2022-2023学年湖南省永州市新田一中高一物理第二学期期中学业质量监测试题含解析

2022-2023学年湖南省永州市新田一中高一物理第二学期期中学业质量监测试题注意事项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、关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法正确的是A．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的B．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的D．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的2、如图所示，以角速度ω匀速转动的圆锥形斜面上放着两个物体a、b（视为质点），转动过程中两个物体没有相对圆锥滑动，其中ha=2hb,则下列说法正确的是（）A．a、b两物体的线速度相等B．a、b两物体的角速度之比是1:2C．a、b两物体的周期之比是1:2D．a、b两物体的向心加速度之比是2:13、如图所示，A表示地球同步卫星，B为运行轨道比A低的一颗卫星，C为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体，两颗卫星及物体C的质量都相同，关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较，下列关系式正确的是（）A．ωA＞ωB＞ωC B．vB＞vA＞vC C．FA＞FB＞FC D．TA＞TC＞TB4、如图所示，是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象，则下列说法错误的是（）A．B质点最初4s做加速运动，后4s做减速运动B．B质点最初4s沿正方向做直线运动，后4s沿负方向做直线运动C．A质点以20m/s的速度匀速运动D．A、B两质点在4s末相遇5、如图甲所示,一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A．轮胎与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2B．拉力F的大小为55NC．在0～5s内，轮胎克服摩擦力做功为1375JD．在6s末，摩擦力的瞬时功率大小为275W6、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（）A． B． C． D．7、如图所示,A、B、C、D四个图中的小球以及小球所在的斜面完全相同,现从同一高度处由静止释放小球,小球下落同样的高度,使进入不同的轨道,除去底部一小段圆弧．A图中的轨道是一个内径大于小球直径的管,其上部为直管,下部为圆弧形,底端与斜面衔接,管的高度高于;B图中的轨道是半圆轨道,其直径等于;C图中的轨道与D图中轨道比较只是短了一些,斜面高度低于;D图中的轨道是一段斜面,且高于．如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入轨道后不能运动到高度的图是(

)A． B．C． D．8、如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是A．子弹损失的动能为fsB．子弹损失的动能为f（s＋d）C．子弹损失的动能为fdD．子弹和木块共发热fd9、如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道1．若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道1上的A．动能大B．向心加速度大C．运行周期长D．角速度小10、如图所示，倾角的粗糙斜面固定在地面上，长为、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了C．物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少小于其动能增加与客服摩擦力所做功之和11、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顶端由静止开始下滑，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、乙在下滑至底端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．Ek1＞Ek1 B．v1＞v1 C．W1＜W1 D．t1＜t112、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在1s时间内的变化图象如图甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，g=10m/s1．下列说法正确的是（）

A．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1 B．水平拉力F的最大功率为10WC．1s内摩擦力所做的功为5J D．1s内摩擦力的平均功率为5W二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动过程中经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置，相邻两点的时间间隔均为=0.05s．取A点为坐标原点，以+x方向表示水平初速度方向，以+y方向表示竖直向下方向，实验记录如下表．（结果均保留两位有效数字）（1）作出x—t图象如图甲所示，小球平抛运动的水平初速度大小是______m/s；（1）根据表格中数据可知，t=0.10s时，小球的竖直分速度大小是______m/s；（3）以t为横坐标，为纵坐标，作出图象如图乙所示，可得直线斜率的数值k=4.86，该处重力加速度g=____m/s1．（结果均保留两位有效数字）14、（10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)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）质量为m的小球由长为L的细线系住，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，且AB=L，E为AB的中点，过E作水平线EF，在EF上某一位置钉一小钉D，如图所示．现将小球悬线拉至水平，然后由静止释放，不计线与钉碰撞时的机械能损失．求：(1)若钉子在E点位置，则小球经过B点前后瞬间，绳子拉力分别为多少？(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，求钉子D的位置离E点的距离x．(3)保持小钉D的位置不变，让小球从图示的P点静止释放，当小球运动到最低点时，若细线刚好达到最大张力而断开，最后小球运动的轨迹经过B点．试求细线能承受的最大张力T．16、（12分）如图所示，摆球质量为，让摆球从图中的位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长，悬点到地面的竖直高度为，不计空气阻力．求：（1）绳能承受的最大拉力；（2）摆球落地时的速度．（）17、（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°．重力加速度大小为g．（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k<<1，求小物块受到的摩擦力大小和方向．

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】

万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的，故选B.2、D【解析】

AB．由于ab两物体属同轴转动的，所以角速度相等，由图可知，a的转动半径为b的两倍，由公式可知，线速度不相等，故AB错误；C．由于两物体的角速度相等，由公式可知，两物体的周期相等，故C错误；D．由公式可知，a的转动半径为b的两倍，所以a、b两物体的向心加速度之比是2:1，故D正确．3、B【解析】

A．A、C的角速度相等，由可知A的角速度小于B的角速度，因而故A错误；B．A、C的角速度相等，由可知B、C比较，同为卫星，由人造卫星的速度公式得可知因而故B正确；C．由万有引力公式可以知道即半径越大，万有引力越小，故故C错误；D．卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等，又有万有引力提供向心力，即则A的周期大于B的周期，即故D错误。故选B。4、A【解析】

