河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月期中物理試題（解析版）

唐山市十縣一中聯(lián)盟2023-2024學(xué)年度高一年級第二學(xué)期期中考試物理本試題共8頁，15小題，滿分100分。考試時(shí)間75分鐘。本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.解答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x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，將答題卡交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7個(gè)小題，每小題4分，共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列選項(xiàng)與能量的單位一致的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】功與能量的單位一樣，根據(jù)，可知能量的單位可表示為故選B。2.牛頓這位科學(xué)巨人對物理學(xué)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，下列有關(guān)牛頓的表述中正確的是A.牛頓用扭秤裝置測定了萬有引力常量B.牛頓通過斜面實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的平方成正比C.牛頓的“月－地檢驗(yàn)”表明地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與行星所受太陽的引力服從相同規(guī)律D.牛頓認(rèn)為站在足夠高的山頂上無論以多大的水平速度拋出物體，物體都會(huì)落回地面【答案】C【解析】【詳解】A．卡文迪許用扭秤裝置測定了萬有引力常量，故A錯(cuò)誤；B．伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間平方成正比，故B錯(cuò)誤；C．牛頓的“月--地檢驗(yàn)”表明地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與行星所受太陽的引力服從相同規(guī)律，故C正確；D．牛頓曾設(shè)想，從高山上水平拋出的物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果拋出速度足夠大，物體不會(huì)落回地面，將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星，故D錯(cuò)誤．3.我國2020年發(fā)射的火星車，2021年順利到達(dá)了火星。下一步的目標(biāo)是發(fā)射可回收火星探測器。若將來我國發(fā)射的探測器從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，整個(gè)過程中，探測器的質(zhì)量可認(rèn)為不變，則下列說法正確的是（）A.探測器從軌道Ⅱ上轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ上時(shí)，應(yīng)在P點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)行加速B.探測器在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能等于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能C.探測器繞火星在軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期相同D.探測器在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度小于探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】A【解析】【詳解】A．探測器從軌道Ⅱ上轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ上時(shí)，探測器要做離心運(yùn)動(dòng)，則需要增大速度，故應(yīng)在P點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)行加速，故A正確；B．飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，要點(diǎn)火加速，使其速度增大做離心運(yùn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，所以飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律知，三個(gè)軌道的半長軸或半徑不相等，故探測器在三個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期不相同，故C錯(cuò)誤；D．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，將質(zhì)量為m的石塊從離地面h高處以初速度斜向上拋出，最后落回地面。最高點(diǎn)距離地面高度為H，以拋出點(diǎn)為參考平面，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.石塊到達(dá)地面時(shí)動(dòng)能為B.石塊到達(dá)地面時(shí)的重力勢能為C.石塊在最高點(diǎn)的機(jī)械能為mgHD.石塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中重力勢能增加了mgh【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理可得可得石塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．以拋出點(diǎn)為參考平面，石塊到達(dá)地面時(shí)的重力勢能為故B正確；C．石塊運(yùn)動(dòng)過程只受重力作用，石塊的機(jī)械能守恒，設(shè)石塊在最高點(diǎn)的速度為，以拋出點(diǎn)為參考平面，則石塊在最高點(diǎn)的機(jī)械能為故C錯(cuò)誤；D．石塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，重力做功為則石塊重力勢能減少了mgh，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖，為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖．塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的，下列表述正確的是（）A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由放電極指向集塵極C.帶電塵埃所受電場力方向與電場方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大【答案】D【解析】【詳解】ABC．