2023年湖北省武汉第二中学物理高一下期中考试试题含解析

2023年湖北省武汉第二中学物理高一下期中考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于位移和路程，下列说法错误的是（）A．位移与运动路径无关，仅由初末位置决定B．在任何情况下位移的大小都不等于路程C．路程是标量，位移是矢量，位移的运算不遵循算术相加法则D．位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度2、介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源振动频率3、水平桌面上有一个重211N的物体，与桌面间的动摩擦因数为1．2，当依次用15N、31N、81N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．1、1、41NB．15N、31N、41NC．15N、31N、81ND．15N、41N、41N4、已知地球绕太阳公转周期为T，公转半径为r，万有引力常量为G，则由此可求出()A．地球的质量 B．太阳的质量 C．地球的密度 D．太阳的密度5、简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是（）A．周期 B．频率C．位移 D．振幅6、如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是()A．向心加速度的大小B．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同C．线速度D．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同7、若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度B．月球的平均密度C．月球的第一宇宙速度D．月球的质量8、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A.B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）.初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A．落地时的速率相同B．重力的冲量相同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同9、如右图石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10J，下列说法正确的是()A．由A到B，石块的重力势能减少了10JB．由A到B，功减少了10JC．由A到B,10J的功转化为石块的动能D．由A到B,10J的重力势能转化为石块的动能10、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在圆轨道3上运行的角速度大于在圆轨道1上运行的角速度B．卫星在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道3上经过P点时的速率C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期11、一个质量m=0.05kg的小球做平抛运动时，测出小球在不同时刻速率v的数据，并作出v2‒t2图线，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球的初速度为2m/sB．图线的斜率大小为C．横轴读数在0.16时，小球离抛出点的位移大小为2mD．横轴读数在0~0.25区间内，小球所受重力做功的平均功率为1.25W12、如图所示，在绝缘斜面的上方存在着水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下。已知在下滑的过程中，金属块动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列判断正确的是（）A．金属块合外力做功12JB．金属块克服电场力做功8JC．金属块的机械能减少12JD．金属块的电势能减少4J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数．如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切．让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x．平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一最高点释放,得到不同的水平位移x．作出x2-L图象,即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ．（1）除了L和x外,本实验还需要测量或告知的物理量是__________．A．滑槽最高点与桌面的高度差h

B．桌面与地面的高度差H

C．小滑块的质量m

D．当地的重力加速度g（2）若x2-L图象的斜率绝对值为k,纵轴上的截距为b,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为____________．(用本题中提供的物理量符号表示)14、（10分）某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开：(1)他观察到的现象是：小球A、B____________（填“同时”或“不同时”）落地；(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将_______（填“变长”、“不变”或“变短”）；(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是________运动。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）宇航员到达某行星上，一小球从高为h处自由下落，落到星球表面时速度为v0，设行星的半径为R、引力常量为G，求：⑴该行星表面的重力加速度大小；⑵该行星的质量.16、（12分）如图所示,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油.假定区域周围岩石均匀分布,密度为ρ;石油密度远小于ρ,可将上述球形区域视为空腔.如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离.重力加速度在原竖直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”.为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象.已知引力常数为G.(1)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常;(2)若在水平地面上半径为L的范围内发现:重力加速度反常值在δ与kδ(k>1)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半径为L的范围的中心.如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积.17、（12分）当司机驾驶汽车发现前方有险情或障碍物时，从采取紧急刹车的地点开始至汽车停止地点为止，这段距离称之为制动距离。某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，其制动过程中的加速度大小为5m/s2，假设汽车制动过程中做匀变速直线运动．求：（1）汽车的制动时间是多少（2）汽车的制动距离是多少（3）汽车制动8s内的位移又是多少（4）若司机发现前方100m有险情，考虑司机的反应时间为0.50s，试通过计算判断汽车是否存在安全问题

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】试题分析：位移与运动的路径无关，是矢量，仅由初末位置决定，故A说法正确；当物体做单方向直线运动时，位移的大小等于路程，在其它情况下，路程大于位移的大小，故B说法错误；路程是标量，位移是矢量，矢量的运算遵循平行四边形定则，不遵循算术相加法则，故C说法正确；位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度，故D说法正确．所以B说法错误，ACD说法正确．考点：路程和位移的概念【名师点睛】本题主要考查了路程和位移的概念．位移是矢量，大小等于首末位置的距离，路程是标量，大小等于运动轨迹的长度，矢量的运算遵循平行四边形定则．当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，在其它情况下，路程大于位移的大小．2、D【解析】A、在同种均匀介质中波的传播过程中传播速度为定值，而质点的在平衡两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，和波速无关，故A错误；B、在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，故B错误；C、质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C错误；D、每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故D正确．点睛：波动过程是传播波源的振动形式和能量的过程，振动质点并不随波一起传播，二是在自己平衡位置振动，因此明确波的形成是解本题关键．3、B【解析】