AB．x-t图象中，切线的斜率表示质点运动的速度，所以由图可得，B质点最初4s斜率为正，且逐渐减小，所以质点B沿着正方向做减速运动，后4s斜率为负，且逐渐增大，所以质点B沿着负方向做加速运动，A错误，A符合题意；B正确，B不符合题意；C．由图象可得，A的速度为所以A质点以20m/s的速度匀速运动，故正确，但不符合题意；D．由题可知，A、B两质点从同一地点开始运动，相遇时，两质点的位移应该相等。所以由图可得，4s末两物体位移相等，所以此时两质点相遇，D正确，但不符合题意。故选A。5、D【解析】A、撤去F后，轮胎的受力分析如图1所示，由速度图像得5s～7s内的加速度a2=-5m/s2，根据牛顿运动定律有N2-mg=0，-f2=ma2B、力F拉动轮胎的过程中，轮胎的受力情况如图2所示，根据牛顿运动定律有Fcos37°-f1=ma1，mg-Fsin37°-N1=0，又因为fC、在0s～5s内，轮胎克服摩擦力做功为0.5×68×25J=850J，C错误；D、因6s末轮胎的速度为5m/s，所以在6s时，摩擦力的瞬时功率大小为0.5×110×5=275W，D正确；故选D。【点睛】根据速度图像的斜率求出5s～7s内运动的加速度，结合牛顿运动定律及滑动摩擦力的计算公式求出动摩擦因数；根据题意做出撤去F后轮胎的受力示意图，根据共点力平衡条件列示，联立求解拉力F的大小；由速度图像得到6s末轮胎的速度，根据P=Fv求出摩擦力的瞬时功率大小。6、A【解析】

由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3，则则丙轮的角速度为故A正确，BCD错误。故选A。7、BC【解析】

A．小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，，则，故能运动到高度；B．小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则，故不能运动到高度；C．小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，由，故不能运动到高度；D．球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，则，故能运动到高度．8、BD【解析】子弹损失的动能等于子弹克服阻力做的功，为f（s+d），故AC错误，B正确；对子弹和木块系统，产生的内能为fd，故D正确；故选BD．9、CD【解析】

根据得，，，，，由这些关系可以看出，r越大，a、v、ω越小，动能越小，而T越大，故AB错误，CD正确．10、BD【解析】

物块下落过程中，软绳对物块做负功，根据功能关系可以知道物块的机械能逐渐减小，故A错误；物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，所以软绳重心下降，则软绳重力势能共减少，故B正确；根据能量守恒可以知道，物块的重力势能减小量等于物块和软绳的动能增加量、软绳重力势能增加量和产生的内能之和，所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和，故C错误；以软绳为研究对象，细线对软绳做正功，则软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和，故D正确．【点睛】本题首先根据软绳对物块做功正负，判断物块机械能的变化，若软绳对物块做正功，其机械能增大；若软绳对物块做负功，机械能减小．然后分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．最后以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律，分析软绳重力势能的减少与其动能的增加与克服摩擦力所做功的和的关系．11、BC【解析】设任一斜面的倾角为θ，斜面水平长度为L，由动能定理得：mgLtanθ-μmgcosθ•=EK-0，EK=mgL（tanθ-μ），因为m1＜m1，θ1＞θ1，无法判断两物体动能大小，故A错误；EK1=mgL（tanθ-μ）=mv1，v=，θ1＞θ1，v1＞v1，故B正确；克服摩擦力做的功为：W=μmgcosθ•=μmgL，因为m1＜m1，所以W1＜W1，故C正确；由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，=at1，；变形得：；根据题意无法确定1θ-β的取值范围，无法确定sin（1θ-β）大小关系，无法确定时间关系，故D错误；故选BC．点睛：此题主要考查动能定理以及牛顿第二定律的应用；关键是根据物理规律找打要研究的物理量的表达式，然后进行讨论；选项D中要用数学知识讨论，考查学生数学计算的能力.12、AB【解析】

A．1~1s过程中拉力为零，只受摩擦力作用，故根据牛顿第二定律可知，而v-t图像的斜率表示加速度，故，解得，A正确；B.在0~1s内水平拉力恒定，物体做匀加速直线运动，在1s末速度最大，故拉力的功率最大，最大为故B正确；CD.v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，根据动能定理可得0~1s过程中有解得，故1s内摩擦力的平均功率为，故CD错误．故选AB二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）0.50(0.49、0.50均可给分)（1）1.6（3）9.7【解析】

（1）根据图像可知小球平抛运动的水平初速度大小是(0.49、0.50均可给分)．（1）根据中间时刻的速度等于平均速度，结合表格可知从到的过程中，所以t=0.10s时，小球的竖直分速度大小是；（3）以t为横坐标，为纵坐标，作出图象，由图像可知即，该式与对应，即则14、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．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)3mg；5mg(2)(3)【解析】

（1）小球从M点到B点的过程中，根据动能定理得mgL=mv2碰前T1-mg=m解得T1=3mg碰后T2-mg=m解得T2=5mg（2）小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时有速度v1，此时做圆周运动的半径为r，则mg（-r）=mv12

且mg=m由几何关系x2=（L-r）2-（）2

由以上三式可得r=

x=L

（3）小球做圆周运动到达最低点时，速度设为v2则T-mg=m以后小球做平抛运动过B点，在水平方向有x=v2t

在竖直方向有-r=gt2

可得T=mg点睛：本题考查的知识点比较多，涉及到圆周运动、平抛运动的基本公式，要求同学们解题时能熟练运用动能定理并结合几何知识解题，难度较大．16、（1）绳能承受的最大拉力是