為零，小球落到地面前的瞬間的機(jī)械能應(yīng)為（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．05、如圖所示是北斗導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于c的運(yùn)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(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星c的周期大于24h6、如圖所示是質(zhì)量為1kg的滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象．下列判斷正確的是()．A．在t＝1s時(shí)，滑塊的加速度為零B．在4s～6s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度為3m/sC．在3s～7s時(shí)間內(nèi)，合力做功的平均功率為3WD．在5s～6s時(shí)間內(nèi)，滑塊受到的合力為2N7、如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x=4m，以v0=4m/s的速度（始終保持不變）順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，今將一小煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕．已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2，則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中A．煤塊到A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sB．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5sC．劃痕長(zhǎng)度是2mD．劃痕長(zhǎng)度是0.5m8、2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積 B．質(zhì)量之和C．速率之和 D．各自的自轉(zhuǎn)角速度9、輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，如圖所示．給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好能通過(guò)最高點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為零B．小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為mgC．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力一定增大D．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力可能為零10、關(guān)于重力、摩擦力做功的敘述中，正確的是A．物體克服重力做了多少功，物體的重力勢(shì)能就增加多少B．重力對(duì)物體做功只與始、末位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)C．摩擦力對(duì)物體做功也與路徑無(wú)關(guān)D．摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功11、a、b兩顆人造地球衛(wèi)星分別在如圖所示的兩個(gè)不同的圓軌道上運(yùn)行，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)衛(wèi)星的運(yùn)行速度比第一宇宙速度小B．b衛(wèi)星的運(yùn)行速度比a衛(wèi)星的小C．b衛(wèi)星的周期比a衛(wèi)星的小D．b衛(wèi)星的角速度比a衛(wèi)星的小12、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（）A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和一直增加C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和一直增加D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）（1）圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列哪些說(shuō)法是正確的______．A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較大，并且下端有橡膠墊的重錘B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開(kāi)紙帶讓重錘下落同時(shí)，立即接通電源.C．要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能的增量略大于重力勢(shì)能的減小量.（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)紙帶如下圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，從開(kāi)始下落O點(diǎn)起至B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量＝_____________J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量＝____________J；(g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字)（3）由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______________．14、（10分）一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s．(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式：Ep=_________．(2)彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為_(kāi)______．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖一輛質(zhì)量為500kg的汽車靜止在一座半徑為50m的圓弧形拱橋頂部．（取g＝10m/s2）（1）此時(shí)汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力是多大？（2）如果汽車以6m/s的速度經(jīng)過(guò)拱橋的頂部，則汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過(guò)拱橋的頂部時(shí)，汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力恰好為零？16、（12分）汽車的額定功率為60kW，總質(zhì)量為2103kg；運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定為2000N，若汽車在額定功率下運(yùn)動(dòng)，求：(1)當(dāng)汽車的加速度是1m/s2時(shí)，速度多大；(2)汽車行駛的最大速度多大；(3)10s內(nèi)牽引力做的功為多少．17、（12分）電子從靜止開(kāi)始被U=180V的電場(chǎng)加速,沿直線垂直進(jìn)入另一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E=6000V/m的偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng),而后電子從右側(cè)離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)已知電子比荷為em≈169(1)電子經(jīng)過(guò)電壓U加速后的速度υx(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a的大??；(3)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向與進(jìn)入該電場(chǎng)時(shí)的速度方向之間的夾角φ.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過(guò)程以后，此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時(shí)兩個(gè)物體的速度必然不相同的，故A錯(cuò)誤；重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開(kāi)始m1是由靜止釋放的，所以m1一開(kāi)始的豎直速度也必然為零，最后運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)候，由于此時(shí)的切線是水平的，所以此時(shí)的豎直速度也是零，但是在這個(gè)C到A的過(guò)程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的，所以相當(dāng)于豎直速度是從無(wú)到有再到無(wú)的一個(gè)過(guò)程，也就是一個(gè)先變大后變小的過(guò)程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過(guò)程，故B正確；在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中m1對(duì)m2做正功，故m1的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，此時(shí)兩小球速度均為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D錯(cuò)誤．2、C【解析】

牛頓第一定律，物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)，牛頓第一定律又叫慣性定律。表征物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)本領(lǐng)的就是質(zhì)量，所以慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與其他狀態(tài)無(wú)關(guān)，C正確，ABD錯(cuò)誤。3、B【解析】

起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體加速吊起，物體加速上升，拉力大于重力，合力向上；重力方向與位移方向相反，重力做負(fù)功，拉力豎直向上，拉力與位移方向相同，拉力做正功，物體所受到的合力向上，合力方向與位移方向相同，合力做正功；故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4、D【解析】不計(jì)空氣阻力，小球在落地前的過(guò)程中機(jī)械能守恒，小球在桌面處的機(jī)械能為，小球在最高處的機(jī)械能為0，有機(jī)械能守恒定律的=0，所以落地前任何位置的機(jī)械能均為0.所以D正確．5、A【解析】

