北京市第十九中2022-2023学年物理高一第二学期期中达标测试试题含解析

北京市第十九中2022-2023学年物理高一第二学期期中达标测试注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，水平桌面上的轻弹簧一端固定，另一端与小物块相连；弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未画出）；物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止开始向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中（　　）A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W-μmgaB．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-μmgaC．经O点时，物块的动能等于W-μmgaD．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能2、已知地球面的重力加速度为g，某航天器在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动，航天器上宇航员的质量为m，下列说法正确的是（）A．宇航员对机舱座椅的压力等于零B．宇航员对机舱座椅的压力等于mgC．宇航员处于完全失重状态，不受重力的作用D．宇航员将手中的小球静止释放，小球能做自由落体运动3、两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图（　　）A．B．C．D．4、如图，两质点a，b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动，a，b的周期分别为2s和20s，a，b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为(　　)A．B．C．D．5、如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、②B．②、①C．②、③D．③、②6、如下图所示，斜面的高为L，斜面倾角的正切值为tanα=0.5，将一质量为m的铅球以速度v0水平抛出，恰好落在斜坡的中点处，调节扔小球的初速度，则下面说法正确的是（　　）A．当时，小球恰好落在斜面末端P点B．当初速度为v0水平抛出，小球落到斜面时的速度与水平面夹角为45°C．所有落在斜面上时小球的速度方向不一样D．当时，只要小球初速度足够大，小球落地的速度有可能为45°7、地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g．取球心为坐标原点，x为离球心的距离，得出地球各处的重力加速度gx随x变化的关系如图所示，则A．B．C．D．8、甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演，如图所示。m甲=80kg，m乙=40kg，两人相距0.9m，弹簧测力计的示数为9.2N，则下列判断正确的是（　　）A．两人的角速度相同B．两人的线速度相同C．两人的运动半径相同，都是0.45mD．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m9、2009年1月，中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为中国商船护航．如图所示，此次护航从三亚启航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程四千五百海里．关于此次护航，下列说法正确的是A．当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点B．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移C．“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程D．根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度10、据媒体报道,嫦娥一号环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期127分钟.若知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件能求出的是A．月球表面的重力加速度B．嫦娥一号绕月运行的加速度C．嫦娥一号绕月运行的速度D．月球对嫦娥一号的吸引力11、一条小船在静水中速度为10m/s，要渡过宽度为60m、水流速度为6m/s的河流，下列说法正确的是（　　）A．小船渡河的最短时间为6sB．小船渡河的最短时间为10sC．小船渡河的路程最短时，渡河时间为7.5sD．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小12、一质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示,已知其走过的弧长s与时间t的一次方成正比,则关于该质点的运动,下列说法正确的是(  )A．质点运动的线速度越来越大B．质点运动的向心力越来越大C．质点运动的角速度越来越大D．质点所受的合外力不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是V，电火花计时器的工作电压是V，其中实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它每隔s打一次点．14、（10分）在“探究功与速度变化的关系”实验中（装置如图甲）：（1）下列说法哪一项是正确的_____．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放（2）图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为_____m/s（保留三位有效数字）；（3）若用如图所示装置做此实验时，下列说法正确的是_____A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度三、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）假设有一辆超级电容车，质量m=1×103kg，额定功率P=40kW，当超级电容车在水平路面上匀速行驶时，速度为vm=20m/s，（g取10m/s2，整个过程阻力f恒定不变）。(1)超级电容车在此路面上行驶受到的阻力f是多少？(2)若超级电容车从静止开始，保持以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，经300m后达到最大速度，求此过程中超级电容车所需要的时间。16、（12分）宇船员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球由距星球表面高h（h远小于星球半径）处由静止释放，小钢球经过时间t落到星球表面，该星球为密度均匀的球体，引力常量为G．(1)求该星球表面的重力加速度；(2)若该星球的半径为R，忽略星球的自转，求该星球的密度．17、（12分）某河宽d=100m，有一机动小船在静水中速度为=5m/s，水流速度是=3m/s．求：(1)船过河的最短时间?(2)船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离?(3)船以最短距离过河时的过河时间?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】据题意分析：物块到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．如果没有摩擦力，则O点应该在AB的中点，由于有摩擦力，物体从A到B过程中有机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故．设物块在A点时弹簧的弹性势能为，物块从A点运动到O点的过程，由能量守恒定律得，则得，即物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故A错误；由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于，故C正确；物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误．