2023年河南南阳市物理高一下期中检测试题含解析

2023年河南南阳市物理高一下期中检测试考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、两位质量各为50kg的人相距1m时，他们之间的万有引力的数量级约为（）A、10-7NB、107NC、10-11ND、1011N2、关于运动的合成,下列说法中正确的是（）A．两个分运动的时间一定与合运动的时间相等B．两个直线运动的合运动一定是直线运动C．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大D．合运动的加速度一定比每一个分运动的加速度大3、某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a＝0.5m，b＝0.05m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为(　　)A．4B．5C．10D．14、下列物理量是矢量的是A．电流B．电势C．电场强度D．电动势5、关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）A．曲线运动是变速运动，所受的合外力一定变化B．做曲线运动的物体，速度的方向与所受的合外力方向可以在一条直线上C．做曲线运动的物体，速度的方向与所受的合外力的方向可以垂直D．做曲线运动的物体，速度的大小与方向都时刻发生改变6、北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。2019年我国计划再发射10颗北斗卫星，使其为全球服务可用性达95%以上，定位精度在10m，其中亚太地区定位精度为5m.现在北斗导航已经在我国的生产生活中发挥着越来越重要的作用。则下列对已发射的北斗导航地球同步卫星的说法中正确的是()A．运行速度大小相等,且都小于B．离地面高度都相等,运行速度、动能也都相等C．环绕地球运行的轨道半径相同，周期可以不相同D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等7、如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(  )A．线速度之比为1:4B．角速度之比为1：4C．向心加速度之比为8:1D．向心加速度之比为1:88、如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零.则(　　)A．B球带负电荷，C球带正电荷B．B球和C球都带正电荷C．B球和C球所带电量不一定相等D．B球和C球所带电量一定相等9、某同学将质量为m的一矿泉水瓶可看成质点竖直向上抛出，水瓶以5g/4的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H,水瓶往返过程受到的阻力大小不变则A．水瓶落回地面时动能大小为mgH/4B．上升过程中水瓶的机械能减少了5mgH/4C．上升过程中水瓶的动能改变量为5mgH/4D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率10、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动11、如图,一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连,另一端可绕O点转动,现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动,测得小球的向心加速度大小为g(g为当地的重力加速度),下列说法正确的是()A．小球的线速度大小为gLB．小球运动到最高点时处于完全失重状态C．当轻杆转到水平位置时,轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心OD．轻杆在匀速转动过程中,轻杆对小球作用力的最大值为mg12、某段滑雪道倾角为30°，滑雪运动员（包括雪具在内）总质量为m，从距底端高为h处由静止开始匀加速下滑，下滑加速度（重力加速度为）．在他下滑的整个过程中（）A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员最后获得的动能为C．摩擦力对运动员做功为D．系统减少的机械能为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0，以此示小车所受摩擦力的大小．再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车加速度a=________m/s2．(保留两位有效数字）（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，记下小车加速运动时传感器的示数F2，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F2﹣F0）的关系图象，不计纸带与计时器间的摩擦，下列图象中正确的是___________．（3）同一次实验中，小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2_____F1（选填“＜”、“=”或“＞”）．（4）关于该实验，下列说法中正确的是__________．A．小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量B．实验中需要将长木板右端垫高C．实验中需要测出小车和传感器的总质量D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据14、（10分）课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验：在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、12.5cm、22.5cm、32.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点：(1)研究蜡块的实际运动时老师分别研究了蜡块在x、y方向上的运动，老师用了物理学中的________；A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．演绎法(2)该实验中蜡块的轨迹如下图________；(3)玻璃管向右平移的加速度a=________m/s2。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字（本题共36分）15、（12分）如图，宇航员站在某星球表面上的斜面顶端A处，沿水平方向以初速度V0抛出一个小球．经时间t小球落在斜面上的某一点B处．设空气阻力不计，该星球半径为R，万有引力常数为G．求（1）该星球表面的重力加速度（2）该星球的质量M为多少（斜面倾角为θ）16、（12分）如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点．一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD．已知半圆型轨道半径R=0.1m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s1．求：（1）小物块运动到C点时速度的大小；（1）小物块运动到C点时，对半圆型轨道压力的大小；（3）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功．17、（12分）一架轰炸机在720m的高空以50m/s的速度匀速飞行，要轰炸地面上某一固定目标，取，求：(1)飞机应在离目标水平距离多少米处投弹？(2)若飞机每隔1s的时间投出一颗炸弹，这些炸弹在空中如何排列？(3)炸弹落地点间的间距怎样？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、A【解析】根据万有引力公式，代入题中的数值，得A正确。2、A【解析】:A、分运动与合运动具有等时性.所以A选项是正确的.B、分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如:平抛运动.故B错误C、根据平行四边形定则,合速度不一定比分速度大.故C错误.D、根据平行四边形定则,合加速度可能比分加速度大,可能比分加速度小,可能与分加速度相等.故D错误.