2023年山东省曲阜师范大学附属中学高一物理第二学期期中统考试题含解析

2023年山东省曲阜师范大学附属中学高一物理第二学期期中统注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（　　）A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度B．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度C．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于7.9km/sD．在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度2、一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，已知船在静水中行驶的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d．则船渡河过程沿河岸移动的距离为（）A．B．0C．D．3、不计空气阻力，将一石块从H高处水平抛出，物体下降高度为h，下列图象中描述石块重力势能EP随h变化关系可能正确的是（　　）A．B．C．D．4、以下说法中正确的是（）A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行B．开普勒通过对行星运动规律的研究，出了万有引力定律C．卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值D．牛顿运动定律和万有引力定律适用于宏观，低速，强引力的作用5、如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是(  )A．b、c的线速度大小相等且大于a的线速度B．b、c的向心加速度相等且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的cD．若卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,则其周期减小6、一个半径是地球半径的3倍、质量是地球质量36倍的行星，它面的重力加速度是地面重力加速度的多少倍（）A．2倍B．4倍C．6倍D．9倍7、月球绕地球公转的周期约为27天，地球同步卫星的周期为1天．若月球的公转半径用r1表示，公转速度用v1表示；同步卫星的轨道半径用r2表示，运行速度用v2表示．则（　　）A．B．C．D．8、如右图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取10m/s2)A．他安全跳过去是可能的B．他安全跳过去是不可能的C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于6.2m/sD．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5m/s9、如图所示，在水平地面上的A点以v1的速度跟地面成θ角射出一弹丸，恰好以v2的速度垂直穿入竖直墙壁上的小孔B，下面说法正确的是()A．在B点以跟v2大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A点B．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A点C．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A点的左侧D．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A点的右侧10、如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行。将质量为m的物体A(可视为质点)轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端，则()A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为B．物体A由传送带左端到右端的平均速度为C．传送带对物体A做的功为D．传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为11、如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在物体沿斜面上升的过程中()A．物体克服摩擦力做功B．物体的重力势能增加了C．物体的动能减少了D．物体的机械能损失了12、发动机额定功率为80kW的汽车，质量为2×103kg，在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为4×103N，若汽车在平直公路上以额定功率启动，则下列说法中正确的是（　　）A．汽车的加速度和速度都逐渐增加B．汽车匀速行驶时，所受的牵引力为零C．汽车的最大速度为20m/sD．当汽车速度为5m/s时，其加速度为6m/s2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(1)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中，打出的一条纸带如图所示，图中A、B、C、D……依次表示连续的计数点，两个计数点间还有四个点没有标出。已知打点计时器每隔T=0.01s打一个点。(1)部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带。B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。C．将小车停在打点计时器附近，尾部与纸带相连。D．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。上述实验步骤的正确顺序是：____________（用字母填写）。(1)打点计时器打下点C时小车的速度vC=__________m/s。(3)通过对织带数据，得到小车的加速度为a=_______m/s1．（结果保留两位有效数字）14、（10分）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，L=2.5cm，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vo=_________　　　　　　（用L、g表示），其值是_______取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是_____．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）一颗距离地面高度等于地球半径R0的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g．（1）求出卫星绕地心运动周期T；（2）设地球自转周期为T0，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？如图中赤道上的人在B1点时恰可收到在A1点的卫星发射的微波信号．16、（12分）我国的“动车组”技术居世界领先地位，成为城际间高效交通的重要工具。动车组就是由几节自带动力的车厢与几节不带动力的车厢编成的列车组。有一动车组由8节车厢连接而成，其中第1节和第7节车厢为动力车厢，每节动力车厢的额定功率均为。动车组每节车厢的质量均为，在行驶过程中阻力恒为其重力的0.1倍。若动车组从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为，动力车厢的输出功率达到额定功率后，保持功率不变继续行驶了1000m时达到最大速度，此后以最大速度保持匀速行驶。已知运行过程中，每节动力车厢总保持相同的功率输出，。求：（1）动车组在匀加速启动过程中，第7节车厢对第8节车厢的牵引力大小；（2）动车组匀加速阶段结束时的速度大小；（3）动车组从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。17、（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入，由于重力作用，粒子能落到下板上，已知粒子质量为m=2×10-6kg，电荷量q=1×10-8C，电容器的电容C=10-6F。不计带电粒子流之间的相互作用，求：（1）为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，粒子入射速度v0应为多大；（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少个落到下极板上。(g取10m/s2)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、B【解析】A．航天飞机在轨道Ⅱ上由A运动到B，万有引力做正功，动能增大，所以A点的速度小于经过B点的速度，故A错误；B．