2、A【解析】宇航员处于完全失重状态，故对机舱座椅的压力等于零；故A正确，B错误；失重并不是不受重力，只是重力在此处充当了向心力，故C错误；由于重力充当向心力，故小球静止释放后，小球将随航天器绕地球将做圆周运动，故D错误。故选A。点睛：本题考查超重和失重的基本规律，要注意明确失重不是失去重力，只是因为物体由于具有向下的加速度而对支持物的压力或悬挂物的拉力减小．3、C【解析】A．灯泡的额定电压为110V，图中，A灯泡的电压等于220V，大于额定电压，烧坏了，故A错误；BC．把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由于额定电压都是110V，额定功率、，由此可知，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W，故C图的电功率最小，B图不是；D．由于额定电压都是110V，额定功率，由此可知，把灯泡A与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，故D错误；故选C。【点睛】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，再由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。4、B【解析】a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周．则要满足,代入数据得解得：，B正确．故选B5、C【解析】曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C6、B【解析】A．根据题意小球做平抛运动，当小球速度为时，恰好落在斜坡中点，根据平抛运动规律可知若小球落到P点处的初速度为，则整理得因此A错误；B．初速度为时，落地时小球与水平面夹角为，则有即与水平面夹角45°，B正确；C．根据平抛运动的推论，即物体速度与水平面夹角正切值等于物体位移与水平面夹角正切值得两倍，即只要落在斜面上，说明小球的位移方向都一样，也说明小球的速度方向都一样，C错误；D．只要小球初速度小球一定会落在水平面上，此时说明小球初速度无论多大，小球落地的速度都要小于45°，D错误。故选B。7、AD【解析】根据万有引力等于重力，在地球内部有，解得，在地球外面有，解得，所以由图可得，，则有，故AD正确，BC错误；故选AD．8、AD【解析】两人靠拉力提供向心力，则向心力大小相等，转动的角速度相等，则所以，解得，因为半径不同，角速度相同，根据知，两人的线速度不同。故BC错误AD正确。故选AD。9、AC【解析】试题分析：当研究护航舰艇的运行轨迹时，护航舰艇的形状和大小是次要因素，可以忽略，能看做质点，A正确；“四千五百海里”指的是护航舰艇的运动轨迹的长度，指路程，B错误C正确；题中只知道路程，不知道位移，所以只能求出平均速率，不能求解平均速度考点：考查了路程和位移，质点，平均速度和平均速率10、ABC【解析】A．嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设嫦娥一号的质量为m、月球质量为M，月球半径为R，有月球表面重力加速度公式有联立可以求解出月球表面的重力加速度，故A正确；B．由可以求出嫦娥一号绕月运行的加速度，故B正确；C．由可以求出嫦娥一号绕月球运行的速度，故C正确；D．由于嫦娥一号的质量未知，故月球对嫦娥一号的吸引力无法求出，故D错误；故选ABC．【点睛】本题关键根据万有引力提供绕月卫星做圆周运动的向心力，以及月球表面重力加速度的表达式，列式求解分析．11、AC【解析】小船在静水中的速度为10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间最短为：，故A正确，B错误。当合速度垂直河岸时，渡河的路程最短时，渡河时间为：，故C正确；由题意可知，合速度可以垂直河岸，过河位移最短，则过河位移为60m，当小船在静水中的速度增加，最短路程仍不变，所以D错误。故选AC。点睛：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．12、BC【解析】质点沿螺旋线自外向内运动，说明半径r不断减小；根据其走过的弧长s与运动时间t成正比，根据v=s/t可知，线速度大小不变，故A错误；根据a=v2/r，可知，v不变，r减小时，a增大，故B正确；根据ω=v/r可知，v不变，r减小时，ω增大，故C正确；由B解答可知a增大，根据F合=ma，质点质量不变，F合增大，故D错误；故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、交流、6、220、0.02【解析】根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的构造和具体使用我们知道，都使用交流电源工作，电磁打点计时器使用的电源为6V以下的低压交流电源，电火花计时器的工作电压是220V，当电源的频率是50Hz时，打点周期为0.02s．【点睛】对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，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．14、CABCF【解析】(1)A、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，要通电，但不挂钩码，故A错误；B、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，依据牛顿第二定律，则有钩码的重力接近小车的拉力，故B错误；C、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C正确；(2)B为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故有：.(3)A、小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功．故A正确；B、实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同．故B正确；C、每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，故C正确；D、是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故D错误；E、只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故E错误；F、G、由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故选项F正确，故G错误；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)2000N；(2)5s；(3)20s【解析】(1)当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡，即F=f，P=fvm得(2)汽车做匀加速运动F1-f=ma解得F1=4000N设汽车刚达到额定功率时的速度v1P=F1v1，v1==10m/s设汽车匀加速运动的时间tv1=at解得t==5s(3)从静止到最大速度整个过程由动能定理得Pt1-fs=mv2代入数据解得【点睛】本题主要考查了机车启动的两种方式，恒定功率启动和恒定加速度启动，掌握恒定功率启动时功率保持不变，牵引力随速度增大而减小，恒定加速度启动时牵引力不变，功率随速度增加而增加。特别注意运动过程中的两个速度不要搞混淆了：①匀加速运动结束的末速度；②最大速度。16、(1)(2)【解析】试题分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出星球表面的重力加速度．根据万有引力等于重力求出星球的质量，结合星球的体积求出星球的密度．（1）根据，可得星球表面的重力加速度为：（2）根据万有引力等于重力：可得星球的质量为：星球的体积为：联立解得：点睛：本题主要考查了万有引力定律理论和运动学公式的综合运用，根据位移时间公式求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键．17、(1)（2）（3）【解析】解：(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：(2)船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离(3)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为,则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得：     那么船垂直河岸行驶的速度为所以渡河时间