河北省唐山市滦南县第二中学2022-2023学年物理高一下期中预测试题含解析

河北省唐山市滦南县第二中学2022-2023学年物理高一下期中预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（）A．B．C．D．2、关于向心加速度，以下说法正确的是(　　)A．它描述了角速度变化的快慢B．它描述了线速度大小变化的快慢C．它描述了线速度方向变化的快慢D．公式只适用于匀速圆周运动3、从水平地面上某处以相同速率v0用不同抛射角斜向上抛出两小球A、B，两小球的水平射程相同，已知小球A的抛射角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　　)A．A球的水平射程为B．小球B的抛射角一定为－θC．两小球A、B在空中运行时间的比值为D．两小球A、B上升的最大高度的比值为＝tanθ4、在高度h=45m处竖直上抛一小球，比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟t=1s落到地上,不计空气阻力，则竖直上抛小球的初速度为()A．8.75m/sB．11.5m/sC．17.5m/sD．21.5m/s5、三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC.若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如下图所示．那么再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是下图中的(　　)A．B．C．D．6、如图所示，甲乙两物体在同一直线上运动的x-t图像，则说法正确的是（）A．0-2s内甲、乙两物体的运动方向相同B．乙做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2C．甲乙两物体在距甲的出发点60m处相遇D．2-6s内甲物体做匀速直线运动，速度大小为20m/s7、探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知的宇宙探索过程中，有一宇宙飞船飞到了某行星附近，绕着该行星做匀速圆周运动，测出宇宙飞船运动的周期为T，线速度大小为v，已知引力常量为G，则下列正确的是（　　）A．该宇宙飞船的轨道半径为B．该行星的质量为C．该行星的平均密度为D．该行星面的重力加速度为8、如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）A．小球通过最高点的最小速度为v＝B．小球通过最高点的最小速度为0C．小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D．小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力9、如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为，质量之比为，下列说法中正确的是（　　）。A．、做圆周运动的线速度之比为B．、做圆周运动的角速度之比为C．做圆周运动的半径为D．做圆周运动的半径为10、甲、乙两车某时刻由同一地点沿同方向开始作直线运动，若以该时刻作为记时起点，得到两车的位移－时间(x－t)图象如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．t1时刻两车相距最远B．t1时刻两车的速度刚好相等C．乙车做匀速直线运动D．t1时刻甲、乙两车相遇11、如图所示，一辆汽车沿水平面向右匀速运动，通过定滑轮将重物A竖直吊起，在吊起重物的过程中，关于重物的运动及受力情况下列判断正确的是（　　）A．重物匀速上升B．重物加速上升C．重物所受重力等于拉力D．重物所受重力小于拉力12、一物体沿相互垂直的两个方向的运动规律是x=t2，y=2t2，则下列说法中正确的是A．物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动B．物体的合运动是初速度为零、加速度为m/s2的匀加速直线运动C．物体的合运动是初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动D．物体的合运动是初速度为零的曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组成员，要完成该实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有______。（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是_______，实验时首先要做的步骤是_________。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_______。14、（10分）在练习使用打点计时器的实验中,得到了一条如图所示的纸带,其中0,1,2,3…是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,读出图中所测量点的读数分别是____、____、____和____;打第2个计数点时纸带的速度是____m/s. 三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）一质量为2kg的小球，用0.4m长的细线栓住在竖直面内作圆周运动，试求小球通过最高点时的临界速度；当球以4m/s的速度经过最高点时，细线的拉力是多少？(g=10m/s2)16、（12分）如图所示，在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点，求小球刚碰到斜面时的速度方向及A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间．(g取10m/s2)17、（12分）如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点。半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°。将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰从与p点水平距离为1.2m的A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)物体水平抛出时的初速度大小v0；(2)物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；(3)物体在轨道CD上运动的距离。参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，再次共线相距最近，地球比火星多运动角度。，解得，故C正确。2、C【解析】ABC、向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小．向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，故AB错误，C正确；D、公式既适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动．故D错误．故选C．3、B【解析】将小球A的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，竖直分运动是竖直上抛运动，水平分运动是匀速直线运动，根据分运动公式，有：竖直分运动：-v0sinθ=v0sinθ-gt；水平分运动：x=v0cosθt；联立解得：x=；故A错误；水平射程表达式为：；由于两小球的水平射程相同，故两个小球的抛射角的两倍之和等于π，即两个小球的抛射角互余，故小球B的抛射角一定为-θ，故B正确；小球A运动时间为：tA=；同理小球B运动时间为：tB=；故两小球A、B在空中运行时间的比值为：；故C错误；竖直分运动是竖直上抛运动，根据速度位移关系公式，有：；故两小球A、B上升的最大高度的比值为：；故D错误；故选B．