2023年甘肃肃兰州市第五十一中学物理高一下期中教学质量检测试题含解析

2023年甘肃肃兰州市第五十一中学物理高一下期中教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列关于万有引力的说法中，正确的是（）A．地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮，受到地球的引力是不同性质的力B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C．中的G是比例常数，不适用于地面上物体间的引力D．中的G是比例常数，只适用于天体间的引力2、下列说法正确的是（）A．质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的D．物体受恒力作用时，可能做匀速圆周运动3、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为近地卫星，C为地球同步卫星．根据以上信息可知，下列说法正确的是()A．卫星B的线速度大于卫星C的线速度B．卫星C围绕地心转动一圈所需要的时间比物体A随地球转过一周的时间短C．近地卫星B受到的地球的引力一定大于地球同步卫星C受到的引力D．近地卫星B的加速度等于物体A的加速度4、某外服系中有一行展绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期为2年，此行星运动轨道半径是地球绕大阳运动轨道半径的0.5倍.则此行星的中心恒星与太阳的质量之比为A．16：1 B．1：16 C．32：1 D．1：325、一物体自距地面高为H的位置处自由下落，当它的速度达到着地速度一半时，它的下落高度为A． B． C． D．6、两颗人造地球卫星质量之比m

1：m

2=1：2，轨道半径之比R

1：R

2=3：1，下列有关数据之比正确的是（）A．周期之比T

1：T

2=3：1B．线速度之比v1：v2=3：1C．向心力之比F1：F2=1：9D．向心加速度之比a1：a2=1：97、质点做直线运动的速度与时间的关系为v=5+2t（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点A．第1s末的速度是7m/sB．第1s内的位移是7mC．任意1s的速度增量都是2m/sD．任意相邻1s内的位移差都是2m8、(多选)美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星，图为畅想登陆小行星的宇航员．为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境．在地球表面附近，当飞机模拟只在重力作用下运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态．现要求一架飞机在速度大小为v1＝500m/s时进入失重状态试验，在速度大小为v2＝1000m/s时退出失重状态试验．重力加速度为g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．飞机可以模拟向上的加速运动B．飞机可以模拟向下的减速运动C．如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是150sD．如果是竖直下抛运动可计算失重时间是50s9、甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合力的关系的实验时(使用下图所示的装置)，设小车和车上砝码的总质量为M，小盘及盘中砝码的总质量为m，分别得出如图中甲、乙、丙、丁四个图象，其中甲、乙、丙是a－F图象，丁是a－图象，则下列说法正确的是()A．甲和乙较好地把握了实验条件M远大于mB．丙和丁没有把握好实验条件M远大于mC．甲中长木板的倾角太小，乙中长木板的倾角太大D．甲、乙、丙三位同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作10、美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f．若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x．已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为B．该行星的质量为C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为D．该行星的第一宇宙速度为11、甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等12、如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上．甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止下滑，质量分别为m1、m1（m1＜m1），与斜面间的动摩擦因数均为μ，若甲、乙滑至底端C时的动能分别为Ek1、Ek1，速度大小分别为v1、v1．甲、乙下滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别为W1、W1，所需时间分别为t1、t1．则A．v1＞v1B．Ek1＞Ek1C．W1＜W1D．t1与t1大小关系不确定二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲，某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸，该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc，如图乙量出ab长度L＝20.00cm.B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离地面的高度h1＝90.00cm.C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离地面的高度h2＝80.00cm.D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离地面的高度h3＝60.00cm.则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝______m/s，钢球击中b点时其速度大小为vb＝______m/s(空气阻力不计)．14、（10分）利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力。关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是________________（2）甲组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作周期为T，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=__________，小车动能变化量ΔEk=_______。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）将长l=1m轻质细线一端固定，另一端栓一个质量m=0.4kg的小球，让细线与竖直方向成37°夹角在水平面内做匀速圆周运动。（sin37°=0.6，cos37°=0.8.不计空气阻力，g=10m/s2）求：(1)小球的运动半径R是多少？(2)细线上的拉力是多少？(3)小球的角速度是多少？16、（12分）如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道C端切线水平，BC所对的圆心角θ=37º．小物块过园弧轨道C后，滑上与圆弧轨道连为一体的光滑水平板，板的右端与水平面顺时针匀速转动的传送带左端B点等高并靠拢．已知A、B两点距C点的高度分别为H=1.0m、h=0.55m，水平面传送带长为L=9m，物块与水平面传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，传送带传送速度为v=4m/s，g=10m/s²，sin37º=0.6，cos37º=0.8.求：(1)小物块从A到B的时间?(2)小物块从A点水平抛出的速度v0大小?(3)小物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q是多少?17、（12分）宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v．已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）小球落地时竖直方向的速度vy（2）该星球的质量M（3）若该星球有一颗卫星，贴着该星球的表面做匀速圆周运动，求该卫星的周期T．

