2023年安徽省阜阳市临泉县一中高一物理第二学期期中学业质量监测试题含解析

2023年安徽省阜阳市临泉县一中高一物理第二学期期中学业质量监测注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域写的无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、嫦娥五号探测器是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的航天器。假设嫦娥五号在着陆月球面前，绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的倍，地球的质量和半径分别为月球质量和半径的b倍、c倍，已知地球的第一宇宙速度为，则下列说法正确的是（　　）A．嫦娥五号的发射速度小于B．地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的倍C．月球第一宇宙速度大小为D．嫦娥五号的环绕速度为2、月球公转周期为“一个月”，其天文学数据比日常生活中的30天要少3天，设月地距离为地球半径的n倍，由此可知地球同步卫星到地心的距离为地球半径的（　　）A．倍B．倍C．倍D．倍3、假如地球的自转角速度增大,则下列说法错误的是(　　)A．放在赤道上的物体的万有引力不变B．放在两极上的物体的重力不变C．放在赤道上的物体的重力减小D．放在两极上的物体的重力增加4、2010年10月1日18时59分57秒，搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，如图所示，已知万有引力常数为G，则（）A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度大B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小C．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上长D．卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度5、能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性6、一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t变化的图像中,可能正确的是(  )A．B．C．D．7、用长为L的细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动，如下图下列说法中正确的是（）A．小球运动到最高点时，速率必须大于或等于B．小球运动到最高点时，速率可以小于，最小速率为零C．小球运动到最高点时，杆对球的作用力可能是拉力，也可能是支持力，也可能无作用力D．小球运动到最低点时，杆对球的作用力一定是拉力8、在图所示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则(　　)A．在最高点A，小球受重力和向心力B．在最高点A，小球受重力和圆弧的压力C．在最高点A，小球的速度为D．在最高点A，小球的向心加速度为2g9、如图，倾角为θ，高为h的斜面体，底面光滑、斜面粗糙。把它置于光滑的水平面上，再将一质量为m的物体（可视为质点）放在斜面体上，让它自顶端沿由静止开始下滑到底端，则重物m（　　）A．下滑时，只有重力和摩擦力做功B．到达底端时，动能Ek＜mghC．下滑时，重力对物体做功，物体克服斜面的摩擦力和弹力做功D．到达底端时，机械能的减少等于克服摩擦力所做的功10、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝3×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.2倍，g取10m/s2，则（　　）A．汽车的最大速度为20m/sB．汽车的额定功率为180kWC．汽车在前4s内的牵引力为1.5×104ND．汽车在前4s内牵引力做的功为3.6×104J11、物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（   ）A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用C．b共受到三个力的作用D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大12、铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，火车质量为m(未画出)，下列说法正确的是()A．若转弯时速度小于,外轨对外侧车轮轮缘有挤压B．若转弯时速度小于,则内轨对内侧车轮轮缘有挤压C．若转弯时速度小于,这时铁轨对火车的支持力大于D．若转弯时速度等于,这时铁轨对火车的支持力等于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示．(1)在该实验中，下列不需测量的物理量有_______．A．悬挂钩码的总质量mB．长木板的倾角θC．小车运动的距离LD．小车的质量M(2)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中,下面做法必要的是_______．A、每次实验必须重新平衡摩擦力B、实验操作时要先放小车,后接通电源C、调整滑轮的高度,使连接小车的细线与木板平行D、在实验过程中要保证托盘和砝码的总质量远大于小车的质量14、（10分）如图所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置．（1）为了减小实验误差，下列措施可行的是_________（填写代号）A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．打点计时器应固定在竖直平面内D．应先放手让重锤拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作（2）某同学选取了一条纸带进行测量研究，他舍去了这条纸带上前面比较密集的点，对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图所示的测量，已知当地的重力加速度为g，使用的交变电源周期为T，则要验证机械能守恒的表达式为_________（用x1、x2、x3、T、g表示）；（3）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，本实验中引起误差的主要原因是_____．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）如图所示，光滑细圆管轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，C为半圆的最高点．有一质量为m、半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管．(1)若要小球从C端出来，初速度v0应满足什么条件？(2)在小球从C端出来瞬间，对管壁压力有哪几种情况，初速度v0各应满足什么条件？16、（12分）质量为20kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的横梁2.5m，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时（g＝10m/s2，空气阻力不计）．求：⑴小孩的速度多大；⑵小孩对秋千板的压力多大．17、（12分）如图所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点以初速度开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求：小球在AB段运动的加速度的大小；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、D【解析】A．地球的第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，所以嫦娥五号的发射速度大于，所以A错误；B．由题可知，由得，地球表面的重力加速度为化简可知所以B错误；C．根据得，月球的第一宇宙速度为地球的第一宇宙速度为化简可知即所以C错误；D．根据其中则嫦娥五号的环绕速度为所以D正确。故选D。2、D【解析】根据开普勒第三定律解得ABC错误，D正确。