2023年福建省莆田市第一中學(xué)物理高一下期中監(jiān)測試題含解析

2023年福建省莆田市第一中學(xué)物理高一下期中監(jiān)測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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（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、兩個放在絕緣支架上的相同金屬球相距為L，球的半徑比L小得多，分別帶q和3q的電荷量，相互斥力為3F．現(xiàn)將這兩個金屬球接觸后分開放回原處，則它們間的相互斥力將變?yōu)锳．0 B．F C．2F D．4F2、關(guān)于勻速圓周運動,下列說法正確的是()A．線速度方向不變 B．向心加速度方向不變C．周期不變 D．物體處于平衡狀態(tài)3、“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與“天宮二號”空間實驗室對接前,“天舟一號”在距離地面約380km的圓軌道上飛行,則下列說法錯誤的是()A．線速度小于第一宇宙速度B．角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度C．周期小于地球自轉(zhuǎn)周期D．向心加速度小于地面的重力加速度4、改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生變化，在下面幾種情況中，汽車的動能是原來的2倍的是（）A．質(zhì)量不變，速度變?yōu)樵瓉淼?倍B．質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉淼?倍C．質(zhì)量減半，速度變?yōu)樵瓉淼?倍D．質(zhì)量變?yōu)樵瓉?倍，速度減半5、如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為200N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個質(zhì)量為2kg的小球，球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時彈簧沒有形變．若擋板A以2m/s2的加速度沿斜面向下做勻加速運動，（取g=10m/S2），則（）A．整個過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．小球速度最大時與擋板分離C．小球向下運動0.02m時速度最大D．小球向下運動0.03m時與擋板分離6、如圖所示，物體A、B通過細(xì)繩以及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體B的質(zhì)量為2m，放置在傾角為30°的光滑斜面上，物體A的質(zhì)量為m，開始時細(xì)繩伸直。用手托著物體A使彈簧處于原長，A與地面的距離為h，物體B靜止在斜面上擋板P處，放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，此時物體B對擋板恰好無壓力，則下列說法正確的是A．彈簧的勁度系數(shù)為2mgB．此時物體A的加速度大小為g，方向豎直向上C．此時彈簧的彈性勢能等于mgh-D．此時物體B可能離開擋板沿斜面向上運動7、經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體．如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動．現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1：m1=3：1．則下列結(jié)論不正確的是（）A．m1，m1做圓周運動的線速度之比為3：1B．m1，m1做圓周運動的角速度之比為1：1C．m1做圓周運動的半徑為1L/5D．m1做圓周運動的半徑為3L/58、如圖所示，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑．若在A點以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘cD點；若A點小球拋出的同時，在C點以初速度v2沿水平向左方向平拋出另一相同質(zhì)量的小球，也能擊中D點．已知=60°，且不計空氣阻力，則下列說法不正確的()A．兩小球同時落到D點B．兩小球在此過程中速度的增加量相等C．在擊中D點前瞬間，速率相等D．兩小球初速度大小之比9、下列說法正確的是（）A．在電場中順著電場線移動電荷，電場力一定做正功，電荷電勢能減少B．在電場中逆著電場線移動電荷，電場力一定做負(fù)功，電荷電勢能增加C．在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少D．在電場中逆著電場線移動負(fù)電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少10、長為的輕桿，一端固定一個物塊，另一端固定在光滑的水平軸上，輕桿繞水平軸轉(zhuǎn)動，使物塊在豎直平面內(nèi)做圓周運動，物塊在最高點的速度為，下列敘述中正確的是（）A．的極小值為B．由零增大，向心力也逐漸增大C．當(dāng)由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大D．當(dāng)由逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸減小11、如圖所示，M為固定在水平桌面上的有缺口的方形木塊，abcd為圓周的光滑軌道，a為軌道的最高點，de面水平且有一定長度．今將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高為h處由靜止釋放，讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運動，不計空氣阻力，則（）A．