吉林省長(zhǎng)春市第一五一中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

吉林省長(zhǎng)春市第一五一中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、萬(wàn)有引力定律是科學(xué)史上最偉大的定律之一，利用它我們可以進(jìn)行許多分析和預(yù)測(cè)。2016年3月8日出現(xiàn)了“木星沖日”。當(dāng)?shù)厍蛭挥谔?yáng)和木星之間且三者幾乎排成一條直線時(shí)，天文學(xué)家稱(chēng)之為“木星沖日”。木星與地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，木星到太陽(yáng)的距離大約是地球到太陽(yáng)距離的5倍。下列說(shuō)法正確的是（）A．木星運(yùn)行的加速度比地球的大B．木星運(yùn)行的周期比地球的小C．下一次的“木星沖日”時(shí)間肯定在2017年D．下一次的“木星沖日”時(shí)間肯定在2018年2、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有一個(gè)質(zhì)量和電荷量確定的正離子，從O點(diǎn)第一次以速度v射入磁場(chǎng)中，射入方向與邊界成θ角，第二次以速度2v射入，其他不變。若不計(jì)重力，則（）A．運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同B．重新回到邊界的速度大小不相同C．重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相同D．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同3、2011年11月3日，“神州八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接．任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號(hào)”交會(huì)對(duì)接．變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為、．則等于（）A． B． C． D．4、關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．一定是直線運(yùn)動(dòng) B．可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)C．一定是曲線運(yùn)動(dòng) D．以上都不對(duì)5、如圖所示，在距地面高2L的A點(diǎn)以水平初速度v0=投擲飛標(biāo)．在與A點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的水平地面上點(diǎn)B處有一個(gè)氣球，選樣適當(dāng)時(shí)機(jī)讓氣球以速度v0=勻速上升，在上升過(guò)程中被飛鏢擊中．不計(jì)飛鏢飛行過(guò)程中受到的空氣阻力，飛標(biāo)和氣球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g．?dāng)S飛鏢和放氣球兩個(gè)動(dòng)作之間的時(shí)間間隔t應(yīng)為（）A． B． C． D．6、如圖所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩相連，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過(guò)程中（）A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩的重力勢(shì)能共減少了，其機(jī)械能一定減少C．物塊重力勢(shì)能的減少小于二者增加的動(dòng)能與軟繩克服摩擦力所做功的和D．軟繩重力勢(shì)能的減少等于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和7、拋體運(yùn)動(dòng)在各類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見(jiàn)，如乒乓球運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題，設(shè)球臺(tái)長(zhǎng)2L，網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力（設(shè)重力加速度為g），若將球在球臺(tái)邊緣正上方水平發(fā)出，球恰好在最高點(diǎn)過(guò)網(wǎng)如圖所示，則可以求出（）A．發(fā)球時(shí)的水平初速度B．發(fā)球時(shí)的豎直高度C．球落到球臺(tái)上時(shí)的速度D．從球被發(fā)出到被接住所用的時(shí)間8、如圖所示，物體A和B質(zhì)量均為m，且分別與輕繩連接跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪，B放在水平面上，A與懸繩豎直．用力F拉B沿水平面以v向左勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩對(duì)A的拉力的T的大小和A的速度正確的是()A．B．C．D．9、如圖所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的34，則下列說(shuō)法中正確的是A．在碰撞中小球的速度變化大小為7B．在碰撞中小球的速度變化大小為1C．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離的比為3D．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為310、如圖所示，一輕彈簧的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，將小球從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，則在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中()A．小球的機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢(shì)能增加C．彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．小球的機(jī)械能減少11、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在光滑斜面的底部，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊以平行斜面的初速度v向彈簧運(yùn)動(dòng)。已知彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)，則下列判斷正確的是（）A．物塊從接觸彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程中，加速度大小先變小后變大B．物塊的動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最小C．物塊的重力勢(shì)能最小時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大D．物塊從出發(fā)點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程中，物塊減少的重力勢(shì)能小于彈簧增加的彈性勢(shì)能12、如圖所示，在圓軌道上運(yùn)行的國(guó)際空間站里，一宇航員靜止（相對(duì)空間艙）“站”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上，下列說(shuō)法正確的是A．宇航員此時(shí)處于受力平衡狀態(tài)B．空間站的運(yùn)行速度一定小于7.9km/sC．宇航員與“地面”之間無(wú)彈力作用D．若宇航員將手中一小球無(wú)初速（相對(duì)于空間艙）釋放，該小球?qū)⒙涞健暗亍泵娑?shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6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)______．14、（10分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)需要用到的測(cè)量工具有__。A．秒表B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．刻度尺D．天平(2)實(shí)驗(yàn)中，為了求平拋物體的初速度，需直接測(cè)的數(shù)據(jù)有__。A．小球開(kāi)始滾下的高度B．小球在空中飛行的時(shí)間C．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)D．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)(3)實(shí)驗(yàn)中，記錄了如圖所示的一段軌跡ABC，已知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60cm，45cm），則平拋物體的初速度為v0＝__m/s，物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小為vB＝__m/s。（取g＝10m/s2）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）現(xiàn)代天文觀測(cè)中，發(fā)現(xiàn)宇宙中存在著雙星系統(tǒng)，進(jìn)而在眾多的天文愛(ài)好者掀起了探尋多星系統(tǒng)的熱潮。其中，有一位愛(ài)好者猜想宇宙中可能存在著的四星系統(tǒng)，四顆星在頂點(diǎn)使系統(tǒng)成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的菱形，銳角頂角為600，在長(zhǎng)對(duì)角線兩頂點(diǎn)的星體質(zhì)量均為M，在短對(duì)角線兩頂點(diǎn)的星體質(zhì)量均為m。此系統(tǒng)圍繞菱形的幾何中心，在四星所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，保持彼此相對(duì)位置不變。若萬(wàn)有引力常量為G，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)分析：若此系統(tǒng)存在請(qǐng)根據(jù)題中數(shù)據(jù)求出Ｍ與ｍ的比值。若此系統(tǒng)不存在請(qǐng)計(jì)算分析說(shuō)明理由。16、（12分）在不久的將來(lái)，我國(guó)科學(xué)家乘坐“嫦娥N號(hào)”飛上月球(可認(rèn)為是均勻球體)，為了研究月球，科學(xué)家在月球的“赤道”上以大小為v0的初速度豎直上拋一物體，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，物體回到拋出點(diǎn)；在月球的“兩極”處仍以大小為v0的初速度豎直上拋同一物體，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2，物體回到拋出點(diǎn)。已知月球的半徑為R，求：(1)月球的質(zhì)量；(2)月球的自轉(zhuǎn)周期。17、（12分）如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的小物塊，從平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=1m/s水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的圓弧軌道CD，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3kg的長(zhǎng)木板．已知木板下表面光滑，上表面粗糙且與圓弧軌道末端切線相平，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，圓弧軌道的半徑為R=0.4m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=60°，用力傳感器測(cè)得小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力之比為9:10，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s1．求：（1）AB高度差h；（1）小物塊剛滑上木板時(shí)的速度；（3）要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的長(zhǎng)度L至少為多大？

