遼寧省鞍山市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試 物理 含解析

2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期中考試高一物理（B）時(shí)間：75分鐘滿分：100分考試范圍：必修二68章一、選擇題：（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.物理學(xué)在發(fā)展完善的過(guò)程中，不同年代的物理學(xué)家對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察、思考和研究、在實(shí)驗(yàn)論證、邏輯推理、演繹論證等基礎(chǔ)上建構(gòu)了現(xiàn)在比較完善的體系。下列關(guān)于物理學(xué)重大歷史事件描述正確的是（）A.為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，伽利略首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度的概念B.亞里士多德否定了托勒密提出的地心說(shuō)，提出了日心說(shuō)C.開普勒對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀測(cè)和記錄，并提出了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三條定律D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，并用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量【答案】A【解析】【詳解】A．為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，伽利略首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度的概念。故A正確；B．哥白尼否定了托勒密提出的地心說(shuō)，提出了日心說(shuō)。故B錯(cuò)誤；C．第谷對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀測(cè)和記錄，開普勒提出了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三條定律。故C錯(cuò)誤；D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪什用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量。故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說(shuō)法正確是（）A.圖1中汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，汽車處于失重狀態(tài)B.圖2中旋轉(zhuǎn)秋千裝置中，等長(zhǎng)繩索對(duì)質(zhì)量相等座椅A、B的拉力相等C.圖3中在鐵路轉(zhuǎn)彎處，設(shè)計(jì)外軌比內(nèi)軌高，目的是火車轉(zhuǎn)彎時(shí)減小輪緣與外軌的側(cè)壓力D.圖4中脫水桶原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】C【解析】【詳解】A．汽車在最低點(diǎn)時(shí)向心加速度向上，此時(shí)支持力大于重力，汽車處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．旋轉(zhuǎn)秋干裝置中，根據(jù)牛頓第二定律可得由于B的圓周運(yùn)動(dòng)半徑大，則B繩索與豎直方向的夾角更大，根據(jù)可知繩索對(duì)座椅B的拉力更大，故B錯(cuò)誤；C．外軌高于內(nèi)軌可以讓支持力水平分量充當(dāng)部分向心力，從而減小側(cè)壓力，故C正確；D．脫水桶原理并不是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，而是水滴受到的實(shí)際合力不足以提供所需的向心力，從而沿切線方向甩出，故D錯(cuò)誤。故選C。3.小蜀同學(xué)用玩具汽車做實(shí)驗(yàn)。如圖所示，汽車以恒定速率先后經(jīng)過(guò)某凹形橋面和拱形橋面，凹形橋面最低點(diǎn)為A點(diǎn)，拱形橋面最高點(diǎn)為B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.生活中，同樣材質(zhì)修建的橋面，凹形橋面不容易損壞B.拱形橋的B點(diǎn)汽車速度越快，需要的向心力越小C.過(guò)A點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力D.過(guò)B點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力【答案】D【解析】【詳解】A．汽車以恒定速率先后經(jīng)過(guò)某凹形橋面和拱形橋面，在A點(diǎn)向心加速度向上，處于超重狀態(tài)，在B點(diǎn)向心加速度向下，處于失重狀態(tài)，故拱形橋面不容易損壞，故A錯(cuò)誤；B．由向心力公式可知，汽車速度越快，需要的向心力越大，故B錯(cuò)誤；C．在A點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得可知根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)橋面壓力大于自身重力，故C錯(cuò)誤；D．在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得可知根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力，故D正確。故選D。4.如圖所示，質(zhì)量為m的物體A靜止于傾角為的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M，現(xiàn)對(duì)該斜面體施加一個(gè)水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)的位移為l，則在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中斜面體B對(duì)物體A所做的功為（）A. B. C.0 D.【答案】C【解析】【詳解】對(duì)A受力分析可知，A受重力和B對(duì)A的作用力而處于平衡狀態(tài)，所以B對(duì)A的作用力大小等于mg，方向豎直向上，物體隨斜面體一起沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，B對(duì)A的作用力與位移垂直，做功為0。故選C。5.嫦娥1號(hào)奔月衛(wèi)星與長(zhǎng)征3號(hào)火箭分離后，進(jìn)入繞地運(yùn)行的周期約為16小時(shí)的橢圓軌道，稱為16小時(shí)軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來(lái)越遠(yuǎn)，星載發(fā)動(dòng)機(jī)先在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入圖中曲線2所示新軌道，以抬高近地點(diǎn)。后來(lái)又連續(xù)三次在抬高以后的近地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)，相繼進(jìn)入24小時(shí)軌道、48小時(shí)軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道（分別如圖中曲線3、4、5所示）。衛(wèi)星最后進(jìn)入繞月圓形軌道，距月面高度為h，周期為。已知月球半徑為r，萬(wàn)有引力常量為G，則以下正確的是（）A.衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，在近地點(diǎn)的機(jī)械能比在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能小B.24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸之比為C.衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度大于第二宇宙速度D.