上海市青浦一中2022-2023學年物理高一下期中統(tǒng)考試題含解析

上海市青浦一中2022-2023學年物理高一下期中統(tǒng)考試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示,甲、乙兩同學從河中O點出發(fā),分別沿直線游到A點和B點后,立即沿原路線返回到O點．OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB=12m．若水流速度為1.5m/s不變,兩人在靜水中游速相等均為2.5m/s,他們所用時間分別用t甲、t乙表示,則()A．t甲=9.6sB．t甲=16sC．t乙=12sD．t乙=15s2、如圖所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球，如果給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺，設細繩與豎直方向的夾角為，下列說法中正確的是A．小球受重力、細繩的拉力和向心力作用 B．細繩的拉力等于向心力C．越大，小球運動的角速度越大 D．越大，小球運動的線速度越小3、如圖，半圓形金屬框豎直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球P在水平外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ，現(xiàn)用力F拉動小球，使其緩慢上移到框架的最高點，在此過程中金屬框架始終保持靜止，下列說法中正確的是（）A．框架對小球的支持力先減小后增大B．水平拉力F先增大后減小C．地面對框架的摩擦力一直減小D．地面對框架的支持力先減小后增大4、宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為（）A．0 B． C． D．5、關(guān)于電流，下列說法中正確的是()A．電流跟通過截面的電荷量成正比，跟所用時間成反比B．單位時間內(nèi)通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大C．電流是一個矢量，其方向就是正電荷定向移動的方向D．國際單位制中，其單位“安培”是導出單位6、長為l的輕桿一端固定著一個小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運動，如圖所示，下列敘述符合實際的是()A．小球在最高點的速度至少為B．小球在最高點的速度大于時，受到桿的拉力作用C．當球在直徑ab下方時，一定受到桿的拉力D．當球在直徑ab上方時，一定受到桿的支持力7、在發(fā)射衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先從低軌道進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入高軌道軌道Ⅱ．則（）A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于11.2km/sB．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道ⅡC．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的運行速度大于7.9km/sD．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度8、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直固定放置，開口向上，滑到最低點時速度大小為v.若物體與球殼之間的動摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點時，下列說法正確的是()A．受到的向心力為mg＋mB．受到的摩擦力為μmC．受到的摩擦力為μ(mg＋m)D．受到的合力方向斜向左上方9、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6mgD．如果小球在最高點時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿赖膬?nèi)壁的作用力為3mg10、如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)平臺上隨平臺一起做勻速圓周運動，動摩擦因數(shù)均為μ，已知A的質(zhì)量為3m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，則以下說法正確的是（）A．a(chǎn)A=aC>aB B．a(chǎn)A=aB<aC C．fA>fC>fB D．fA>fB>fC二、實驗題11、（4分）某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器工作頻率為50Hz。(1)下列說法中正確的是______；（填字母代號）A．該實驗不需要平衡摩擦力B．為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…以并聯(lián)方式掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車。把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為2W1，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出，根據(jù)第四次的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s（小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）；(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關(guān)系做出的猜想肯定不正確的是________。（填選項字母）A．B．C．D．12、（10分）某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗。他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線。由圖線可知彈簧的原長x0=______cm，勁度系數(shù)k=________N/m。三、計算題：解答應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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖是小型電動打夯機的結(jié)構(gòu)示意圖，電動機帶動質(zhì)量為m=50kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點)繞轉(zhuǎn)軸O勻速運動，重錘轉(zhuǎn)動半徑為R=0.5m．電動機連同打夯機底座的質(zhì)量為M=25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計，重力加速度g取10m/s2.求：(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時，才能使打夯機底座剛好離開地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動，當打夯機的重錘通過最低位置時，打夯機對地面的壓力為多大？14、（14分）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧的原長為20cm，豎直懸掛著，當用15N的力向下拉彈簧時，量得彈簧長24cm．問：（1）彈簧的勁度系數(shù)為多少？（2）若把它豎立在水平桌面上，用30N的力豎直向下壓時，彈簧長為多少？15、（13分）有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋。（g取10m/s2）(1)汽車到達橋頂時速度為5m/s，汽車對橋的壓力是多大？(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時便恰好對橋沒有壓力而騰空？

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

設游速為v，水速為v0，OA=OB=l，則甲整個過程所用時間：，乙為了沿OB運動，速度合成如圖：

則乙整個過程所用時間：，故C正確，選項ABD錯誤．2、C【解析】

AB.小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，故A錯誤，B錯誤；C.向心力大小為：Fn=mgtanθ，小球做圓周運動的半徑為：r=Lsinθ，則由牛頓第二定律得：mgtanθ=mω2Lsinθ。得到角速度ω=，越大，cosθ越小，小球運動的角速度越大，故C正確；D.由牛頓第二定律mgtanθ=m，得到線速度：v=，θ越大，sinθ、tanθ越大，小球運動的線速度越大，故D錯誤。故選：C.3、C【解析】以小球為研究對象，分析受力情況如圖所示：根據(jù)動態(tài)三角形可知：框架對小球的支持力不斷減小，水平拉力F一直減小，故AB錯誤；以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由圖可知，水平拉力F一直減小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小，框架對地面的壓力保持不變，故C正確，D錯誤．4、B【解析】對飛船受力分析知，所受到的萬有引力提供勻速圓周運動的向心力，等于飛船所在位置的重力，即，可得飛船的重力加速度為，故選B．【考點定位】萬有引力定律的應用．5、B【解析】

