2023屆上海市高境第一中學(xué)物理高一下期中考試試題含解析

2023屆上海市高境第一中學(xué)物理高一下期中考試試題請(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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、在科學(xué)的發(fā)展歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。下列敘述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A．伽利略在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三大定律B．開普勒以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律C．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量D．牛頓提出了萬有引力定律，并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量2、下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．同步衛(wèi)星的周期、高度、速度的大小都是相同的B．同步衛(wèi)星的速率相同，加速度大小不同C．各國發(fā)射的同步衛(wèi)星都在赤道平面內(nèi)的不同軌道上D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力都相同3、第一次通過實(shí)驗(yàn)的方法比較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是（）A．牛頓 B．開普勒 C．伽利略 D．卡文迪許4、對(duì)于在地球上的物體所受的重力和地球?qū)λ囊Φ年P(guān)系，下列說法中正確的是（）A．這兩個(gè)力是同一個(gè)力B．在忽略地球的自轉(zhuǎn)影響時(shí)，重力就是定值，與物體所處的高度和緯度都無關(guān)C．由于地球的自轉(zhuǎn)，物體在緯度越高的地方，重力越大D．由于物體隨地球自轉(zhuǎn)，則物體處在緯度越高的地方，重力越小5、關(guān)于重力,下列說法中哪個(gè)正確()A．地球上的物體只有靜止時(shí)才受重力作用B．有規(guī)則幾何形狀的物體，其重心就在幾何中心上C．重心是物體所受重力的作用點(diǎn),所以重心總是在物體上,不可能在物體外D．物體受到的重力與地理緯度和地面高度有關(guān)，與物體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)6、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P、Q四個(gè)點(diǎn)，它們分別位于矩形的四個(gè)頂點(diǎn)上，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為、、、．在電子分別由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的正功相同，則A．<，電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功B．>，電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做正功C．=，若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功D．>，若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功7、美國宇航局的“信使”號(hào)水星探測(cè)器按計(jì)劃將在2015年3月份隕落在水星表面．工程師找到了一種聰明的辦法，能夠使其壽命再延長一個(gè)月．這個(gè)辦法就是通過向后釋放推進(jìn)系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌道．如圖所示，設(shè)釋放氦氣前，探測(cè)器在貼近水星表面的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，釋放氦氣后探測(cè)器進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ上，忽略探測(cè)器在橢圓軌道上所受外界阻力，則下列說法中正確的是（）A．探測(cè)器在軌道Ⅰ上A點(diǎn)運(yùn)行速率大于在軌道Ⅱ上B點(diǎn)速率B．探測(cè)器在軌道Ⅱ上某點(diǎn)的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率C．探測(cè)器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅰ運(yùn)行的周期D．探測(cè)器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點(diǎn)加速度大小不同8、如圖所示，假設(shè)某陌生星球表面上有一傾角為θ＝37°的固定斜面，一質(zhì)量為m＝1.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)1.5s時(shí)速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，該星球半徑為R＝1.2×103km（不考慮星球的自轉(zhuǎn)，G=6.67×10-11Nm2/kg2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），則下列正確的是（）A．小物塊沿斜面上升的加速度大小為a=6m/s2B．該星球的重力加速度g=8m/s2C．該星球的質(zhì)量約為M=1.6×1023kgD．該星球的第一宇宙速度v=3.0×103m/s9、如圖所示一個(gè)小球從彈簧正上方某一位置自由下落到一豎直放置的彈簧上，小球在接觸彈簧到小球下落到最低點(diǎn)過程中，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能一直減小B．彈簧的彈性勢(shì)能一直增大C．小球動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能的總和一直減小D．小球動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能的總和一直增大10、物體受到幾個(gè)恒定的外力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤掉其中一個(gè)力，其它的力保持不變，則物體可能做（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．變加速直線運(yùn)動(dòng)D．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）卡文迪許利用如圖所示的扭稱實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量了引力常量：（1）橫梁一端固定有一質(zhì)量為m半徑為r的均勻鉛球A，旁邊有一質(zhì)量為m，半徑為r的相同鉛球B，A、B兩球表面的最近距離L，已知引力常量為G，則A、B兩球間的萬有引力大小為F=_________．（2）在下圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，與“卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)”中測(cè)量微小量的思想方法最相近的是__________．（選填“甲”“乙”或“丙”）（3）引力常量的得出具有重大意義，比如：_____________________．（說出一條即可）12、（10分）在探究“恒力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖所示．則(1)該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時(shí)首先要____________，其次鉤碼和小車質(zhì)量還需要滿足的條件是____________________．(2)實(shí)驗(yàn)碼的質(zhì)中，得到一紙帶如圖所示，欲利用該紙帶探究從B到C過程中恒力做功和小車動(dòng)能變化的關(guān)系，需要測(cè)出鉤碼質(zhì)量m、小車的質(zhì)量M，AB、BC、CD間距離x1、x2、x3、則從B到C過程中合力的功W=___________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間的距離為L．已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)．引力常數(shù)為G．求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．14、（14分）如圖所示，輕桿長為3L，在輕桿的兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力．已知重力加速度為g．求：(1)球B運(yùn)動(dòng)到在最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)球A的速度大?。?2)球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿的作用力大小及方向．15、（13分）如圖所示，AB是傾角θ=45°的傾斜軌道，BC是一個(gè)水平軌道（物體經(jīng)過B處時(shí)無機(jī)械能損失），AO是一豎直線，O、B、C在同一水平面上，豎直平面內(nèi)的光滑圓形軌道最低點(diǎn)與水平面相切與C點(diǎn)，已知A、O兩點(diǎn)間的距離h=1m，B、C兩點(diǎn)間的距離d=2.0m，圓形軌道的半徑R=1m。一質(zhì)量m=2kg的小物體，從與O點(diǎn)水平距離x0=3.6m的P點(diǎn)水平拋出，恰好從A點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入傾斜軌道，最后進(jìn)入圓形軌道。小物體與傾斜軌道AB、水平軌道BC之問的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ=0.5，g取10m/s2。(1)求小物體從P點(diǎn)拋出時(shí)的速度v0和P點(diǎn)的高度H；(2)求小物體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)D時(shí)，對(duì)圓形軌道的壓力；(3)若小物體從Q點(diǎn)水平拋出，恰好從A點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入傾斜軌道，最后進(jìn)入圓形軌道，且小物體不能脫離軌道，求Q、O兩點(diǎn)的水平距離x的取值范圍。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

