2022-2023學(xué)年甘肅省平?jīng)鍪徐o寧一中高一物理第二學(xué)期期中考試試題含解析

2022-2023學(xué)年甘肅省平?jīng)鍪徐o寧一中高一物理第二學(xué)期期中考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小球過最高點(diǎn)的速度V，下列說法中正確的是

A．V的最小值為B．V由零逐漸增大到時(shí)，桿對(duì)球的彈力逐漸增大C．V由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)球的彈力逐漸減小D．是球所受彈力方向發(fā)生變化的臨界速度2、如圖所示，在滅火搶險(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬行到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)，為了節(jié)省救援時(shí)間，在消防車前進(jìn)的過程中，人同時(shí)相對(duì)梯子（與消防車的夾角固定不變）勻速向上運(yùn)動(dòng)，從地面上來看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做曲線運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做直線運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)3、磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．a(chǎn)、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，Ba>BbB．a(chǎn)、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，Ba<BbC．同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力一定比b處時(shí)大D．同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力一定比b處時(shí)小4、2018年12月8日，嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球，從環(huán)月圓軌道上的P點(diǎn)實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道,再由近月點(diǎn)Q開始進(jìn)行動(dòng)力下降，最后于2018年12月16日成功落月．假設(shè)嫦娥四號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬有引力．下列說法正確的是A．若已知環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可以計(jì)算出月球的密度B．在環(huán)月段橢圓軌道上運(yùn)行周期比在環(huán)月段圓軌道上的周期大C．在環(huán)月段圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速才能進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道D．沿環(huán)月段橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度5、假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g1．如圖所示，“嫦娥三號(hào)”飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月B點(diǎn)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是A．飛船在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌前后相比較，變軌后動(dòng)能減小B．飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，動(dòng)能減小C．飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的線速度大小之比為1：2D．飛船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間為2π6、下列說法正確的是（）A．速度方向發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度保持不變C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力為零D．質(zhì)點(diǎn)在做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的變化率不變7、甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3，那么下列說法中正確的是（）A．它們的半徑之比為2∶9B．它們的半徑之比為1∶2C．它們的周期之比為2∶3D．它們的周期之比為1∶38、一人駕著小船渡過一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)大河，水流速度恒為6m/s。去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，航時(shí)8s；回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，航時(shí)10s。船在靜水中的速度大小相同，則下列正確的是()A．船在靜水中的速度為12m/sB．去程時(shí)登陸點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)正對(duì)岸下游48m處C．回程時(shí)船的路程為80mD．去程船合速度方向與返程時(shí)船頭指向相反9、一些星球由于某種原因而發(fā)生收縮，假設(shè)該星球的直徑縮小到原來的．若收縮時(shí)質(zhì)量不變，不考慮星球自轉(zhuǎn)的影響，則與收縮前相比（）A．同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的4倍B．同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的16倍C．該星球的平均密度增大到原來的16倍D．該星球的平均密度增大到原來的64倍10、下列說法正確的是（）A．天王星的運(yùn)行軌道偏離根據(jù)萬有引力計(jì)算出來的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其它行星的引力作用；B．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方C．海王星是牛頓運(yùn)用萬有引力定律，經(jīng)過大量計(jì)算而發(fā)現(xiàn)的,被人們稱為“筆尖上的行星”D．相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積11、有一種“套環(huán)”游戲:把一金屬小環(huán)平拋出去,環(huán)落地時(shí)套住擺放在地上的獎(jiǎng)品,游戲者就可以獲得這個(gè)獎(jiǎng)品．一次拋環(huán)的軌跡如圖所示,要想下一次套中獎(jiǎng)品,游戲者該如何調(diào)整(不計(jì)空氣阻力)A．不改變拋出點(diǎn)的高度,適當(dāng)增大拋出的速度B．不改變拋出點(diǎn)的高度,適當(dāng)減小拋出的速度C．不改變拋出的速度,適當(dāng)增大拋出點(diǎn)的高度D．不改變拋出的速度,適當(dāng)減小拋出點(diǎn)的高度12、如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受向心力可能等于重力B．小球在圓周的最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力可能為零C．若小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)速率是0D．若小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)速率是二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c位置是運(yùn)動(dòng)軌跡上三個(gè)點(diǎn)（已標(biāo)出）。其中x、y坐標(biāo)軸分別沿水平方向和豎直方向，則：(1)小球平拋的初速度為______m/s。（重力加速度g=10m/s2）(2)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為_______m/s。(3)從坐標(biāo)原點(diǎn)到c點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量為_____m/s。(4)小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=_____cm，y=________cm。14、（10分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量m=1.0kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．如圖所示，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于_____J．（取三位有效數(shù)字）（2）光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球（可看做質(zhì)點(diǎn)）．現(xiàn)在利用這些器材測(cè)定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能．（a）還需要的器材是_______．（b）以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)_____能的測(cè)量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化對(duì)_____和_____的直接測(cè)量．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=8×104W，汽車的質(zhì)量m=2000kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.2倍(即f=0.2mg)。求：（1）汽車所能達(dá)到的最大速度vm是多大？（2）若汽車從靜止開始，保持以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？（g取10m/s2）16、（12分）有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)從M中挖去半徑為R的球體，如圖所示，則剩余部分對(duì)m的萬有引力F為多大？17、（12分）若有一艘宇宙飛船在一行星表面繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，引力常量為G，請(qǐng)推導(dǎo)該行星的平均密度的表達(dá)式（用G、T表示）。