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、C【解析】

AB．設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M；質(zhì)量為m的行星，軌道半徑為r，周期為T(mén)，加速度為a，對(duì)行星由牛頓第二定律可得解得，由于，因此，土星運(yùn)行的加速度比地球小，土星運(yùn)行周期比地球大，故AB錯(cuò)誤；CD．地球公轉(zhuǎn)周期T1＝1年，土星公轉(zhuǎn)周期年設(shè)經(jīng)時(shí)間t，再次出現(xiàn)土星沖日，則其中，，解得：年，因此下一次土星沖日發(fā)生在2017年，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

A．正離子射入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此有變形后可得由于第二次速度為第一次的兩倍，因此第二次半徑為第一次的兩倍，故A錯(cuò)誤；B．由于洛倫茲力不做功，離子的動(dòng)能不發(fā)生變化，所以離子回到磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大小與進(jìn)入時(shí)一樣，故B錯(cuò)誤；C．由幾何知識(shí)可知，兩次實(shí)驗(yàn)的圓心角均相同，則重新回到邊界的位置與O點(diǎn)的距離為由于第二次射入的速度為第一次的兩倍，因此兩次實(shí)驗(yàn)重新回到邊界的位置與O的距離不同，故C錯(cuò)誤；D．由幾何知識(shí)得兩次實(shí)驗(yàn)的圓心角均相同，為則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為其中周期為因此兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故D正確。故選D。3、B【解析】

萬(wàn)有引力提供向心力有得所以。故選B。

4、B【解析】

互成角度的兩個(gè)初速度的合初速度為v，兩個(gè)加速度的合加速度為a，如圖，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，當(dāng)v與a共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)v與a不共線時(shí)，為勻變速曲線動(dòng)，ACD錯(cuò)誤；B正確；故選B．【名師點(diǎn)睛】判斷合運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，是看合速度的方向與合加速度的方向是否在同一條直線上，當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成，若合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上，合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)；若合速度的方向與合加速度方向不在同一條直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)．5、B【解析】

飛鏢水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得：根據(jù)兩物體豎直方向上的位移之和等于得：