在h一定的條件下，釋放后小球的運動情況與小球的質(zhì)量有關(guān)B．改變h的大小，就能使小球通過a點后，落回軌道內(nèi)C．無論怎樣改變h的大小，不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi)D．調(diào)節(jié)h的大小，使小球飛出de面之外(即e的右面)是可能的12、如圖所示，水平桿兩端有擋板，質(zhì)量為的小木塊A穿在水平桿上,輕質(zhì)彈簧一端與桿左側(cè)擋板連接,另一端與A連接．初始時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力恰好等于A與水平桿間的最大靜摩擦力，A與桿間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A到豎直軸的距離為現(xiàn)使桿繞豎直軸由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，角速度為，若小木塊A不與擋板接觸，則下列說法正確的是（）A．彈簧伸長量先保持不變后逐漸增大B．彈簧伸長量保持不變C．當(dāng)時，摩擦力為零D．當(dāng)時，彈簧彈力為零二．填空題(每小題6分，共18分)13、在驗證力的平行四邊形定則實驗中，實驗裝置如圖所示（1）將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套．實驗中先用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點拉伸到某一位置O，記下兩只彈簧測力計的示數(shù)F1、F2及細(xì)繩的方向和O點的位置，此時左邊彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，則OB繩套上的張力大小為_____N，在紙上按比例作出力F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出合力F．（2）再只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到_____，記下彈簧測力計的示數(shù)F′和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出力F′的圖示．（3）如圖所示的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_____（填“F”或“F′”），F(xiàn)1、F2、F、F′中，不需要用彈簧測力計測量的力是_____．（4）對于這個實驗，下列說法正確的是_____A．兩根繩子必須等長B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的角平分線在同一直線上C．在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行D．實驗中，把橡皮條的另一端拉到同一點時，兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°14、通過兩個定滑輪，用兩根細(xì)線去拉伸一根一端固定在墻上的橡皮筋OP。過滑輪A的線上掛上三個鉤碼，過滑輪B的線上掛上四個鉤碼，兩根細(xì)線都接在橡皮筋的P端，在兩個拉力的共同作用下，使橡皮筋從P點水平地拉伸到點，此時兩根細(xì)線間夾角為90°，如圖所示，如果改用一根細(xì)線，繞過一只滑輪，要取得同樣的效果，滑輪必須安裝在_________，掛上____________個鉤碼。15、在探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中：(1)在探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持_________不變(選填“小車及車中砝碼的質(zhì)量”或“托盤及盤中砝碼的質(zhì)量”)，電磁打點計時器應(yīng)接________；(選填“低壓直流電源”或“低壓交流電源”)(2)在探究物體的加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持________不變，分別改變施加在物體上的水平拉力F，測出相對應(yīng)的加速度a.(選填“小車及車中砝碼的質(zhì)量”“水平拉力”或“托盤及盤中砝碼的質(zhì)量”)三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，豎直面內(nèi)的傾角為=45°光滑斜面與半徑R=0.4m的半圓形軌道在O處平滑連接，一可看成質(zhì)點的質(zhì)量m=1.0kg小球從光滑斜面某處靜止滑下，到達(dá)斜面底端后從O處進(jìn)入半圓形軌道（該位置小球的能量不損失），最后到達(dá)最高點P處水平飛出．測得小球運動到O處對半圓形軌道的壓力大小為100N．g取10m/s1．求：（1）小球在O處的速度大?。唬?）小球應(yīng)從離O處所在水平線多高處滑下；（3）若小球恰能通過P點，小球從P點落至斜面上的時間．17、（10分）如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg，帶電荷量為q=﹣1.0×10-6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，假設(shè)電場范圍足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成37°角，此時小球的電勢能為零。若在某時刻將細(xì)線突然剪斷，小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度取g＝10m/s2.（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)小球運動1s末的速度大小和電勢能大小。