AB.電流的定義為電量與時間的比值，即為單位時間內(nèi)通過的電量，單位時間內(nèi)通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大。故A錯誤，B正確；C.一個量有方向并不能定義為矢量，矢量的運算必須遵循平行四邊形定則，電流有方向但不符合矢量合成法則，不是矢量。故C錯誤；D.國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位“安培”是基本單位，故D錯誤。故選：B6、BC【解析】試題分析：小球在最高點的速度至少為0，A錯誤；球在最高點的速度大于時，向心力大于mg，一定受到桿的拉力作用，B正確；當球在直徑ab下方時，重力和輕桿的力提供向心力，一定受到桿的拉力，C正確；當球在直徑ab上方時，可能受到桿的支持力或拉力，D錯誤．考點：本題考查了豎直面內(nèi)的圓周運動問題．7、ABD【解析】

A、發(fā)射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故選項A正確；B、通過在點加速使衛(wèi)星由原來的向心運動變?yōu)閳A周運動，由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ，故選項B正確；C、第一宇宙速度為衛(wèi)星的運行的最大速度，在軌道Ⅱ上的運行速度小于7.9km/s，故選項C錯誤；D、在軌道Ⅰ上，近地點速度大，遠地點速度小，則衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，故選項D正確．8、CD【解析】

A、向心力的大小，故A錯誤．B、C、根據(jù)牛頓第二定律得，則．所以滑動摩擦力，故B錯誤，C正確．D、由于重力支持力的合力方向豎直向上，滑動摩擦力方向水平向左，則物體合力的方向斜向左上方．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵確定物體做圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．9、AC【解析】

AB．圓形管道內(nèi)壁能支撐小球，小球能夠通過最高點時的最小速度為0，故A正確，B錯誤；C．重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：，根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)艿赖耐獗诘淖饔昧?mg，故C正確；D．設管道對小球的彈力大小為F，方向豎直向下．由牛頓第二定律得：，代入解得：，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第三定律得知：小球?qū)艿赖膹椓Ψ较蜇Q直向上，即小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧Γ蔇錯誤。故選AC。10、BC【解析】

A、B、因為A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，A、B、C三個物體的角速度相等，根據(jù)公式a=ω2R知aA=aB＜aC，故A錯誤，B正確；C、D、因為A、B、C三個物體的角速度相等根據(jù)摩擦力提供向心力，對A：fA=3mω2R，對B：fB=mω2R，對C：fC=mω2?2R，可得：fA>fC＞fB，故C正確，D錯誤.故選BC.二、實驗題11、BC2.00AB【解析】

(1)[1]A．該實驗要求橡皮筋對小車做的功為小車所受合外力的功，所以需要平衡摩擦力，故A錯誤；B．為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣，這樣就可以保證成倍的增加橡皮筋的條數(shù)，對小車做的功也是成倍數(shù)的，故B正確；CD．通過打點計時器打下的紙帶，可以求出小車運動在某點時的速度，本實驗的原理是，橡皮筋對下車做功，讓小車獲得動能，當小車脫離橡皮筋時獲得的速度是最大的，動能也是最大的，進而探究功與速度變化的關(guān)系，故C正確，D錯誤。故選BC。(2)[2]當紙帶上的點均勻分布時，說明小車已經(jīng)脫離橡皮筋，獲得最大速度，為(3)[3]從圖象可以看出，W比v增大的快，所以選項CD是可能的，肯定不正確的是AB。12、（1）4；（2）50【解析】

彈簧處于原長時，彈力為零；根據(jù)胡克定律F=k△x求解勁度系數(shù)；【詳解】彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為8N時，彈簧的長度為20cm，伸長量為16cm；根據(jù)胡克定律F=k△x，有：；三、計算題：解答應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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)rad/s(2)1500N【解析】試題分析：重錘做圓周運動，在最高點靠重力和拉力的合力提供向心力，當拉力的大小等于電動機連同打夯機底座的重力時，才能使打夯機底座剛好離開地面；根據(jù)牛頓第二定律求出重錘通過最低位置時對重錘的拉力，對打夯機受力分析，求出地面的支持力，從而得知打夯機對地面的壓力．（1）當拉力大小等于電動機連同打夯機底座的重力時，才能使打夯機底座剛好離開地面．

即：T=Mg

對重錘根據(jù)牛頓第二定律有：mg+T=mRω2代入數(shù)據(jù)解得：（2）在最低點，對重錘根據(jù)牛頓第二定律有：T′-mg=mRω2

解得：T′=Mg+2mg

對打夯機有：N=T′+Mg=2（M+m）g=2×（50+25）×10N=1500N．點睛：本題主要考查了豎直面內(nèi)的圓周運動問題，采用隔離法分析，對重錘，在豎直方向上的合力提供圓周運動的向心力．14、（1）彈簧的勁度系數(shù)為375N/m（2）彈簧長為12cm【解析】解：（1）當彈簧受向下的15N的拉力作用時，由胡克定律知F1=k（L1﹣L0），即15=k（0.24﹣0.2）．解得勁度系數(shù)k=N/m=375N/m（2）當用30N的力豎直向下壓時，設彈簧長為L2，由胡克定律知F2=k（L0﹣L2）整理得L2=L0﹣=0.2m﹣m=0.12m=12cm．答：（1）彈簧的勁度系數(shù)為375N/m（2）彈簧長為12cm【點評】本題關(guān)