上海市虹口区复兴高中2022-2023学年高一物理第二学期期中统考试题含解析

上海市虹口区复兴高中2022-2023学年高一物理第二学期期中统考试题注意事项1．考试结束后，请将本和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（）A．B．C．D．2、下面说法中正确的有()A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值3、超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源．它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点．如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知（　　）A．该电容器充电时把电能转化为化学能B．该电容器充电时板间的电场强度增大C．该电容器容纳电荷的本领较3000pF的电容小D．该电容器只有在2.7V电压下，电容才是3000F4、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为TA:TB=l:8，则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为（　　）A．4:1，1:2B．1:4，2:1C．4:1，2:1D．1:4，1:25、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A．该粒子带正电B．减少R2，粒子将打在O点左侧C．增大R1，粒子在板间运动时间不变D．减少R1，粒子将打在O点左侧6、如图所示，在水平圆盘上放置两个质量相等的小物块A、B（可看成质点），物块A、B用长为L的细线相连结，细线处于拉直状态，物块A、B位于圆心O的同侧且和圆心O在同一直线上，物块A到圆心O的距离为L，现使圆盘绕过圆心的竖直轴由静止开始加速转动，若物块A、B与圆盘间的动摩擦因数皆为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使物块与圆盘保持相对静止，圆盘转动的角速度不能超过（　　）A．B．C．D．7、(多选)不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此如下说法中正确的是(　　)A．离地越低的太空垃圾运行周期越小B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小C．由得，离地球高的太空垃圾运行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞8、如图所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为和的半圆经B点到达C点，则以下正确的是（）A．位移是B．路程是C．位移是D．路程是9、如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，如果把地球看成是一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)A．P、Q受地球引力大小相等B．P、Q做圆周运动的向心力大小相等C．P、Q做圆周运动的角速度大小相等D．P、Q两质点的重力大小相等10、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（　　）A．a点和c点的线速度大小之比为1：1B．b点和c点的线速度大小之比为1：2C．a点和b点的线速度大小之比为1：2D．a点和c点的向心加速度大小之比为4：111、A、B两车与水平地面间的动摩擦因数相同，两车仅在摩擦力作用下由运动到静止，下列说法中正确的是（）A．若两车的初动量相同，质量大的滑行时间长B．若两车的初动能相同，质量大的滑行时间长C．若两车质量相同，动量大的滑行时间长D．若两车质量相同，动能大的滑行时间长12、如图所示，在光滑水平地面上有一辆平板小车，车上放着一个滑块，滑块和平板小车间有摩擦，滑块在水平恒力F作用下从车的一端拉到另一端．第一次拉滑块时将小车固定，第二次拉滑块时小车没有固定，在这先后两次拉动木块的过程中，下列说法中正确的是A．滑块所受的摩擦力一样大B．拉力F做的功一样大C．滑块获得的动能一样大D．系统增加的内能一样大二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．14、在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：__________．(a)通过调节使斜槽的末端保持水平，(b)每次释放小球的位置必须不同(c)每次必须由静止释放小球(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=______（用L、g表示）．15、随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中具有基本测量工具：(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是___________________；(2)实验时测得的物理量有弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和圆周运动的半径R，则待测物体质量的表达式为M=_____。三．计算题(22分)16、（12分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s．已知飞机质量m=7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取．求：（1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P．17、（10分）如图所示，一根长L=3m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.6×105N/C、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+2.0×10一6C，质量m＝2.0×10一2kg．现将小球B从杆的上端N由静止释放．（静电力常量k＝9.0×109N·m2／C2，取g=10m/s2）（l）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B从N端运动到速度最大时，匀强电场对小球B做了多少功？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2＝1.0m时，速度为v＝1.5m/s，求此过程中小球A对小球B的库仑力所做的功？参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】探测器绕火星做“近地”匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有解得故火星的平均密度为（为常量）故选D。2、C【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，是发射人造卫星的最小速度，选项A错误；经典力学只适用于低速运动和宏观世界，选项B错误；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项C正确；牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，选项D错误；故选C.3、B【解析】A、由于是电容器，充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故A错误；B、电容器充电时板间的电压增大，距离不变，根据可知，电场强度增大，故B正确；CD、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，故电容始终为3000F，比3000pF的电容大，故C错误，D错误；故选B．