由圖示可知，集塵極與直流高壓電源正極相連，則電場方向由集塵板指向放電極，塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，則塵埃的電場力方向向右，故到達(dá)到達(dá)集塵極的塵埃帶負(fù)電荷，故ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，同一位置帶電荷量越多場強(qiáng)越大，塵埃所受電場力越大，故D正確。故選D。6.如圖所示，足夠長的木板B置于光滑水平面上，木塊A置于木板B上，A、B接觸面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)為一定值，現(xiàn)用一水平恒力F作用在B上使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，A、B之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有（）A.B對A的摩擦力的功率先變大后不變B.力F做的功一定等于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量C.力F對B做的功等于B動(dòng)能的增加量D.B對A的摩擦力做的功等于A動(dòng)能的增加量【答案】D【解析】【詳解】A．A、B之間有相對運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力恒定，由于A在B的摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)P＝fv可知B對A的摩擦力的功率在增大，故A錯(cuò)誤；B．A與B有相對運(yùn)動(dòng)，對整體分析可知，F(xiàn)做功轉(zhuǎn)化為兩個(gè)物體動(dòng)能及系統(tǒng)的內(nèi)能，故拉力F做的功大于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可得F與A對B的摩擦力做功之和等于B的動(dòng)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D．在水平方向上A只受B的摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理可得B對A的摩擦力做的功等于A動(dòng)能的增加量，故D正確。故選D。7.如圖，A、B、C、D是正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，在A點(diǎn)和C點(diǎn)放有電荷量都為q的正電荷，在B點(diǎn)放了某個(gè)未知電荷后，恰好D的電場強(qiáng)度等于0。則放在B點(diǎn)的電荷電性和電荷量為（）A.負(fù)電荷電荷量為 B.負(fù)電荷電荷量為C.正電荷電荷量為 D.正電荷電荷量為【答案】B【解析】【詳解】設(shè)正方向邊長l，A、C點(diǎn)的電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)均為則A、C點(diǎn)的電荷在D點(diǎn)的合場強(qiáng)為因?yàn)镈點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好等于零，則B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)與A、C點(diǎn)的電荷在D點(diǎn)的合場強(qiáng)等大反向，因此B點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，且B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在D的電場強(qiáng)度大小是解得故選B。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.甲、乙兩顆人造衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，甲距地面的高度為3R，乙距地面的高度為R，下列推論正確的有（）A.由可知，乙的速度是甲速度的倍B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C.由可知，甲的向心力是乙的D.由可知，甲的周期是乙的倍【答案】AD【解析】【詳解】AB．衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得可得，可得甲、乙的線速度之比為即乙的速度是甲速度的倍；甲、乙的向心加速度大小之比為即甲的向心加速度是乙的，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由萬有引力提供向心力的由于不知道甲、乙的質(zhì)量關(guān)系，所以不能確定甲、乙的向心力關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．由開普勒第三定律可知甲、乙的周期之比為故D正確。故選AD。9.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線。實(shí)線為帶電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，P、Q、R分別在電場線a、b、c上，據(jù)此可知（）A.該粒子一定正電荷B.該粒子在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度大C.該粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能比在Q點(diǎn)的動(dòng)能大D.無論粒子運(yùn)動(dòng)方向如何，電場力對該粒子一定做負(fù)功【答案】BC【解析】【詳解】A．由于帶電粒子僅受電場力作用，所以電場力位于軌跡的凹側(cè)，如圖所示由于不知道電場方向，所以無法確定粒子的電性，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場線的疏密程度可知，P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)，則粒子在P點(diǎn)受到的電場力大于在Q點(diǎn)受到的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，粒子在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度大，故B正確；CD．若粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)Q點(diǎn)，則電場力與速度方向的夾角大于，電場力做負(fù)功，粒子動(dòng)能減小，粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能比在Q點(diǎn)的動(dòng)能大；若粒子從Q運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)，則電場力與速度方向的夾角小于，電場力做正功，粒子動(dòng)能增加，粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能比在Q點(diǎn)的動(dòng)能大；故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.質(zhì)量為m的汽車在足夠長的平直公路上行駛，阻力f保持不變。當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，從此時(shí)開始，發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率工作，此后關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)說法正確的是（）A.