点睛：本题关键是明确斜抛运动的研究方法，是分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动进行研究的．4、A【解析】对高度h=45m自由落体的小球分析有:代入数据计算得出：故竖直上抛运动的时间为：规定向上为正方向有：代入数据有计算得出：A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.5、C【解析】根据，知轨道半径越大，周期越大，则角速度越小，所以经过相同的时间，可以比较出三卫星转过的角度．【详解】根据万有引力提供圆周运动的向心力有有，则轨道半径越大，周期越大，角速度越小，相同的时间内转过的角度越小．因为：RA＜RB＜RC．所以有：ωA＞ωB＞ωC，在A卫星转过的T的时间内，三卫星对地球转过的角度θA＞θB＞θC，所以B正确，ACD错误．故选B．6、C【解析】对于x-t图像，图像斜率的正负表示速度的方向，斜率的大小等于速度的大小，则由图可知，0-2s内甲、乙两物体的运动方向相反，且乙向负方向做匀速运动，选项AB错误；两图像的交点代表位移相同，可知甲乙两物体在距甲的出发点60m处相遇，选项C正确；2-6s内甲物体静止，选项D错误；故选C.【点睛】本题的关键要掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，图象的斜率表示速度，纵坐标不变即物体保持静止状态。7、ABC【解析】A．由可得，该宇宙飞船的轨道半径为选项A正确；B．根据该行星的质量为选项B正确；C．该行星的平均密度为选项C正确；D．该行星表面的重力加速度为选项D错误。故选ABC。8、BC【解析】在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于1时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为1．故A错误，B正确．小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，内侧没有力的作用．故C正确．小球在水平线ab以上管道中运动时，到达最高点时，当速度v＞时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力．当速度v＜时，内侧管壁有作用力，在其他位置也一样．故D错误；故选BC．点睛：解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为1，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供．9、AD【解析】双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：m1r1ω2＝m2r2ω2则因为r1+r2=L则根据v=rω知v1：v2=3：2故AD正确，BC错误。故选AD。10、CD【解析】由图象可知，在t1时刻两车位移相等，两车相遇，相距最近，故A错误，D正确；在位移-时间图象中，图线的斜率等于速度，则知t1时刻乙车的速度大于甲车的速度，故B错误．在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，所以说明乙车做匀速直线运动，故C正确．故选CD．点睛：本题考查对位移图象的物理意义的理解，关键抓住纵坐标表示物体的位置，纵坐标的变化量等于物体的位移，斜率等于速度，就能分析两车的运动情况．11、BD【解析】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故AC错误，BD正确。故选BD．12、AC【解析】A．结合位移与时间公式可知物体在x方向做初速度为零加速度为的匀加速运动，y方向上做初速度为零加速度为的匀加速运动，故A正确；BCD．根据运动的合成可知合运动的初速度为零，加速度为，且物体会沿着加速度的方向做匀加速直线运动，故BD错误；C正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、刻度尺、天平沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力【解析】(1)[1]本实验需要用到天平测量小车和砂桶的质量，需要刻度尺测量纸带长度。(2)[2]沙和沙桶加速下滑，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，对沙和沙桶有对滑块，有解得由此可知当时，有，即要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量。[3]滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高。(3)[4]合外力做的总功为动能增加量为则需要验证的数学表达式为14、10.00cm　　　12.60cm22.60cm29.90cm　0.1【解析】打点计时器每隔0.02s打一个点，每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是0.08s，根据图象读出各个点的读数，匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度．【详解】解：每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是T=0.08s；由图可知，点0的读数分别是10.00cm，点1的读数分别是12.60cm，点3的读数分别是22.60cm，点4的读数分别是29.50cm，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小，则．故答案为10.00cm，12.60cm，22.60cm，29.50cm，0.1．【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）2m/s；（2）60N。【解析】（1）当小球通过最高点时的拉力为零时，小球速度最小达到临界速度，则有mg=m代入数据解得v=2m/s（2）当小球的速度v=4m/s时，根据牛顿第二定律可得mg+F=m代入数据解得F=60N【点睛】解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力；小球恰能经过最高点的的条件是绳的拉力为零．16、速度与水平方向的夹角正切值tanθ＝1.5；6.75m；0.9s.【解析】运动轨迹如图，设小球运动的时间为t，利用平抛知识有x=v0ty＝gt2结合几何知识：＝tan37°联立解得t=＝0.9s则x=v0t=6×0.9m=5.4m．所以AB间的距离s=．小球落在斜面上时，竖直方向上的分速度vy=gt=10×0.9m/s=9m/s．则速度与水平方向的夹角正切值tanθ＝．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，即在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合几何关系及运动学公式灵活求解．17、(1)；(2)；(3)1.09m【解析】(1)物体恰从与p点水平距离为1.2m的A点沿切线方向进入圆弧轨道，则速度方向如图：由平抛运动规律知解得竖直分速度由图可得初速度(2)对从P至B点的过程，由机械能守恒有经过B点时，由向心力公式有代入数据解得由牛顿第三定律知物体对轨道的压力大小为方向竖直向下(3)因，物体沿轨道CD向上作匀减速运动，速度减为零后不会继续下滑。从B到上滑至最高点的过程，由动能定理有代入数据可解得在轨道CD上运动通过的路程x约为1.09m。