月球的質(zhì)量為【答案】B【解析】【詳解】A.衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒。在近地點(diǎn)的機(jī)械能等于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸分別為，，由開普勒第三定律有得故B正確；C.所有衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，而第一宇宙速度小于第二宇宙速度，所以衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度小于第二宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D.對(duì)衛(wèi)星有得故D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，長(zhǎng)為10m傳送帶以進(jìn)行傳動(dòng)，將一質(zhì)量為1kg的小煤塊無(wú)初速度地放在傳送帶左端，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端，已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，下列判斷正確的是（）A.小物塊先做變加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.煤塊留在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為12mC.此過(guò)程因傳送小物塊多消耗的電能為36JD.此過(guò)程因摩擦產(chǎn)生的熱量為36J【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，由牛頓第二定律有解得由公式可得，當(dāng)物塊的速度為時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為則物塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式可得，當(dāng)物塊的速度為時(shí)，所用時(shí)間為由公式可得，傳送帶的位移為則煤塊留在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為故B錯(cuò)誤；D．此過(guò)程因摩擦產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤；C．此過(guò)程因傳送小物塊多消耗的電能為故C正確。故選C。7.如圖甲所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝2kg的另一物體B（可看成質(zhì)點(diǎn)）以水平速度v0＝2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的上表面。由于A、B間存在摩擦力，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（g取10m/s2）（）A.木板A最終獲得的動(dòng)能為2JB.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4JC.木板A的最小長(zhǎng)度為2mD.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖乙可知，0～1s內(nèi)，A、B的加速度大小都為物體B和木板A水平方向均受滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律知二者質(zhì)量相等，則木板最終動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為故B錯(cuò)誤；C．題圖乙可得二者相對(duì)位移為1m，即木板A的最小長(zhǎng)度為1m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由對(duì)B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，可得解得D正確。故選D。8.如圖所示，小球質(zhì)量為，懸線長(zhǎng)為，小球在位置A時(shí)懸線水平，放手后，小球運(yùn)動(dòng)到位置，懸線豎直。設(shè)在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為，關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.重力做的功為B.懸線拉力做的功不為0C.小球到達(dá)位置的速度為D.小球到達(dá)位置的速度為【答案】AC【解析】【詳解】A．重力做的功為選項(xiàng)A正確；B．懸線拉力方程始終與速度方向垂直，懸線拉力做的功為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得可得小球到達(dá)位置的速度為選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，衛(wèi)星還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且離地面高度為，衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，則（）A.的線速度小于第一宇宙速度B.的向心加速度就是重力加速度C.的向心加速度比的向心加速度大D.與地球中心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等【答案】AC【解析】【詳解】A．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，除近地衛(wèi)星外，其他所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度都小于第一宇宙速度，A正確；B．a(chǎn)隨地球一起做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是其所受萬(wàn)有引力的一個(gè)很小的分力，比重力要小很多，其向心加速度不是重力加速度g，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星c是同步衛(wèi)星，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，即向心加速度等于而所以的向心加速度比的向心加速度大，C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律，同一衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)動(dòng)在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，D錯(cuò)誤。故選AC10.新能源汽車的發(fā)展為了減少對(duì)傳統(tǒng)燃料的依賴，減少環(huán)境污染和減少溫室氣體的排放。如圖所示為某一型號(hào)汽車某次測(cè)試行駛時(shí)的加速度和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若汽車質(zhì)量為，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為，下列說(shuō)法正確的是（）A.汽車勻加速所需時(shí)間為B.汽車牽引力的額定功率為C.汽車車速為時(shí)，功率為D.汽車所受阻力為【答案】AB【解析】【詳解】A．由圖可知，汽車在速度等于10m/s前，加速度不變?yōu)?，汽車是勻加速啟?dòng)的，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律可得s故A正確；BD．由圖可知，速度由10m/s到40m/s，加速度減小，汽車以額定功率行駛。汽車的最大速度為40m/s，之后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)當(dāng)m/s時(shí)，汽車的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可得解得N，W故B正確，D錯(cuò)誤；C．汽車在車速為5m/s時(shí)，汽車處于勻加速階段，加速度，有解得W故C錯(cuò)誤。故選AB。