2022-2023學(xué)年湖北十堰市物理高一下期中考試試題含解析

2022-2023學(xué)年湖北十堰市物理高一下期中考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度和地球相同，已知地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度為g.這個小行星表面的重力加速度為A． B．400g C．20g; D．2、一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對環(huán)靜止時小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°3、在運動會的撐桿跳高項目中，如圖所示某運動員在某次撐桿跳高的過程中，從桿發(fā)生形變到最后人離開桿的過程，下列說法正確的是（）A．桿一直對人做負(fù)功B．桿一直對人做正功C．彈性勢能先增大后減小D．桿對人的彈力方向始終豎直向上4、如圖所示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能的參考平面，則小球在圖示位置處的重力勢能是（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）5、如圖所示，B為線段AC的中點，如果在A處放一個＋Q的點電荷，測得B處的場強EB＝48N/C，則（）A．EC＝24N/CB．EC＝12N/CC．若要使EB＝0，可在C處放一個－Q的點電荷D．把q＝10－9C的點電荷放在C點，則其所受電場力的大小為6×10－9N6、半徑為r=1m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點，在O點的正上方將一個可視為質(zhì)點的小球以4m/s的速度水平拋出，半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小可能是()A． B． C． D．7、在高為20m的位置以20m/s的初速度豎直上拋一物體，g取10m/s2，則物體離拋出點15m時，所經(jīng)歷的時間可能是：A．1s B．3sC． D．8、研究平拋運動，下面哪些做法可以減小實驗誤差________。A．使用密度大、體積小的鋼球B．使斜槽末端切線保持水平C．讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下D．坐標(biāo)系原點應(yīng)為小球在斜槽末端時球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點E.應(yīng)調(diào)節(jié)木板在豎直平面內(nèi)F.用一條平滑曲線將所記錄的合適點連起來，個別偏離這條曲線較遠(yuǎn)的點應(yīng)舍去9、雜技演員做高空表演時，為了安全，常在下面掛一張很大的網(wǎng).當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時，與落在相同高度的地面上相比較，下列說法正確的是()A．演員落在網(wǎng)上時的動量較小B．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較小C．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較慢D．演員落在網(wǎng)上時受到網(wǎng)的作用力較小10、如圖所示，可視為質(zhì)點的、質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列有關(guān)說法中正確的是（）A．小球能夠到達最高點時的最小速度為0B．小球能夠通過最高點時的最小速度為C．如果小球在最高點時的速度大小為，則此時小球?qū)艿赖膬?nèi)壁的作用力為3mgD．如果小球在最低點時的速度大小為，則小球通過最低點時對管道的外壁的作用力為6mg11、如圖，某帶電粒子在電場中沿曲線由A經(jīng)B運動到C，則下列說法正確的是（）A．粒子帶正電B．AB兩點電勢C．粒子在AC兩點電勢能D．粒子在AC兩點的加速度12、如圖所示，一個傾角為37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O點將一小球以速度v0＝3m/s水平拋出，經(jīng)過一段時間后，小球垂直斜面打在P點處（小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），則（）A．小球擊中斜面時的速度大小為5m/s B．小球擊中斜面時的速度大小為4m/sC．小球做平拋運動的水平位移是1.2m D．小球做平拋運動的豎直位移是1m二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)利用如圖所示的裝置“探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，具體實驗步驟如下∶A．按照圖示安裝好實驗裝置，掛上砂桶（含少量砂子）；B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等；C．取下細(xì)繩和砂桶，測量砂子和桶的質(zhì)量m，并記錄數(shù)據(jù)；D．保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時的時間t1、t2，并測量遮光條的寬度d，光電門甲、乙之間的距離為s；E．改變光電門甲、乙之間的距離，重復(fù)步驟D；請回答下列各問題：（用題目所給字母表示）(1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動能變化量。14、如圖為“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗，將一傳感器先后分別固定在豎直板上的D、C和B三點，然后從同一位置釋放擺錘，分別測出擺錘經(jīng)過D、C和B點時的速度。(1)實驗中速度由____________傳感器測量；(2)已知擺錘的直徑為△s，由傳感器測出擺錘通過傳感器時的擋光時間為△t，則擺錘經(jīng)過傳感器時的速度大小為____________；(3)實驗中默認(rèn)從____________點釋放擺錘，以____________點為零勢能面；(4)該實驗的研究對象是____________；(5)實驗中，某同學(xué)由于操作不當(dāng)，測得擺錘在B點的機械能明顯比在A、C和D的機械能大，其原因可能是（只寫一種）____________。15、小明用如圖所示裝置研究加速度與力的關(guān)系，圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大?。畬嶒灂r，下列操作必要且正確的是________。．A．吊上砂桶時將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動;B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù);C．改變砂和砂桶質(zhì)量，重復(fù)步驟B，打出幾條紙帶;D．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量;E．為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°，BCD為半徑R=5m的圓弧形軌道，在B點，軌道B與與圓弧形軌道BCD相切，整個光滑軌道處于豎直平面內(nèi)，在A點，一質(zhì)量為m=1kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C點后從D點豎直向上拋出．設(shè)以豎直線MDN為分界線，在小球運動到MDN邊界以及邊界左側(cè)時將受到一個水平向左的恒力F（未知）作用．當(dāng)小球最后落到與D在同一水平面相距為d=10.8m的S點處，此時速度大小vs=16m/s，已知A點距地面的高度H=10m，B點距地面的高度h=5m.（g取10m/s2），求：（1）小球經(jīng)過B點時的速度大小vB=？（2）小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點時對軌道的壓力（3）小球從D點拋出后，速度最小時距SD面的高度17、（10分）從離地125m的高空釋放一小球自由下落，空氣阻力忽略不計，求：(1)經(jīng)過多長時間落到地面？(2)下落過程中，小球第1s內(nèi)和最后1s內(nèi)的位移大小各是多少？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】試題分析：根據(jù),而,所以，所以，所以．選項A正確．考點：萬有引力定律及重力加速度．2、A【解析】小球轉(zhuǎn)動的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯誤．3、C【解析】