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、D【解析】A.小球在最高點(diǎn)的最小速度為零，此時(shí)桿子的支持力等于重力．故A錯(cuò)誤；B.在最高點(diǎn),根據(jù)得，速度增大，向心力也逐漸增大．故B正確；C.當(dāng)v>，桿子表現(xiàn)為拉力，速度增大，向心力增大，則桿子對(duì)小球的拉力增大．故C正確；D．當(dāng)v<時(shí),桿子表現(xiàn)為支持力,此時(shí)有：mg?F=速度增大時(shí),向心力增大,則桿子對(duì)小球的支持力減小，故D正確．故選BCD．點(diǎn)睛：桿子在最高點(diǎn)可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，臨界的速度為零，根據(jù)牛頓第二定律判斷桿子對(duì)小球的彈力隨速度變化的關(guān)系．2、B【解析】當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，因人同時(shí)相對(duì)梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，可知：消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，結(jié)合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．故CD錯(cuò)誤．故選B.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，知道通過分解為水平方向和豎直方向來判斷消防隊(duì)員在水平方向的速度變化．3、A【解析】

AB．磁感線的疏密程度反映磁感應(yīng)強(qiáng)度，a、b兩點(diǎn)中a點(diǎn)處磁感線較密，因此a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大，故B錯(cuò)誤，A正確；CD．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力大小除了跟磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)外，還跟電流與磁感線方向夾角大小有關(guān)，因此同一通電導(dǎo)線在a、b處受力大小無法判斷，故CD錯(cuò)誤。故選A。4、D【解析】