由题意可知物体的最大静摩擦力，当拉力小于最大静摩擦力时受到的时静摩擦力等于拉力；而拉力大于最大静摩擦力时物体将滑动，由动摩擦力公式可求出摩擦力；【详解】因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故最大静摩擦力为：；

当拉力为15N和31N时时，物体处于静止，摩擦力分别等于15N、31N；

当拉力为81N时，拉力大于最大静摩擦力，物体发生滑动，受到的为滑动摩擦力，大小为：，故选项B正确，选项ACD错误．【点睛】物体静止时受到的静摩擦力由二力平衡或牛顿第二定律求出；若为滑动摩擦力，则一定符合滑动摩擦力公式．4、B【解析】

设太阳的质量为M，行星的质量为m．行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则有：

解得：已知r和T，可求出太阳的质量M，但不能求出地球的质量m和地球的密度．由于太阳的半径未知，也不能求出太阳的密度．A．地球的质量，与结论不相符，选项A错误；B．太阳的质量，与结论相符，选项B正确；C．地球的密度，与结论不相符，选项C错误；D．太阳的密度，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是振幅。A．周期，与结论不相符，选项A错误；B．频率，与结论不相符，选项B错误；C．位移，与结论不相符，选项C错误；D．振幅，与结论不相符，选项D正确；6、C【解析】A、椭圆环上各点角速度相等,根据公式,向心加速度与到转动轴O的距离成正比,故A错误;

B、三点向心加速度的方向均是水平指向AB轴的,可以看出任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同，故B错误；;

C、,由可以知道,线速度,所以C选项是正确的;

D、线速度的方向为该点的切线方向,任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同,故D错误故选C

点睛：该题是同轴转动问题,在转盘上各处的角速度相等,利用向心加速度表达式以及角速度和线速度关系进行求解.7、ABC【解析】

A．设月球表面的重力加速度为，小球在月球表面做平抛运动，根据平抛知识可知水平方向上竖直方向上解得故A正确；BD．在月球表面解得所以密度为故B正确，D错误；C．月球的第一宇宙速度故C正确。故选ABC。8、AD【解析】

设斜面倾角为θ，刚开始AB处于静止状态，所以mBgsinθ=mAg，所以mB>h解得tBA.剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根据动能定理得：12mv2=mghB.A物体重力的冲量IB物体重力的冲量I所以重力的冲量不相同，故B错误；C.重力势能变化量△EP=mgh，由于A、B的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故C错误；D.A重力做功的平均功率为：PB重力做功的平均功率为：PB=所以重力做功的平均功率相等，故D正确。9、AD【解析】重力做功10J，重力势能减少10J，机械能总量不变，动能增加10J，A、D对，B、C错．思路分析：根据功能关系以及能力守恒定律分析试题点评：本题考查了功能关系和机械能守恒10、CD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：可得：ω=，则知，卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度比在轨道1上的小．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期，故A错误，D正确．卫星从轨道2进入轨道3要加速，则卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率，选项B错误；根据可知，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，选项C正确；故选CD.【点睛】本题的关键是要抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论；知道卫星的变轨方法，即从低轨道进入高轨道要加速．11、AD【解析】

A．小球做平抛运动，某时刻t竖直分速度vy=gt则小球的速度的平方故纵轴截距表示，即解得小球的初速度v0=2m/s，故A正确；B．根据可图线的斜率等于，等于，故B错误；C．横轴读数在0.16时，即t=0.4s时，小球离抛出点的水平位移x=v0t=2×0.4m=0.8m竖直位移则小球离抛出点的位移大小为故C错误；D．横轴读数在0～0.25区间内，即t=0.5s内，小球下降的高度则重力做功的平均功率故D正确。故选AD。12、AC【解析】

A．由动能定理可知故A正确；BD．合外力做功为解得即金属块克服电场力做功4J，由功能关系可知，金属块的电势能增加4J，故BD错误；C．在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确。故选AC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B【解析】

[1][2]设滑块滑到桌面时的速度为v0，离开桌面时的速度为v，根据动能定理根据平抛运动联立以上各式解得：故，解得．故还测量桌面与地面的高度差H，故选B．14、同时不变自由落体【解析】

(1)[1]小锤轻击弹性金属片时，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动。因为竖直方向运动一致，通过实验可以观察到它们同时落地；(2)[2]用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，，因此运动时间仍不变；(3)[3]上述现象说明：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。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】

⑴由题意知：小球做自由落体运动，解得：⑵对行星表面的任一物体m所受到