AB．從桿開始發(fā)生形變到桿形變最大過程中，彈性勢能逐漸增大，桿對人做負(fù)功，從形變最大到人離開桿的過程中，彈性勢能逐漸減小，桿對人做正功，故A、B錯誤；C．上述分析可知，從桿發(fā)生形變到最后人離開桿的過程，彈性勢能先增大后減小，C正確；D．桿對人的彈力方向與桿發(fā)生形變的方向相反，整個過程不斷變化，不是始終豎直向上，D錯誤。故選C。4、B【解析】

設(shè)桌面為零勢能的參考平面，則小球在圖示位置處高度是H，根據(jù)重力勢能的定義式可知，小球在圖示位置處的重力勢能是故B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解析】

Q相同，B離點+Q的距離等于C離+Q的距離的一半，則根據(jù)真空中點電荷場強公式E=kQ/r2，得EB=4EC；因B處的場強EB=48N/C，則EC=12N/C．故A錯誤，B正確；若要使EB=0，可在C處放一個+Q的點電荷，故C錯誤；把q=10-9C的點電荷放在C點，則其受電場力的大小為F=qE=10-9C×12N/C=1.2×10-8N，故D錯誤；故選B。6、C【解析】

小球平拋運動的時間為＝0.25s小球平拋運動的時間和圓盤轉(zhuǎn)動的時間相等，則有t=nT=n解得ω=，n=1，2，3…．當(dāng)n=1時，ω=8πrad/s；當(dāng)n=2時，ω=16πrad/s,故C正確，ABD錯誤．故選C.7、ABC【解析】

取豎直向上方向為正方向，當(dāng)物體運動到拋出點上方離拋出點15m時，位移為x＝15m.由豎直上拋運動的位移公式得：.解得t1＝1s，t2＝3s.當(dāng)物體運動到拋出點下方離拋出點15m時，位移為x′＝－15m，由.解得或(負(fù)值舍去)，故選項A、B、C正確故選ABC．8、ABCDEF【解析】