从轨道Ⅰ上的A带你进入轨道Ⅱ需要减速，做近心运动，所以在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度，故B正确；C．是最大环绕速度，在轨道Ⅰ上经过A点的速度小于，因此在轨道Ⅱ上经过A点的速度也小于，故C错误；D．在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过A点时所受的万有引力，因此加速度大小相等，故D错误。故选B。2、D【解析】小船参与了两个方向上的运动，一个是垂直河岸方向上的，一个是沿河岸方向上，两个方向上的运动具有等时性，故小船渡河时间为，在沿河岸方向上有，D正确．3、A【解析】物体做平抛运动，重力做正功，重力时能一定减小，设地面为零势能面，则初态的重力时能为EP0=mgH，随着高度的降低，物体的重力时能EP=mgH-mgh，故A正确，BCD错误．故选A.4、C【解析】试题分析：哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，但没有认为行星以椭圆轨道绕太阳运行，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行的是开普勒，故A错误；开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了行星运动的规律，牛顿总结出了万有引力定律，故B错误；卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，故C正确；万有引力定律适应于质点之间的相互作用，故当r等于零时，万有引力定律就失去了意义，选项D错误；故选C．考点：物理学史5、D【解析】根据，解得，，b、c的轨道半径相等，线速度、向心加速度相等；轨道半径越大，线速度、向心加速度越小．故A错误，B正确．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇．故C错误．卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，万有引力做正功，动能增加，则线速度增大．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键掌握线速度、相信加速度与轨道半径的关系，以及两卫星在同一轨道上，通过加速或减速是不会相遇的.6、B【解析】地球表面重力与万有引力相等，故有：可得地球表面重力加速度为：同理行星表面的重力加速度为：，选项B正确，ACD错误．故选B．7、AC【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供圆周运动向心力，有解得卫星运动的半径可得故A正确，B错误；CD．由万有引力提供圆周运动向心力，有解得卫星运动的线速度可得故C做正确，D错误；故选AC．8、BC【解析】平抛运动竖直方向是自由落体运动，水平方向是匀速直线运动．【详解】，则下落时间为1秒，若安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应至少为6.2m/s．故C正确、D错误．这个人的最大速度才4.5m/s，所以不可能跳过去的，故B正确、A错误．9、AC【解析】弹丸恰好以速度v2垂直穿入竖直墙壁上的小孔B，反向看为平抛运动，所以在B点以跟v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点，故A正确，C错误；从B到A做平抛运动，所以v1大小大于v2大小，所以在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度，射出弹丸，平抛运动的水平位移会增大，它必定落在地面上A点的左侧，故BD错误．故A正确，BCD错误．10、BCD【解析】考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；功的计算．专题：传送带专题．分析：物体静止从皮带左端释放，在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动，当速度与皮带速度相同时，物体随着皮带一起匀速运动．解答：解：A、B、物体A由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值．v=，故A错误；B正确C、物体从静止释放后达到速度为v，则传送带对物体做功为mv1．故C正确；D、传送带克服物体A对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的1倍．即为mv1．故C正确；故选：BCD点评：物体在皮带上先做匀加速后做匀速，两者在达到共同速度过程中，皮带的位移是物体的1倍，因此传送带克服物体A对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的1倍．11、BD【解析】AD．物体的加速度为，根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力，克服摩擦力做功：，机械能的损失量为；故A错误，D正确．B．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故B正确；C．动能损失量等于合外力做的功的大小，即有，故C错误．12、CD【解析】AB．汽车在平直公路上以额定功率启动，速度增大，牵引力减小，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动。匀速时，加速度为零，，AB错误；C．汽车匀速时速度最大，牵引力，所以汽车的最大速度C正确；D．当汽车速度为5m/s时，汽车受到的牵引力汽车的加速度D正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、DCBA0.130.60m/s1【解析】(1)[1]先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；(1)[1][3]打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.01s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.01s，故T=0.1s；匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度：由逐差法可求得加速度为：14、ACE11.25【解析】（1）A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．D、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故D错误；E、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故F错误，E正确．故选ACE．（2）、从小方格的纸记录轨迹可看出从a→b→c→d的水平位移一样，都为2L，说明各段的时间相等，设为T，可知：2L=v0T，分析a→b→c→d的竖直位移依次相差L，由匀变速直线运动的规律得：L=gT2，联立可求出初速度v0=2，代入数值得v0=1.0m/s．由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得b的竖直速度：vby=运用运动的合成求出b的速度：vb=代入数值得：vb=1.25m/s．点评：平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解，所求的坐标为负值．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）根据万有引力定律可得：解得：（2）设人在B1位置刚好看见卫星出现在A1位置，最后在B2位置看到卫星从A2位置消失，OA1=2OB1，如图所示：由几何关系得：设从B1到B2时间为t，则有：解得：【点睛】此题是万有引力定律的应用习题；注意在地球的质量不知而地球表面的重力加速度已知的情况时，要用黄金代换表示地球的质量，这是我们经常使用的方法，要注意掌握，同时要充分利用几何关系．16、（1）2.5×105N（2）20m/s（3）63s【解析】（1）动车组每节车厢在行驶全程中阻力设动车组在匀加速启动过程中，第7节车厢对第8节车厢的牵引力为，由牛顿第二定律可知：得：（2）设动车组总的牵引力为，匀加速启动阶段结束时的速度为，由，得由得；（3）匀加速阶段的时间为，动车组最大行驶速度，恒定功率启动阶段的时间设为，动车组质量，由动能定理，得，所以，总的时间为。17、（1）（2）600【解析】（1）由题意知，粒子在板间做类平抛运动，若第1个粒子落到O点，由=v01t1，=gt12得v01=2.5m/s若落到B点，由L=v02t1，=gt22得v02=5m/s故2.5m/s≤v0≤5m/s（2）由L=v01t得t=4×10-2s由＝at2得a=2.5m/s2根据牛顿第二定律有mg-qE=maE=得Q=6×10-6C所以＝600个