A．開普勒在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故A錯(cuò)誤；B．牛頓以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律，故B錯(cuò)誤；C．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量，故C正確；D．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量，故D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

AB．同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，由可知同步衛(wèi)星的高度都相同；由可知同步衛(wèi)星的速度的大小以及加速度大小都是相同的，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．各國發(fā)射的同步衛(wèi)星都在赤道平面內(nèi)的相同軌道上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．不同的同步衛(wèi)星質(zhì)量不同，根據(jù)F=ma可知，向心加速度相同，但是所受的向心力不都相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】

第一次通過實(shí)驗(yàn)的方法比較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許，故選D.4、C【解析】試題分析：A、重力是由萬有引力的分力產(chǎn)生的；二者不是同一個(gè)力；故A錯(cuò)誤；B、若忽略自轉(zhuǎn)，則重力與緯度無關(guān)；但重力大小仍然取決于高度，高度越高，重力越小，故B錯(cuò)誤；C、由于地球的自轉(zhuǎn)原因，萬有引力分力充當(dāng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，緯度越高，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑越小，分力越小，則重力越大；故C正確，D錯(cuò)誤；故選C．5、D【解析】

A．地面附近的物體都受到重力的作用，與運(yùn)動(dòng)還是靜止無關(guān).故A錯(cuò)誤;B．有規(guī)則幾何形狀的物體，但如果質(zhì)量分布不均勻，其重心也不在幾何中心上，故B錯(cuò)誤.C．重心是物體所受重力的作用點(diǎn)，重心不一定在物體上；如籃球的重心在球心.故C錯(cuò)誤;D．物體受到的重力為：重力加速度與地理緯度及離地面高度有關(guān)，所以重力的大小與物體離地面的高度有關(guān).與是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)，所以D正確.6、AC【解析】

電子分別由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的正功相同，說明NP在同一個(gè)等勢(shì)面上，電子帶負(fù)電荷，沿著等勢(shì)面移動(dòng)電場(chǎng)力不做功．【詳解】電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，則，，電子分別由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的正功相同，說明，電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與NP垂直，MQ與電場(chǎng)線垂直，則，電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功，AC正確BD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要抓住電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，知道勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是平行等間距的直線，基礎(chǔ)題目．7、AB【解析】試題分析：由可知軌道半徑越大，運(yùn)行速度應(yīng)越小，可判斷出物體在B點(diǎn)的速度一定軌道小于軌道Ⅰ上A點(diǎn)的速度，所以A、B正確．由開普勒第三定律可判斷出C錯(cuò)誤．由可知探測(cè)器在A點(diǎn)的加速度一樣，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：利用萬有引力定律處理變軌問題8、ACD【解析】

