2022-2023学年淮南市重点中学物理高一第二学期期中质量检测试题含解析

2022-2023学年淮南市重点中学物理高一第二学期期中质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度图像如图，下列说法正确的是（）A．在时间内，甲、乙加速度方向相同B．在时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反C．在时间内，甲、乙运动方向相同D．在时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相同2、小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（）A．4.7πRg B．3.6πRg C．1.7πRg3、如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是_____A．换用宽度更窄的遮光条B．提高测量遮光条宽度的精确度C．使滑块的释放点更靠近光电门D．增大气垫导轨与水平面的夹角4、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是（）A．第一宇宙速度km/s，第二宇宙速度km/s。则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2B．我国计划于今年发射的火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度5、在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示．下面说法正确的是()A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的6、如图为水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和b是从同一点抛出的.不计空气阻力，则()A．b的着地速度比a的大B．c的飞行时间比b的长C．c的初速度比b的小D．b的初速度比a的小7、如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在小定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T，链条动能Ek．已知重力加速度大小为g，下列a-x、Ek-x、T-x关系图线正确的是（）A． B．C． D．8、以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（）A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等9、一物体在N个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余力不变，则物体可能做(

)A．匀加速直线运动B．变加速直线运动C．类平抛运动D．匀速圆周运动10、如图所示，倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右拋出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则（）A．小球2一定垂直撞在斜面上B．小球1、2的初速度大小一定相等C．小球1落在P点时与斜面的夹角为30°D．改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行11、宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h（h远小于R）高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球表面的第一宇宙速度为D．该星球的密度为12、2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道．若将整个奔月的过程简化如下：“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道I，在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将择机在Q点着陆月球表面．下列说法正确的是A．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于月球的第一宇宙速度B．“嫦娥四号”在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度C．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道I运行的周期二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学为测量弹簧压缩后所具有的弹性势能，他采用了如下操作：（1）将弹簧的左端固定在竖直墙上，将一小物块放在弹簧的右端（不连接）并压缩弹簧，记下弹簧被压缩至最短时小物块到墙面的距离d1.（2）现由静止释放小物块，小物块离开弹簧后沿水平桌面向前运动了一段距离，停下时到墙面的距离为d2，已知小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，该同学要测出弹簧最短时所具有的弹性势能，还需要测量的量是_________．弹簧最短时弹性势能为_________（用题中的已知量和测量的量表示）14、（10分）探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示．(1)在该实验中，下列不需测量的物理量有_______．A．悬挂钩码的总质量mB．长木板的倾角θC．小车运动的距离LD．小车的质量M(2)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中,下面做法必要的是_______．A、每次实验必须重新平衡摩擦力B、实验操作时要先放小车,后接通电源C、调整滑轮的高度,使连接小车的细线与木板平行D、在实验过程中要保证托盘和砝码的总质量远大于小车的质量三、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）如图示，圆管构成的半圆形竖直轨道和光滑斜面固定在水平地面上，圆形轨道半径和斜面高度均为R，斜面倾角a等于45°，MN为直径且与水平面垂直。直径略小于圆管内径质量为m的小球以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时飞出轨道，恰好落在光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，重力加速度为g，忽略圆管内径及各处摩擦，求：（1）小球在半圆轨道最高点M时所受弹力（2）若AE段为摩擦因素等于ｕ的粗糙平面且足够长，且小球过A点速度大小不变,则小球在AE段滑行的距离是多少。16、（12分）如图所示，质量m＝50kg的运动员（可视为质点），在河岸上A点紧握一根长L＝5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高H＝10.0m的O点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ＝37°，C点是位于O点正下方水面上的一点，距离C点x＝4.8m处的D点有一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖直面内．若运动员抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度跃出，当摆到O点正下方的B点时松开手，最终恰能落在救生圈内．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）运动员经过B点时速度的大小；（2）运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek；（3）若初速度不一定，且使运动员最终仍能落在救生圈内，则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度的变化而变化．试在下面坐标系中粗略作出x－的图像（写出必要的关系式），并标出图线与x轴的交点．17、（12分）科学家认为在太阳系中除地球外最有可能出现生命的是土卫六---泰坦．为了研究土卫六，假设我们发射一个质量为m的探测器，使探测器进入土卫六引力区时，能够绕土卫六做匀速圆周运动，此时探测器距离土卫六表面的高度为h，以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近，然后开始以初速度垂直土卫六地面匀减速下落，直到悬停，所用的时间为t，假设轨迹为直线．土卫六的半径为R，土卫六表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)探测器绕土卫六做圆周运动的周期；(2)土卫六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探测器下落时发动机的平均推力F．