A．若已知環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，根據(jù)，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量，但是不知道月球的半徑，無法計(jì)算月球的體積，因此不能計(jì)算出月球的密度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第三定律，由于環(huán)月段圓軌道上的半徑大于橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，故在環(huán)月段圓軌道上運(yùn)行周期比在環(huán)月段橢圓軌道上的周期大，故B錯(cuò)誤；C．在環(huán)月段圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)減速，使萬有引力大于向心力，衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)，才能進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，得，距離月球越近，加速度越大，故在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度，故D正確．5、A【解析】試題分析：飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時(shí)，是通過向行進(jìn)方向噴火，做減速運(yùn)動(dòng)，向心進(jìn)入橢圓軌道，所以點(diǎn)火瞬間是動(dòng)能減小的，故A正確；飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，萬有引力做正功，動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)環(huán)繞速度公式v=GMr∝1r，飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的軌道半徑之比為1：4，故線速度之比為2：1，故C錯(cuò)誤；船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動(dòng)，萬有引力等于向心力，故：G考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】此題是萬有引力定律的應(yīng)用問題，主要考查圓周運(yùn)動(dòng)中各種向心力公式的變換．要能根據(jù)萬有引力提供向心力，選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式；注意黃金代換式mg=GMm6、D【解析】試題分析：速度方向時(shí)刻發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率保持不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力充當(dāng)向心力，不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)在做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的變化率大小始終為gt，方向始終豎直向下，選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：本題考查曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)．7、AD【解析】由v＝ωr，得r＝vω，r甲r乙＝v甲ω甲v乙ω乙＝29，A正確，B錯(cuò)誤；由T＝8、BC【解析】A、設(shè)河的寬度為d，水的速度為，船的速度為，根據(jù)題意：，回程時(shí)，聯(lián)立可以得到：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、去程時(shí)水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，則水平位移為：，故選項(xiàng)B正確；C、回程時(shí)合速度為：，則合位移為：，故選項(xiàng)C正確；D、去程船合速度方向?yàn)槿鐖D所示：則：返程時(shí)船頭指向?yàn)槿鐖D所示：則：，由于，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：根據(jù)船頭指向始終與河岸垂直，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可列出河寬與船速的關(guān)系式，當(dāng)路線與河岸垂直時(shí)，可求出船過河的合速度，從而列出河寬與船速度的關(guān)系，進(jìn)而即可求解。9、BD【解析】

AB、忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式=mg，該星球的直徑縮小到原來的，若收縮時(shí)質(zhì)量不變，所以同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的16倍。故A錯(cuò)誤，B正確；CD、該星球的直徑縮小到原來的一半，則體積：，密度：ρ=該星球的直徑縮小到原來的一半，體積變成原來的，因收縮時(shí)質(zhì)量不變，則密度變成原來的64倍。故C錯(cuò)誤，D正確。10、AB【解析】

A．科學(xué)家亞當(dāng)斯通過對(duì)天王星的長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際運(yùn)行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔一段時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離，亞當(dāng)斯利用牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律對(duì)觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在著一顆未知行星（后命名為海王星），故選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方，故選項(xiàng)B正確；C．海王星是運(yùn)用萬有引力定律，經(jīng)過大量的計(jì)算后發(fā)現(xiàn)的，但不是牛頓運(yùn)用萬有引力定律經(jīng)過大量計(jì)算而發(fā)現(xiàn)的，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第二定律可知相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積不等于術(shù)星與太陽連線掃過的面積，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11、AC【解析】

金屬小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)在獎(jiǎng)品的左方，說明水平位移偏小，應(yīng)增大水平位移才能使小環(huán)套在獎(jiǎng)品上；將平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解：水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出水平位移與初速度和高度的關(guān)系式，再進(jìn)行分析選擇．【詳解】金屬環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其初速度大小為，跑出點(diǎn)高度為，水平位移為則在豎直方向上：在水平方向上：聯(lián)立得：金屬小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)在獎(jiǎng)品的左方，說明水平位移偏小，應(yīng)增大水平位移才能使小環(huán)套在獎(jiǎng)品上所以保持拋出點(diǎn)的高度不變，適當(dāng)增大，可以增大水平位移；若保持拋出點(diǎn)速度不變，應(yīng)適當(dāng)增加，同樣能使水平位移增大．故本題選AC．【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析處理生活中的問題，比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解方法得到水平位移的表達(dá)式．12、ABD【解析】小球在最高點(diǎn)重力剛好提供向心力時(shí)有最小速度，此時(shí)強(qiáng)繩子的拉力為零，ABD正確、C錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、【解析】

（1）[1]因?yàn)樵谒椒较蛏?，a到b，b到c的水平位移相等，設(shè)時(shí)間為T，在豎直方向上，根據(jù)得則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為。（2）[2]b點(diǎn)在豎直方向上的分速度為小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為。（3）[3]物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間為那么從坐標(biāo)原點(diǎn)到c點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量為。（4）[4]小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間為水平方向上的位移為豎直方向上的位移為所以開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為