二、實(shí)驗(yàn)題（14分。每空2分）11.如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是___________；A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）當(dāng)探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時(shí)需調(diào)整傳動(dòng)皮帶的位置使得左右兩側(cè)塔輪輪盤半徑___________（選填“相同”或“不同”）；（3）當(dāng)探究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時(shí)，需要把質(zhì)量相同的小球分別放在擋板___________（填“A、C”或者“B、C”）【答案】（1）B（2）相同（3）A、C【解析】【小問(wèn)1詳解】探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法。A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的是等效思想，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；C．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故C錯(cuò)誤。故選B?！拘?wèn)2詳解】當(dāng)探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時(shí)，需要控制質(zhì)量和角速度相同，兩側(cè)塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)可知需調(diào)整傳動(dòng)皮帶的位置使得左右兩側(cè)塔輪輪盤半徑相同。【小問(wèn)3詳解】當(dāng)探究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時(shí)，需要控制質(zhì)量和半徑相同，則需要把質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A、C。12.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，所用電源的頻率為50Hz。已知，。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）則：（1）下列說(shuō)法正確的是_________。A.先放m2，再打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)B.本實(shí)驗(yàn)需要刻度尺，不需要秒表C.m2比m1越大越好D.用公式計(jì)算某點(diǎn)的速度（2）在打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量=________J。系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量=_________J。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8m/s2）（3）本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源（寫一條）_________?！敬鸢浮浚?）B（2）①.1.15②.1.18（3）見解析【解析】【小問(wèn)1詳解】A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作，應(yīng)先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)，后放m2，故A錯(cuò)誤；B．本實(shí)驗(yàn)需要刻度尺測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)儀器，故不需要秒表，故B正確；C．m2比m1大才能使m2下落，m1上升，但并不是m2比m1越大越好，速度太大，點(diǎn)跡很疏，誤差較大，故C錯(cuò)誤；D．測(cè)量紙帶上各點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離，用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段位移的平均速度來(lái)求各點(diǎn)的速度，不能用公式計(jì)算某點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。故選B。【小問(wèn)2詳解】[1]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為故打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為[2]系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為【小問(wèn)3詳解】通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算可知，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，誤差來(lái)源可能是存在空氣阻力或者是繩子與滑輪間存在摩擦。三、解答題（（本題共3小題，共40分，解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖，用一根長(zhǎng)的細(xì)線，一端系一質(zhì)量的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角。小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。取重力加速度，結(jié)果可用根式表示，求：（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多大；（2）若細(xì)線與豎直方向的夾角為，則小球的角速度為多大?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）若要小球剛好離開錐面，則小球只受到重力和細(xì)線拉力，根據(jù)牛頓第二定律有解得代入數(shù)據(jù)得（2）同理，當(dāng)細(xì)線與豎直方向成角時(shí)，由牛頓第二定律有解得代入數(shù)據(jù)得14.一滑雪項(xiàng)目如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的總質(zhì)量（包括裝備）為的滑板運(yùn)動(dòng)員，從高為的斜面的頂端A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑，在B點(diǎn)進(jìn)入光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑為，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)沿豎直軌道沖出向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間后到達(dá)C點(diǎn)正上方的最高點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）。若運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)后在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力，軌道段粗糙、段光滑.。（不計(jì)過(guò)B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的損耗和空氣阻力）求：（1）運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)的速度大小和離開C點(diǎn)可上升的高度；（2）運(yùn)動(dòng)員（包括裝備）運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（3）從A點(diǎn)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員損失的機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）10m/s，5m；（2）3000N；