AC．根據(jù)得衛(wèi)星的線速度為可知軌道半徑大的衛(wèi)星運(yùn)行速度小，所以衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于c的運(yùn)行速度，衛(wèi)星b的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；B．根據(jù)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(xiàng)B錯(cuò)誤；D．根據(jù)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(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解析】A、t=1s時(shí),速度的變化率不為0,所以加速度是不為0的,所以A錯(cuò)誤B、4到6秒時(shí),根據(jù)圖像可以知道平均速度為所以B錯(cuò)誤C、3到7秒合力做的功為所以平均功率為，故C正確；D、根據(jù)圖像可以求出加速度為所以合外力為，故D錯(cuò)誤故選C點(diǎn)睛：本題考察的是直線運(yùn)動(dòng)速度與加速度的關(guān)系,當(dāng)速度不變時(shí)是勻加速,當(dāng)速度等比例減小時(shí)是勻減速,當(dāng)速度等比例增大時(shí)是勻加速.所以需要根據(jù)圖像來(lái)讀取速度的變化情況7、BC【解析】

A、B、煤塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有μmg=ma，得a=μg=4m/s2，當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時(shí)，位移，因此煤塊先加速后勻速，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的總時(shí)間t=t1+t2=1.5s，A錯(cuò)誤，B正確；C、D、在加速階段產(chǎn)生相對(duì)位移即產(chǎn)生劃痕，則有Δx=v0t1–x1=2m，C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.【點(diǎn)睛】對(duì)傳送帶問(wèn)題，要注意區(qū)分劃痕和產(chǎn)生熱量的有效路程不同，對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程，二者一般相等，但對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，要注意前者為某段的最大位移，后者為總的相對(duì)路程.8、BC【解析】

AB．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=12Hz（周期），由萬(wàn)有引力等于向心力，可得，r1+r2=r=400km聯(lián)立解得選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；C．由可得選項(xiàng)C正確；D．不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律等。9、BD【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)在最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力大小為F，方向豎直向上．小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)P，速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：，即有F=mg，再由牛頓第三定律得到，小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力也為mg，方向豎直向下．故A錯(cuò)誤，B正確．對(duì)于球，在最高點(diǎn)時(shí)：若時(shí)，桿對(duì)球的作用力方向豎直向上時(shí)，由，得，增大小球的初速度，桿對(duì)球的作用力F減小，則球?qū)U的力減小，若，由，得，增大小球的初速度，桿對(duì)球的作用力F增大，則球?qū)U的力增大，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)，速度為零，根據(jù)牛頓第二定律研究桿對(duì)小球的作用力，再由牛頓第三定律研究小球?qū)U作用力．由牛頓第二定律討論增大小球的初速度時(shí)，在最高點(diǎn)桿對(duì)球的作用力變化情況．10、AB【解析】

A．物體克服重力做了多少功，物體的重力勢(shì)能就增加多少，選項(xiàng)A正確；B．重力對(duì)物體做功只與始、末位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；C．摩擦力對(duì)物體做功與路徑有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．摩擦力對(duì)物體可以做正功，也可以做負(fù)功，也可以不做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11、ABD【解析】第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)，a衛(wèi)星的軌道半徑均大于地球半徑，故其線速度均小于第一宇宙速度，A正確；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有，解得，所以半徑越大，周期越大，線速度和角速度越小，故b衛(wèi)星的周期比a衛(wèi)星的大，b衛(wèi)星的運(yùn)行速度和角速度都比a衛(wèi)星的小，BD正確C錯(cuò)誤．12、CD【解析】

AD．對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說(shuō)小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變；對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大，因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，所以重力勢(shì)能和動(dòng)能之和始終減小，故A錯(cuò)誤，D正確；B．在剛接觸彈簧的時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為0，小球在這個(gè)過(guò)程中一直處于加速狀態(tài)。由于慣性，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮到最短，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和先減小后增加，故B錯(cuò)誤；C．小球下降，重力勢(shì)能一直減小，所以動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和一直增加，故C正確；故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC0.172J0.168J在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒．【解析】

（1）為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時(shí)，要選擇密度大，體積小的物體，即應(yīng)選用質(zhì)量較大，并且為了防止掉地上損壞儀器，應(yīng)選下端有橡膠墊的重錘，A正確；如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，B錯(cuò)誤；重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得h≈0.002m，即接近2mm，C正確；紙帶運(yùn)動(dòng)中不可避免的受到阻力的作用，所以動(dòng)能增加量總小于重力勢(shì)能的減小量，D錯(cuò)誤。故選AC。（2）從開(kāi)始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量為；利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：，重錘的動(dòng)能；（3）得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒．14、EP=mgs24h【解析】試題分析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有s=vt，h=12gt（1）Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系