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、D【解析】

初始狀態(tài)下，根據(jù)庫侖定律有：，接觸后，兩電荷均分總電量，分別帶上2q的電量，，解得，ABC錯誤D正確．2、C【解析】

線速度方向不斷變化，大小不變，選項A錯誤；向心加速度方向總是指向圓心，不斷變化，選項B錯誤；勻速圓周運動的周期不變，選項C正確；勻速圓周運動有向心加速度，則物體不是處于平衡狀態(tài)，選項D錯誤.3、B【解析】A項：第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度，知其線速度小于第一宇宙速度，故A正確；B項：根據(jù)衛(wèi)星的速度公式和v=rω得：將“天舟一號”與地球同步衛(wèi)星比較，由于“天舟一號”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以“天舟一號”的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，而地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，所以其角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度，故B錯誤；C項：由知，“天舟一號”的周期于地球同步衛(wèi)星的周期，而地球同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，所以其周期小于地球自轉(zhuǎn)周期，故C正確；D項：由知，其向心加速度小于近地衛(wèi)星的向心加速度，而近地衛(wèi)星的向心加速度約等于地面的重力加速度，所以其向心加速度小于地面的重力加速度，故D正確．4、C【解析】

A．由EK=mv2可知，當(dāng)速度的大小為原來的2倍時，動能的大小將變?yōu)樵瓉淼?倍，所以A錯誤．B．由EK=mv2可知，當(dāng)質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉淼?倍時，動能的大小將變?yōu)樵瓉淼?倍，所以B錯誤．C．由EK=mv2可知，當(dāng)質(zhì)量減半，速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，汽車的動能是原來2倍，所以C正確．D．由EK=mv2可知，當(dāng)質(zhì)量變?yōu)樵瓉?倍，速度減半時，動能的大小將變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以D錯誤．故選C.5、D【解析】

A．從開始運動到分離的過程中，擋板對小球有沿斜面向上的支持力，故整個過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯誤；BCD．球和擋板分離前小球做勻加速運動；球和擋板分離后做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，速度最大，此時物體所受合力為零，即解得由于開始時彈簧處于原長，所以速度最大時小球向下運動的路程為；

設(shè)球與擋板分離時位移為x，經(jīng)歷的時間為t，從開始運動到分離的過程中，m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的擋板支持力和彈簧彈力．

根據(jù)牛頓第二定律有保持a不變，隨著x的增大，減小，當(dāng)m與擋板分離時，減小到零，則有解得即小球向下運動0.03m時與擋板分離，故BC錯誤，D正確．故選D。點睛：在擋板運動的過程中，擋板對球的支持力的大小是在不斷減小的，從而可以使球和擋板一起以恒定的加速度運動，在運動的過程中物體的受力在變化，但是物體的運動狀態(tài)不變，從而可以求得物體運動的位移．6、C【解析】A項，對物塊B進(jìn)行受力分析，由于B此時對檔板的壓力為零，即B受到的力有重力、彈簧的拉力、斜面對它的支持力，將重力正交分解，可得彈簧對它的拉力，即kh=2mgsinθ，解得：k=mgh，B項，A受到彈簧向上的拉力為mg，其受到的合力為零，其加速度的大小為零，故B項錯誤。C項，對剛放手時與A到底端時的兩個狀態(tài)進(jìn)行對比，運用機(jī)械能守恒定律得mgh=12mv2+EpD項，當(dāng)A觸底后，彈簧對B的拉力仍為mg，B只有受到大于mg的拉力時才會離開檔板沿斜面向上運動，所以此后物體B不可能離開擋板沿斜面向上運動，故D項錯誤。故選C點睛：采用隔離的方法對各個物體受力，結(jié)合牛頓第二定律判斷物體的運動情況，在計算彈性勢能時要結(jié)合機(jī)械能守恒來求解。7、BCD【解析】雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則有：．則．因為，則,．根據(jù)，知．故BCD正確，A錯誤．本題選擇不正確的，故選A．點睛：在雙星問題中，要知道雙星的角速度相等，并且利用萬有引力提供向心力，找到半徑之間的關(guān)系及線速度之間的關(guān)系．8、ABC【解析】

平拋運動的時間由高度決定，高度越高，時間越長，可知兩球平拋運動的時間不等，不能同時落到D點，A錯誤；根據(jù)可知，兩小球下落的時間不相等，故兩小球在此過程中速度的增加量不相等，B錯誤；A點拋出的小球高度為R，水平位移為R；C點拋出的小球高度，水平位移；初速度，則初速度之比為：，D正確；根據(jù)，得小球1下落到D點時的豎直分速度為，小球2下落到D點時的豎直分速度為，由D分析可知小球1的水平初速度為，小球2的水平初速度為，根據(jù)運動的合成則有：，則小球1在擊中D點前瞬間的速率為，小球2在擊中D點前瞬間的速率為，即在擊中D點前瞬間，速率不相等，C錯誤．9、CD【解析】