A．由題意得故A正確；B．由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)可得故B錯(cuò)誤；C．對(duì)該星球表面的物塊代入數(shù)據(jù)可得故C正確；D．對(duì)在該星球表面附近運(yùn)行的衛(wèi)星有故代入數(shù)據(jù)得故D正確。故選ACD。9、BD【解析】

A、小球接觸彈簧開始，由mg-kx=ma可知，小球應(yīng)先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mg=kx時(shí)速度最大，然后再根據(jù)kx-mg=ma可知，小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度v=0時(shí)，彈簧壓縮最短，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B、彈性勢(shì)能與彈簧的形變量有關(guān)，小球下落壓彈簧的壓縮量一直增大，則彈性勢(shì)能一直增大，故B正確；C、在運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，則小球動(dòng)能和重力勢(shì)能以及彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，即小球和彈簧及地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有，因小球的重力勢(shì)能隨高度的下降而減小，則動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和一直增加，故C錯(cuò)誤，D正確.故選BD.10、BD【解析】物體受到幾個(gè)力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果只撤掉其中的一個(gè)力，其它力保持不變，合力與撤去的力大小相等方向相反，合力大小方向不變，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．若撤去的力與運(yùn)動(dòng)的方向相反，則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；若撤去的力與運(yùn)動(dòng)的方向相同，則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．故B正確，C錯(cuò)誤；若撤去的力與速度的方向不在同一條直線上，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的條件，當(dāng)速度的方向與合力方向不在同一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合力的方向與速度方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)．二、實(shí)驗(yàn)題11、乙引力常量的普適性證明了萬有引力定律的正確性（或：引力常量的得出使得可以定量計(jì)算萬有引力的大?。灰ΤＡ康牡贸鍪沟萌藗兛梢苑奖愕赜?jì)算出地球的質(zhì)量）【解析】

（1）根據(jù)萬有引力公式可得（2）由于引力較小，所以卡文迪許設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)時(shí)運(yùn)用了放大法的思想，所以利用微小測(cè)量方法放大的思想的是乙圖（3）引力常量的得出具有重大意義，比如：引力常量的普適性證明了萬有引力定律的正確性（或：引力常量的得出使得可以定量計(jì)算萬有引力的大??；引力常量的得出使得人們可以方便地計(jì)算出地球的質(zhì)量）故本題答案是：(1).(2).乙(3).引力常量的普適性證明了萬有引力定律的正確性（或：引力常量的得出使得可以定量計(jì)算萬有引力的大??；引力常量的得出使得人們可以方便地計(jì)算出地球的質(zhì)量）12、平衡摩擦力M》mmgx2【解析】（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；

其次：設(shè)小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對(duì)小車有：；

對(duì)鉤碼有：，

即：，則：

如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，即：，則當(dāng)時(shí)，繩的拉力才能與砝碼的重力近似相等．（2）根據(jù)上面可知：合力的功為：；點(diǎn)睛：本題重點(diǎn)考查了“恒力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理，以及數(shù)據(jù)處理方法，解題時(shí)從實(shí)驗(yàn)原理角度分析即可，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、【解析】設(shè)兩個(gè)星球A和B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r和R，相互作用的引力大小為F，運(yùn)行周期為T．根據(jù)萬有引力定律有①由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得②③由題意得L＝R＋r④聯(lián)立①②③④式得⑤14、(1)(2)，方向豎直向下【解析】【分析】球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿無作用力，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求出速度，A、B繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同；球B從最高轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，求出球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)向心力公式求解即可；解：(1)設(shè)球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為v0，由得由于,且故此時(shí)球A的速度:(2)設(shè)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度為vB，對(duì)球A、球B組成的系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：且,解得：對(duì)B球，由解得：據(jù)牛頓第三定律可知：B對(duì)桿的作用力大?。?，方向豎直向下15、(1)6m/s，2.8m；(2)N=24N；(3)0.5m＜x≤15m或x≥3m【解析】

(1)小物體從P到A做平拋運(yùn)動(dòng)，由題知，物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度平行于斜面向下，設(shè)物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為vy，如圖所示則有vy＝v0tan45°＝v0，又可得，水平距離聯(lián)立解得v0＝6m/s，H＝2.8m(2)