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．地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力，故A错误；B．万有引力定律是牛顿在总结开普勒等前人研究的基础上发现的，故B正确；CD．万有引力公式中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，故CD错误。故选B。2、C【解析】物体做曲线运动，速度方向沿该点的切线方向，A错误；匀速圆周运动的物体，加速度方向一定指向圆心，变速圆周运动，加速度的方向不一定指向圆心，B错误；平抛运动的加速度不变，方向竖直向下，则速度变化量的方向一定竖直向下，C正确；物体做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，合力方向时刻改变，可知物体受恒力作用，不可能做匀速圆周运动，故D错误．3、A【解析】近地卫星B和地球同步卫星C有共同的受力特点，即所受到的万有引力提供向心力，有GMmr2=mv2r得v=GMr，所以卫星B的线速度大于卫星C的线速度，故A正确。地球同步卫星C的周期与地球自转周期相等，则卫星C的周期与物体A围绕地心转动一圈所需要的时间相等，故B错误。卫星受到的万有引力由地球的质量、卫星的质量及卫星与地球之间的距离决定，近地卫星B受到的地球的引力不一定大于地球同步卫星C受到的引力，故C错误。A与C的角速度相等，由a=ω2r知，C的加速度大于A的加速度。对于B、C，由GMmr2=ma得a=GMr点睛：本题涉及到两种物理模型，即A、C共轴转动的周期相等，B、C同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较．4、D【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，

此行星的中心恒星与太阳的质量之比为：，故选D．点睛：本题考查了求天体的质量，知道万有引力提供向心力，应用牛顿第二定律可以解题，解题时要注意隐含条件：地球绕太阳公转的周期为1年．5、B【解析】

设物体落地时的速度大小为v．由v2-v02=2gx得下落H的过程中有：v2-0=2gH，下落速度为着地时速度的一半的过程中有：，联立可得：．故B正确，ACD错误．6、D【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，周期之比：，故A错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，线速度之比：，故B错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，向心力之比：，故C错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，向心加速度之比：，故D正确．7、ACD【解析】

CD．对比公式可得，，所以任意1s的速度增量都是2m/s，任意相邻1s内的位移差为，故CD正确；A．第1s末物体的速度，故A正确；B．第1s内的位移是，故B错误．【点睛】关键是根据公式对比系数得出加速度和初速度，然后根据匀变速直线运动规律解题8、CD【解析】当飞机作向上的加速运动和向下的减速运动，加速度都是向上，飞机处于超重状态，所以AB错误；如果是竖直上抛运动，可计算时间是t=-1000-500-10=150秒，故C正确；如果是竖直下抛运动可计算时间是t=9、ABCD【解析】在a-F图中，当时，a与F成线性关系，所以甲、乙和丙较好地把握了实验条件M远远大于m，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象丁没有把握好实验条件M远大于m，故AB正确，甲图中，当时，a=1．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为1，说明遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，即甲同学长木板的倾角太小，乙图中a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过度平衡摩擦力，故C正确；丙图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确；故选ABCD．10、ABC【解析】

A.根据平抛运动的规律可知：，解得，A正确；B.根据，得行星的质量，B正确；C.根据得，又，解得，C正确；D.根据得，行星的第一宇宙速度，D错误．11、CD【解析】

A．x-t图象的斜率表示速度，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的速度大于甲车速度，故A错误；B．从0到t1时间内，乙车走过的路程大于甲车，故B错误；C．从t1到t2时间内，两车走过的路程均为x2-x1，路程相等，故C正确；D．根据图象可知，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在t1到t2时间内的某时刻二者的斜率相同，此时两车速度相等，故D正确。12、ACD【解析】

设AC斜面的倾角为α，BC斜面的倾角为β，两斜面对应的水平位移均为x，对甲，从滑到C，克服摩擦力做功，根据动能定理：，可求，对乙同理可求，所以v1＞v1，故A正确；，，因m1＜m1，v1＞v1，所以无法比较，故B错误；克服摩擦力做功，甲的：，对乙：，因m1＜m1，所以W1＜W1，故C正确；甲下滑的加速度：，乙下滑的加速度：，又α＞β，所以，根据匀变速直线运动的位移公式，，，，所以无法比较运动的时间大小关系，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、22.5【解析】试题分析：钢球从到和到的时间相等，击中时木板的竖直距离为，击中时木板的竖直距离为，根据得，，则钢球平抛运动的初速度，击中点时钢球的竖直分速度，根据平行四边形定则知，钢球击中点的速度大小．考点：研究平抛物体的运动【名师点睛】本题不但考查了实验的操作，而且考查了平抛运动的规律以及匀速运动和匀变速运动的规律，对同学的知识的综合应用要求比较高，是个考查学生能力的好题．14、C;;;【解析】（1）依据平衡阻力的原理依靠重力来平衡，同时阻力包含纸带与打点计时器直接的摩擦，故操作为：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，C正确；（2）拉力做功为，B点的速度为，故动能增加量为：．【点睛】平衡阻力的方法是：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高；根据匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点的速度，