4、B【解析】根据开普勒第三定律可得根据题意，周期之比已知为，即可求出半径之比为。根据万有引力提供向心力可得变形可得由此可得运动速率之比为，故ACD错误，B正确。故选B。5、D【解析】本题是含容电路的动态与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解。【详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、。A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电。故A项错误。B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点。故B项错误。CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长。减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧。故C项错误，D项正确。6、C【解析】据题意可知，当较小时，A、B均由静摩擦力充当向心力，增大，设物块质量为，可得所以B受到的静摩擦力先达到最大，此后角速度继续增大，要保证B不滑动，轻绳产生弹力并增大，A受到的摩擦力继续增大，直到A受到的静摩擦力也达到最大，此时角速度最大，轻绳的弹力T也最大。对B有对A有故圆盘的转动最大角速度为故ABD错误，C正确。故选C。7、AB【解析】太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，根据，可得：离地越低，周期越小，角速度越大，速度越大，AB正确，C错误．太空垃圾与同一轨道上同向飞行的航天器速率相等，不会相撞，D错误．选AB.8、BC【解析】路程等于运动轨迹的长度，为，没有方向，位移大小等于首末位置的距离为，方向从A到C，故BC正确，AD错误。点睛：本题是基础题，紧扣位移和路程的概念，抓住位移的方向从起点指向终点。9、AC【解析】质点P与质点O距离地心的距离相等，根据知，两质点受到的引力大小相等．故A正确．在地球上不同的位置角速度都是相等的，所以P、Q两质点角速度大小相等，根据知，P点转动的半径大于Q质点转动的半径，则P受到的向心力大于Q质点受到的向心力，故B错误，C正确；因重力加速度随纬度的升高而增大，故Q质点的重力大小大于P质点的重力大小，故D错误；故选AC.【点睛】运用牛顿的万有引力定律比较万有引力的大小；重力是万有引力的一个分力．共轴转动的物体具有相同的角速度和周期，从图中可以看出P的半径比Q大，再根据，去比较向心力的大小．10、AB【解析】靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等，所以、的线速度大小相等，共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，所以、、的角速度相等，根据，知、两点的角速度之比为，所以、、、四点角速度之比为：、、的角速度相同，根据，知、、的线速度之比为所以、、、四点线速度之比为根据得，、、、四点向心加速度之比为；由以上分析可知，a点和c点的线速度大小之比为1：1；b点和c点的线速度大小之比为1：2；a点和b点的线速度大小之比为2：1；a点和c点的向心加速度大小之比为2：1。综上所述，故AB正确，CD错误。故选AB。11、CD【解析】小车仅在摩擦力作用下由运动到静止,故小车减速运动的加速度a=f/m=μg不变；A.若两车的初动量相同，即p=mv相等，那么，质量大的初速度小，故滑行时间短，故A错误；B.若两车的初动能相同，即Ek=相等，那么，质量大的初速度小，故滑行时间短，故B错误；C.若两车质量相同，动量大的初速度大，故滑行时间长，故C正确；D.若两车质量相同，动能大的初速度大，故滑行时间长，故D正确；故选：CD.12、AD【解析】A．滑动摩擦力与压力成正比，两次压力相等，都等于mg，动摩擦因素是一定的，故滑动摩擦力一定相等，故A正确；B．第二次由于小车也会向右移动，故滑块的对地位移变大了，故拉力做的功变多了，故B错误；C．根据动能定理，有：(F−f)x=mv2第二次由于小车也会向右移动，滑块的对地位移x变大了，故获得的动能也变大了，故C错误；D．根据功能关系，系统增加的内能等于一对滑动摩擦力做的功，即：Q=f⋅△S；两次相对路程都等于小车的长度，故产生的内能相等，故D正确；故选AD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、40【解析】（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．14、ace【解析】（1）通过调节使斜槽的末端的切线保持水平，则a正确；每次释放小球的位置必须相同，选项b错误；每次必须由静止释放小球，选项c正确；记录小球位置用的木条(或凹槽)每次没必要严格地等距离下降，选项d错误；小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触，以免小球改变运动的方向，选项e正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用将点连成平滑的曲线，选项f错误.（2）由图示可知，a、b、c、d四个点间的水平位移均相等，为x=2L，这四个点是等时间间隔点．在竖直方向上，相邻两点间的位移差△y=2L-L=L；由匀变速运动的推论△y=gt2，可得：L=gt2，在水平方向上：x=2L=v0t，解得：；15、在太空中物体与桌面间几乎没有压力，物体与接触面间摩擦力几乎为零【解析】[1]弹力是产生摩擦力的前提条件，没有摩擦力一定没有弹力。由于在太空中物体与桌面间几乎没有压力，物体与接触面间摩擦力几乎为零，因此摩擦力可以忽略不计。[2]物体在桌面上做匀速圆周运动，物体与桌面间的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体的向心力。根据牛顿第二定律有解得三．计算题(22分)16、（1）a=2m/s2（2）P=8.4×106W【解析】试题分析：飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求解加速度；对飞机受力分析，结合牛顿第二定律，以及求解牵引力的平均功率；（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax①，解得a=2m/s2②（2）设飞机滑跑受到的阻力为，依题意可得=0.1mg③设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有④；设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤在滑跑阶段，牵引力的平均功率⑥，联立②③④⑤⑥式得P=8.4×106W．【点睛】考查牛顿第二定律，匀变速直线运动，功率的求解，加速度是连接力和运动的桥梁，本题较易，注意在使用公式求解功率时，如果v对应的是瞬时速度，则求解出来的为瞬时功率，如果v为平均速度，则求解出来的为平均功率．17、（1）a=1.5m/s2；（2）-0.24J；（3）-5.75×10-2J【解析】试题分析:（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得①解得②代入数据解得：a=1.5m/s2③（2）小球B速度最大时合力为零，即④解得⑤代入数据解得h1=1.5m⑥匀强电场对小球B所做的功W="-qE"h1sinθ=-0.24J（3）小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有：⑦W1＝mg（L-h2）⑧W2=-qE(L-h2)sinθ⑨解得考点：带电粒子在电场中运动