A．使用密度大、體積小的鋼球可以減小做平拋運動時的空氣阻力，故A正確；B．實驗中必須保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道必須要水平，故B正確；C．為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一高度無初速度釋放，故C正確；D．平拋運動的起點即為坐標(biāo)系原點應(yīng)為小球在斜槽末端時球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點，故D正確；E．實驗時應(yīng)調(diào)節(jié)木板在豎直平面內(nèi)，這樣可以避免小球與坐標(biāo)紙之間的摩擦力作用引起的誤差，故E正確；F．用一條平滑曲線將所記錄的合適點連起來，個別偏離這條曲線較遠(yuǎn)的點應(yīng)舍去，這樣可以使描繪曲線更準(zhǔn)確，故F正確。故選ABCDEF。9、CD【解析】

A．演員在下落中接觸地面的瞬間速度不變，故跳在網(wǎng)上時的動量和落在地面上動量是相等的，故A錯誤；B．演員的初動量相等，而演員落在網(wǎng)上時的動量和落在地上的動量相等，到人的動量變成零，動量的變化是相等的，故B錯誤；C．演員落在網(wǎng)上時由于網(wǎng)的緩沖，使減速時間延長，故動量變化較慢，故C正確；D．因動量的變化量相同，而減速時間延長，則由動量定理可知，演員落在網(wǎng)上受到的網(wǎng)的作用力較小，故D正確。故選CD。10、AD【解析】

AB．小球在最高點支持力等于重力，速度為0，所以小球能夠到達最高點時的最小速度為0，A正確，B錯誤；C．在最高點，根據(jù)牛頓第二定律解得負(fù)號表示方向，所以軌道外壁對小球的作用力為，根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)壍劳獗诘淖饔昧?，C錯誤；D．在最低點，根據(jù)牛頓第二定律解得D正確。故選AD。11、BD【解析】

A、由粒子的運動軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場力的方向大致向下方，與電場強度方向相反，故粒子帶負(fù)電，故A錯誤；B、沿電場線是方向電勢逐漸降低，所以有φA＞φB，故B正確；C、從A到C過程中，根據(jù)電場力和運動方向可以判斷，電場力做負(fù)功，電勢能增加，AC兩點電勢能EPA＜EPC，故C錯誤；D、C處的電場線較密，A處的電場線較疏，所以有aC＞aA，故D正確．12、AC【解析】

AB．將球垂直撞在斜面上P點的速度進行分解，如圖所示，由圖可知θ=37°，β=53°

由數(shù)學(xué)知識得：小球擊中斜面時的速度大小為故A正確，B錯誤；

CD．由則得則小球做平拋運動的水平位移是x=v0t=3×0.4m=1.2m豎直位移是故C正確，D錯誤。

故選AC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、mg【解析】

（1）[1]由步驟B，可知小車和砂桶都做勻速直線運動；對小車，沿斜面方向，根據(jù)平衡條件可得對砂桶，根據(jù)平衡條件可得在步驟D中對小車，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立可得即步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為mg；（2）[2]遮光片通過兩個光電門1、2的速度分別為v1=，v2=故小車動能變化量為在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力做功等于物體動能的變化量，即14、光電門AD擺錘測B點速度時，光電門傳感器固定的在B點的下方；或測B點速度時，擺錘釋放點的位置高于A點；或測B點速度時，擺錘從A點釋放時的速度不為零?！窘馕觥?/p>

(1)[1]本實驗，采用光電門傳感器來測量瞬時速度；(2)[2]根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，所以擺錘經(jīng)過光電門時的速度大小為：(3)[3][4]為操作和數(shù)據(jù)處理方便，實驗中默認(rèn)從A點的位置釋放；以最低點D點為零勢能面；(4)[5]該實驗研究擺錘在向下擺動過程中機械能是否守恒，所以研究對象為擺錘；(5)[6]造成擺錘在B點的機械能明顯比在A、C和D的機械能大的原因可能是：測B點速度時，光電門傳感器固定的在B點的下方；或測B點速度時，擺錘釋放點的位置高于A點；或測B點速度時，擺錘從A點釋放時的速度不為零。15、BC【解析】

A項：實驗前要平衡摩擦力，將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動，平衡摩擦?xí)r，不能掛上砂桶和砂，故A錯誤；B項：為充分利用紙帶，小車靠近打點計時器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)，故B正確；C項：為得出普遍規(guī)律，改變砂和