解得：，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．6、C【解析】

A．物塊下落過(guò)程中，軟繩對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，故A不符合題意；

B．物塊未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為軟繩剛好全部離開(kāi)斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度則軟繩重力勢(shì)能共減少，由于軟繩受到的拉力大于摩擦力，則拉力做功大于摩擦力做功，知軟繩的機(jī)械能增加，故B不符合題意；

C．由能量守恒可知，物塊和軟繩重力勢(shì)能的減少值等于二者動(dòng)能的增加量和軟繩克服摩擦力所做功的和，所以物塊重力勢(shì)能的減少小于二者增加的動(dòng)能與軟繩克服摩擦力所做功的和，故C符合題意；D．以軟繩為研究對(duì)象，細(xì)線對(duì)軟繩做正功，則軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功的和，故D不符合題意。

故選C。7、ABC【解析】A：在乒乓球從發(fā)出到剛越過(guò)球網(wǎng)的時(shí)刻，在水平方向上，乒乓球一直是勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的高度h可以求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，結(jié)合=v0t可以求出發(fā)球時(shí)的水平初速度v0；故A正確．B：由于乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，所以在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乒乓球的能量是守恒的，由于球恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)，所以，根據(jù)能量的守恒可得，在發(fā)球時(shí)的高度即為球網(wǎng)的高度h，故B正確．C：因?yàn)槌跛俣瓤梢郧蟪?，高度可以求出，則落在球臺(tái)上豎直分速度可以求出，根據(jù)平行四邊形定則可以求出落到球臺(tái)上的速度．故C正確．D：由于無(wú)法確定對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接球的位置，所以不能確定球從發(fā)出到對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：對(duì)稱(chēng)思想及力學(xué)、能量觀點(diǎn)結(jié)合解題可簡(jiǎn)化解題過(guò)程．8、AD【解析】將B的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向的運(yùn)動(dòng)，以及垂直繩子方向運(yùn)動(dòng)即繞滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖

可得vA=v2=vcosθ；由于θ不斷變小，故vA不斷變大，故物體A加速上升，加速度向上，即物體A處于超重狀態(tài)，故繩子的拉力T>mg；故選AD。點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是正確地找出物體B的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)分解的平行四邊形定則，得到物體A速度的一般表達(dá)式，得出物體A處于超重狀態(tài)，從而得到拉力大于重力。9、AD【解析】小球垂直落到斜面上，根據(jù)平行四邊形定則將速度分解，如圖所示，則v＝v0sin30°＝2v0，反彈后的速度大小為v′＝34v＝32v0，碰撞中小球的速度變化大小為Δv＝v′－v＝72v0，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球在豎直方向下落的距離為y=vy22g點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道分速度與合速度之間遵守平行四邊形定則．10、BCD【解析】

AD、由于彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤；D正確B、由于彈簧被拉長(zhǎng)，所以彈簧的彈性勢(shì)能增大，故B正確C、由A到B的過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即彈簧與小球的總機(jī)械能守恒，故C正確；11、ACD【解析】

ABC．物體剛接觸到彈簧時(shí)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小，彈力小于重力沿斜面的分量，則加速度向下，并且隨彈力的增加，加速度逐漸減??；當(dāng)彈力等于時(shí)，加速度為零，速度最大；而后由于彈力大于，則加速度變?yōu)橄蛏?，且加速度逐漸變大，速度減小為零，直到達(dá)到最低點(diǎn)，此時(shí)重力勢(shì)能最小，彈性勢(shì)能最大。因此物體從接觸彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程中，速度加速度先變小后變大，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．物體從出發(fā)點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程中，物塊減小的重力勢(shì)能與動(dòng)能之和等于增加的彈性勢(shì)能，故D正確。故選ACD。12、BC【解析】

宇航員靠地球的萬(wàn)有引力提供向心力，做圓周運(yùn)動(dòng)，受力不平衡。故A錯(cuò)誤。7.9km/s是第一宇宙速度，是貼著地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)軌道半徑越大，線速度越小，空間站的運(yùn)行速度小于7.9km/s。故B正確。宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以對(duì)“地面”的壓力等于零。故C正確。宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速釋放小球，小球受地球的萬(wàn)有引力提供向心力，做圓周運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、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)系為：Ep與x1成正比．猜測(cè)的理由：由表中數(shù)據(jù)可看出，在誤差范圍內(nèi)，x正比于s，又EP=1考點(diǎn)：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)系實(shí)驗(yàn)14、CCD2【解析】

(1)[1]處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)需要用刻度尺測(cè)小球的位移，該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量時(shí)間與小球的質(zhì)量，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺，不需要：秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平，故C正確，A、B