汽車?yán)^續(xù)以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)B.汽車先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)C.汽車能達(dá)到的最大速度為D.汽車能達(dá)到的最大速度為【答案】BC【解析】【詳解】AB．汽車的額定功率為根據(jù)牛頓第二定律得解得隨著速度的增大，加速度減小，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；CD．牽引力等于阻力時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度最大解得C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題：54分11.在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B，A球固定在可移動(dòng)的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于C點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角α越大；再保持兩球距離不變，改變小球A所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角α越大。（1）實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而___________，隨其所帶電荷量的增大而___________。（填“增大”或“減小”）（2）該同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是___________。（單選）A.累積法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法【答案】（1）①.增大②.增大（2）C【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)平衡條件，兩電荷之間的相互作用力大小為先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角α越大，F(xiàn)越大，表明兩電荷之間的相互作用力的大小，隨其距離的減小而增大；[2]再保持兩球距離不變，改變小球A所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角α越大，F(xiàn)越大；表明兩個(gè)電荷之間的相互作用力的大小，隨其所帶電荷量的增大而增大?！拘?詳解】該同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是控制變量法：先控制兩電荷的電量不變，后控制兩電荷之間的距離不變。故選C。12.某同學(xué)采用重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，裝置如圖甲所示。（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，下列器材中必備的是___________；A.交流電源 B.直流電源 C.秒表 D.刻度尺（2）重物由靜止釋放，O是打下的第一個(gè)點(diǎn)。按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶，用刻度尺測量連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離分別為h1，h2，h3，如圖乙所示。已知重物的質(zhì)量為m，打點(diǎn)頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。B點(diǎn)的速度vB=___________，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中重力勢能的減少量ΔEp=___________，動(dòng)能的增加量ΔEk=___________（用題中已知量和測量量表達(dá)）。（3）用h代表重物下落的距離，重錘的動(dòng)能Ek隨著h變化的圖線如圖丙所示，如果重物所受阻力恒定，已知圖線的斜率為k，那么重物受到的阻力大小為___________（用題中給出的字母表示）?！敬鸢浮浚?）AD（2）①②.mgh2③.（3）mg-k【解析】【小問1詳解】AB．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，不使用直流電源，A是必備的，B是不需要的；CD．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)的，不使用秒表計(jì)時(shí)，所以不需要秒表；使用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，所以需要刻度尺，C是不需要的，D是必備的。故選AD?！拘?詳解】[1]B點(diǎn)的速度為解得[2]從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中重力勢能的減少量為[3]動(dòng)能的增加量為【小問3詳解】根據(jù)動(dòng)能定理得解得根據(jù)題意得解得13.如圖甲所示，傾角為的光滑絕緣斜面固定在水平面上，斜面底端固定一個(gè)帶正電的小球A，另有一質(zhì)量的帶正電小球B靜止在距離斜面底端10cm處，小球半徑可以忽略，重力加速度取，靜電常數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（1）若小球B帶電量為，求小球A所帶電荷量；（2）若將A球撤去，加一水平方向的勻強(qiáng)電場，仍使B球靜止在斜面上，如圖乙所示，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小及方向。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2），水平向右【解析】【詳解】（1）對B球受力分析有，沿斜面方向有解得（2）對B球受力分析，B球處于平衡狀態(tài)，所以電場力水平向右，又因?yàn)锽球帶正電，所以該勻強(qiáng)電場方向水平向右。沿斜面方向平衡解得14.我國航天技術(shù)飛速發(fā)展，設(shè)想數(shù)年后宇航員登上了某星球表面，宇航員從距該星球表面高度為h處，自由釋放一小球，測得落地時(shí)間為t，已知該星球的半徑為R，引力常量為G。求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的質(zhì)量及第一宇宙速度。【答案】（1）；（2），【解析】【詳解】（1）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)解得（2）根據(jù)黃金代換式解得根據(jù)牛頓第二定律得所以該星球的第一宇宙速度15.如圖所示，足夠長光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，軌道半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得一定速度后脫離彈簧，它經(jīng)過B點(diǎn)的速度為，之后沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)的速度為。C點(diǎn)為半