故选D。3、D【解析】根据可知，放在赤道上的物体的万有引力不变，选项A正确；放在两极上的物体的重力等于万有引力，则不变，选项B正确，D错误；放在赤道上的物体可知，放在赤道上的物体的重力减小，选项C正确；此题选择错误的选项，故选D.4、D【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：v=，卫星在轨道Ⅲ上轨道半径大于月球半径，则卫星在轨道Ⅲ上速度小于月球的第一宇宙速度，故A错误；卫星从轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅰ上要在P点加速做离心运动，因此卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小，故B错误；由开普勒第三定律：a3/T2=k，由于卫星在轨道Ⅲ的轨道半径小于比在轨道Ⅰ上轨道半径，则卫星在轨道Ⅲ上运行周期比在轨道Ⅰ上小，故C错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于在P点轨道半径r相同，则向心加速度a相同，即：卫星在轨道Ⅲ上经过P点的加速度速度与在轨道II上经过P点时的加速度相等，故D正确；故选D．5、D【解析】A、人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；B、自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；C、在利用能源的过程中，由于能量是守恒得，能量在数量上并没有减少，故C错误；D、根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。6、A【解析】在时间内，如果匀速，则图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据，牵引力减小；根据，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即，汽车开始做匀速直线运动，此时速度；所以时间内，图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据，牵引力减小；再根据，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即，汽车开始做匀速直线运动，此时速度．所以在时间内，即图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线，A正确；7、BCD【解析】小球在最高点的最小速度为零，此时小球重力和支持力相等．故A错误，B正确．当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有，解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向向下，故C正确．小球在最低点时，合力提供向心力，知合力方向向上，则杆对球的作用力一定向上．故D正确．8、BD【解析】AB、小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误，B正确；CD、在最高点，根据向心力得：，F=mg，联立解得：，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，根据向心力公式求出小球的速度，根据向心力公式求出加速度．9、BC【解析】AC．由于斜面体与地面接触光滑，可知当物体下滑时，斜面体向右运动，则对物体除有重力和摩擦力做功之外，斜面的支持力也对物体做功，选项A错误，C正确；B．由能量关系可知，物体到达底端时，物体的重力势能转化为物体和斜面体的动能以及摩擦生热，则物体滑到底端时的动能Ek＜mgh，选项B正确；D．到达底端时，物体机械能的减少等于克服摩擦力和弹力做的功的和，选项D错误。故选BC。10、BC【解析】ABC．由题可知汽车所受阻力前4s内的加速度为前4s内汽车做匀加速运动，由牛顿第二定律可得解得汽车在4s时达到额定功率，其额定功率为当汽车受力平衡时速度最大，其最大速度为故A错误，B、C正确；D．前4s内的位移为汽车在前4s内牵引力做的功为故D错误。故选BC。11、AD【解析】解：A、a受到五个力：重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦力．故A正确，B错误．C、b共受到四个力的作用：重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力．故C错误．D、由上得知，墙壁对a的摩擦力大小等于a和b的总重力，不随随F的增大而增大．故D正确．故选AD【考点】静摩擦力和最大静摩擦力．【专题】摩擦力专题．【分析】分析以a、b组成的整体和b为研究对象，根据平衡条件研究墙壁对a的摩擦力和b对a的摩擦力大小，再比较它们的大小．分析受力时先分析重力，再分析弹力和摩擦力．【点评】本题涉及两个物体的平衡问题，可根据平衡条件进行受力分析，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析．12、BD【解析】AB.当火车对侧向压力为零时，重力和支持力提供向心力有：，解得：，当速度小于时，火车有近心趋势，对内轨有挤压，A错误B正确C.当速度小于时，设内轨对火车的支持力为，轨道对火车的支持力为，根据竖直方向平衡有：，所以铁轨对火车的支持力小于，C错误D.当速度等于时，侧向弹力为零，根据竖直方向平衡有：，铁轨对火车的支持力为，D正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC【解析】(1)由实验原理可知，小车由动能定理得：，可通过纸带运动的距离时相应的速度，故不需测量的物理量有长木板的倾角；(2)A．平衡摩擦即为即，与质量无关，故A错误；B．实验操作时要先接通电源，再放开小车，故B错误；C．为了保证绳子的拉力为小车的合外力，除平衡摩擦力外，还应保证连接小车的细线与木板平行，故C正确；D．在实验过程中要保证托盘和砝码的总质量远小于小车的质量，只有这样才能使绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力，故D错误．14、BC；存在空气阻力和摩擦阻力【解析】(1)A项：如果体积较大而质量较小，空气阻力较大，实验误差大，故A错误；B项：实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少阻力的影响，故B正确；C项：当打点计时器固定在竖直平面内时，纸带才能被重物带着竖直下落，减小摩擦，故C正确；D项：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．(2)2点的瞬间速度，5点的瞬时速度，，重力势能的减小量为，要验证机械能守恒的表达式为；(3)由于纸带通过限位孔时不可避免的受到阻力作用，以及重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量，因此为：重锤下落过程中存在着阻力作用．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)v1>2；(2)①刚好对管壁无作用力，v1＝；②对下管壁有作用力，2；【解析】（1）小球在管内运动过程中，只有重力做功，机械能守恒．要求小球能从C射出，小球运动到C点的速度vC>1．根据机械能守恒即可算出初速度v1，小球从C点射出时可能有三种典型情况：①刚好对管壁无压力；②对下管壁有压力；③对上管壁有压力．同理由机械能守恒可确定需满足的条件．小球从A端射入后，如果刚好能到达管顶，则vC=1……2分由机械能守恒……3分得……1分所以入射速度应满足条件>……2分（2）小球从C端射出的瞬间，可以由三种典型情况：①刚好对管壁无压力，此时需要满足条件……3分……3分联立得入射速度……2分②对下管壁有压力，此时相应的入射速度为<<……1分③对上管壁有压力，相应的入射速度为>……1分本题考查圆周运动和动能定理的应用，能通过最高点的临界速度为只有重力提供向心力时，由机械能守恒可求得第一问，根据动能定理可求得第二问16、（1）5m/s（2）400N【解析】（1）由动能定理可知：解得（2）在最低点时，由牛顿第二定律：解得由牛顿第三定律可知：小孩对秋千板的压力大小为400N17、1.5g【解析】小滑块恰好通过最高点，则有：mg＝m解得：vC＝从B到C的过程中运用动能定理得：mvC2−mvB2＝−mg•2R从A到B的过程中，根据运动学基本公式得：vB2−vA2＝2aR联立方程解得：a=1.5g