AC．在電場中順著電場線移動正電荷，電場力方向沿電場線的方向，故電場力做正功，電勢能減少；順著電場線移動負(fù)電荷，電場力方向逆著電場線的方向，故電場力做負(fù)功，電勢能增加，故A錯誤，C正確；BD．逆著電場線移動正電荷，電場力做負(fù)功，電勢能增大；逆著電場線移動負(fù)電荷，電場力做正功，電勢能減少，故BD錯誤，D正確；故選CD．【點睛】電場線中電場強(qiáng)度的方向沿電場線的切線方向，正電荷受力方向沿電場強(qiáng)度的方向；電場力做正功，電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增大．10、BC【解析】細(xì)桿拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點的最小速度為零．故A錯誤．根據(jù)，則v由零增大，向心力也逐漸增大，選項B正確；當(dāng)v＜時，桿子表現(xiàn)為支持力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg?F＝m，可知當(dāng)v由值逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大，故C正確．當(dāng)v＞時，桿子表現(xiàn)為拉力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg+F＝m，可知當(dāng)v由值逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸增大，故D錯誤．故選BC．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球在最高點的臨界情況，即當(dāng)最高點的速度為時，桿的作用力為零，這是一個拉力和支持力的臨界點；要知道向心力的來源，運用牛頓第二定律進(jìn)行求解．11、BD【解析】小球剛好通過a點時，由重力提供向心力，有，小球通過a點的最小速度為，故A錯誤；BCD、設(shè)小球恰好通過a點時速度為v，圓周的光滑軌道半徑為R，則有，，小球離開a點做平拋運動，則平拋運動最小的水平距離為，可見，無論h多大，，無論怎樣改變h的大小，都不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi)．故BD錯誤，C正確；不正確的故選ABD．12、AC【解析】

AB.初始時刻平衡，設(shè)彈力為F，有，隨著角速度增大，當(dāng)摩擦力向左并達(dá)到最大時，物塊即將滑動，有：，解得：，所以當(dāng)角速度小于時，彈簧伸長量不變，彈力與摩擦力的和力提供向心力，當(dāng)角速度大于，彈力與最大靜摩擦力的合力不足以提供向心力，彈簧開始變長，增大彈力來提供向心力，所以彈簧伸長量先保持不變后逐漸增大，A正確B錯誤CD.當(dāng)A與桿間摩擦力為零時，彈力提供向心力：，解得：，所以當(dāng)時，摩擦力為零，而不是彈簧彈力為零，C正確D錯誤二．填空題(每小題6分，共18分)13、4.0O點F′FC【解析】

（1）根據(jù)圖中測力計分度值讀數(shù)；（2）該實驗采用了等效替代的方法，因此要求兩次拉橡皮筋要使橡皮筋的形變相同，即將橡皮筋拉到同一點O點；（3）（4）在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確解答；本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，理解實驗步驟和實驗?zāi)康?，了解整個實驗過程的具體操作，以及這些具體操作的意義．【詳解】（1）圖中測力計分度值為0.2N，示數(shù)為4.0N；（2）用一個彈簧測力計通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點仍拉到O點，保證和用兩個彈簧測力計共同的作用效果相同；（3）F′是通過實驗方法得出的，其方向一定與AO方向相同；實驗中F是由平行四邊形得出的，不需要用彈簧測力計測量；（4）在使用彈簧測力計時，彈簧測力計與木板平面一定要平行；繩子長短不一定相等；兩個彈簧測力計之間的夾角適當(dāng)即可，不一定垂直．故選C．【點睛】本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別．14、OP的延長線上5【解析】

用一個力拉時，也必須使橡皮筋從P點水平地拉伸到點，這樣作用效果才根兩個力拉時相同，所以如果改用