综上所述本题答案是：A3、B【解析】设力F与水平方向的夹角为θ，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示则有：2F1cosθ=F解得：再将F2按作用效果分解为FN和FN′，作出力的分解图如图乙所示则有：FN=F2sinθ解得：根据几何知识得可知得到：，故B正确．点晴：本题运用分解的方法研究力平衡问题，难点是要进行两次分解．分解时，首先要根据力的作用效果确定两个分力的方向，作力的分解图要认真规范．4、C【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量；【详解】标量是只有大小没有方向的物理量，电势和电动势是标量，电流有方向，其方向表示正电荷定向移动的方向，由电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流强度也是标量，电场强度是矢量，故C正确，ABD错误；故选择C项．【点睛】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．5、C【解析】AB．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；但做曲线运动的条件是合外力与初速度不再一条直线上，与合外力是否变化无关，故AB错误；C．做曲线运动的物体，速度的方向与所受的合外力的方向不在一条直线上，可以垂直，故C正确；D．做曲线运动的物体，速度的大小可以不变，但方向一定改变，故D错误。故选C。6、A【解析】A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，由于已发射的北斗导航地球同步卫星的半径相等，故其运行速度大小相等，故A正确；B、由于已发射的北斗导航地球同步卫星的半径相等，则离地面高度都相等，其线速度大小都相等，但不知道质量关系，所以不能判断动能是否相等，故B错误；C、同步卫星距离地面的高度一定，则其轨道半径相同，其周期必须与地球自转周期相同，所以北斗导航地球同步卫星的周期相同，故C错误；D、根据向心加速度公式可知，由于同步卫星和静止在赤道上物体具有相同的角速度，但是二者的轨道半径不同，所以同步卫星向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故D错误。7、BD【解析】A、皮带传动，各点的线速度相等，所以a与轮3边缘的线速度是相等的，c与轮2边缘的线速度是相等的；轮2与轮3属于同轴转动，角速度相等；结合图根据可知：，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，则，故A错误；B、设轮4的半径为r，则轮1的半径是2r，角速度之比为，故B正确；CD、根据向心加速度与线速度、角速度的关系可得向心加速度之比为，故C错误，D正确；故选BD．8、BD【解析】AB．B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；因A带负电，则可知B、C都应带正电；故A错误，B正确；CD．由受力图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C错误，D正确；故选BD．【点睛】库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答．9、CD【解析】试题分析：上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用，故有，解得，上升过程中，根据动能定理可得，解得，A正确；克服阻力做功，等于机械能减小量，，故B错误；下降过程中有，C错误；上升和下降过程中加速度都向下，都处于失重状态，D错误；考点：考查了动能定理，失重超重【名师点睛】由牛顿第二定律可分析物体受到的合力，则可求得摩擦力；由动能定理即可求得动能的改变量；根据重力之外的力做功等于机械能的改变量可求得机械能的改变量；对下落过程由动能定理可求得动能的增加量10、BD【解析】匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是速率不变的运动，故C错误，D正确．所以D正确，11、BC【解析】A．根据可知故A错误；B．小球运动到最高点时由于加速度为向下的g，故小球处于完全失重状态，故B正确；C．当轻杆转到水平位置时，小球受向下的重力mg和杆的弹力作用，合力方向指向圆心，故轻杆对小球作用力方向应该斜向上方向，不可能指向圆心O，故C正确；D．轻杆在匀速转动过程中，在最低点时轻杆对小球作用力最大，其最大值为故D错误。故选BC。12、BD【解析】滑雪运动员下滑加速度，故合外力，故存在沿斜面向上的摩擦力；所以，下滑的整个过程中，重力做功，克服摩擦力做功，故系统减少的机械能为，运动员减少的重力势能转化为动能和内能，由动能定理可得：运动员最后获得的动能为，故BD正确，AC错误；故选BD．【点睛】根据加速度求得合外力，进而得到摩擦力，然后由功的定义式求得重力、摩擦力做的功，即可由动能定理求得末动能．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.16；B；＜；D【解析】(1)[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=0.16m/s2；(2)[2]由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点，一条倾斜的直线．故B正确，ACD错误；故选B.(3)[3]对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前弹簧秤的示数F1，所以F1=mg设小车的重力为Mg，小车在加速运动时弹簧秤的示数F2，根据牛顿第二定律得：mg−F2=ma所以F1>F2；(4)[4]A.在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量，故A错误；B.实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B错误；C.实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C错误；D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；故选D.14、CB0.1【解析】本题根据运动的合成与分解设计实验，借鉴了力的合成与分解实验原理，并考察了匀变速直线运动的计算。【详解】[1]类似验证力的平行四边形原则实验，本实验运用两个方向的分运动代替合运动，是等效替代法。[2]初速度竖直向上，合外力向右，根据曲线运动轨迹特点，轨迹如图B。[3]根据相等时间间隔位移差的性质三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】(1)小球从P到Q的过程中由平抛运动规律得：水平位移：竖直位移：由位移关系得：解得：(2)星球表面物体所受重力等于万有引力，得：解得：16、（1）4m/s（1）9N（3）0.3J【解析】（1）从A到C，小物块的机械能守恒．解得：vc=4m/s（1）在C点，小物块做圆周运动．解得：FN=9N根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小FN＇=9N（3）若小物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D，则有物块从C到D，由动能定理得：解得：Wf=0.3J【点睛】此题较简单，考查牛顿第二定律及动能定理的应用；关键是分析物理过程，选择合适的物理规律列出方程解答.17、(1)600m(2)在空中排列成一条竖直线(3)间距相等均为50m【解析】（1）炸弹在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2得：．炸弹在水平方向上做匀速直线运动，则水平距离为：x=v0t=50×12 m=600 m．（2）因为炸弹和飞机在水平方向的运动速度相同，则在相同时间内运动的水平距离相等，则若飞机每隔1s的时间投出一颗炸弹，这些炸弹在空中飞机的正下方排列成一条竖直线；（3）因为飞机在水平方向做匀速直线运动，在相等时间内通过的水平位移相等，所以炸弹落地点是等间距的，且间距为：△x=v△t=50×1 m=50 m．点睛：解决本题的关键是掌握平抛运动的研究方法：运动的分解，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．