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、A【解析】

AB．在时间内，甲图线的斜率小于乙图线的斜率，而且均为正值，则甲的加速度小于乙的加速度，且加速度方向相同，A正确，B错误；C．在时间内甲的速度为正值，乙的速度为负值，说明在这段时间内二者的运动方向相反，在时间内，甲乙的速度均为正值，说明两物体均沿正方向运动，运动方向相同，C错误；D．在时间内，甲图线的斜率小于乙图线的斜率，而且均为正值，加速度均沿正方向，则甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同，D错误。故选A。【点睛】本题关键抓住速度图像的斜率等于加速度，来分析加速度的大小和方向。同一条直线，斜率一定，物体的加速度也一定。2、A【解析】

设登月器和航天飞机在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕月球作圆周运动，所以应用牛顿第二定律有Gr=3R解得：T=2在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，有：G所以有T=6π设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大圆轨道运行的周期是T1．对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有：T2为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足t=nT2-T联立解得：t=6πn3Rg当n=1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即为t=4.7A.4.7πRg与分析相符，故AB.3.6πRg与分析不相符，故BC.1.7πRg与分析不相符，故CD.1.4πRg与分析不相符，故D3、A【解析】

极短时间内的平均速度表示瞬时速度；即换用宽度更窄的遮光条，通过光电门的时间更短，更接近瞬时速度，故A正确；4、C【解析】

AD．第一宇宙速度，这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度7.9km/s，若发射速度的范围为7.9km/s≤v＜11.2km/s7.9km/s是物体绕地球运行最大环绕速度；第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度11.2km/s，若11.2km/s≤v＜16.7km/s，物体绕太阳运行（脱离速度）；第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度16.7km/s，若v≥16.7km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行（逃逸速度）。根据公式则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度小于或等于v1，故AD错误；B．火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，故B错误；C．第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造行星的最小发射速度，C正确。故选C。5、D【解析】

A、“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，故A错误；B、观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，故B错误；C、以太阳为参考系，金星绕太阳一周起点和终点重合，位移为零，故C错误；D、以太阳为参考系，可以认为金星是运动的，故D正确．6、A【解析】

B、根据得，高度越高，运动的时间越长，则，故B错误；D、a和b的运动的时间相等，但b的水平位移大，则b的初速度大，即；故D错误.C、c的运动时间比b的短，但水平位移大，则c的初速度大于b的初速度，有，故C错误；A、平抛的落地速度由平行四边形定则有，因且可得落地速度为，故A正确.故选A.7、BC【解析】

AB．设单位长度上质量为m0，则根据牛顿第二定律得加速度与x成正比，当x=L时，加速度a=g以后不变，故A错误，B正确；C．链条的速度动能当x=L时，有可知，Ek-x图象开口向上的抛物线，故C正确；D．选取左边部分受力分析，知由数学知识T-x是开口向下的抛物线，故D错误。故选BC。8、ACD【解析】根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.9、AC【解析】作匀速直线运动的物体受到N个力的作用，这N个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的N-1个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，不可能做变加速直线运动。故A正确，B错误；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余各力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，剩余的N-1个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动。故C正确；其余N-1个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故D错误；故选AC。点睛：本题考查了曲线运动的条件以及多力平衡的知识，关键根据平衡得到其余另外的力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析．10、BD【解析】

两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，根据小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角分析小球2是否垂直撞在斜面上．根据小球1落在斜面上时两个分位移的关系，分析小球1落在斜面上的速度方向关系．【详解】两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，水平位移大小相等，由x=v0t知初速度相等．小球1落在斜面上时，有；小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切，α≠θ，所以小球2没有垂直撞在斜面上，故A错误，B正确．小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切，β＜60°，所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°，故C错误．根据tanβ=2tanθ知，小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同，相互平行，故D正确．故选BD．【点睛】对于平抛运动，要熟练运用分解法研究，同时要抓住两个球之间的关系，如位移关系、时间关系等．11、ACD【解析】对小球，根据h=gt2得该星球表面的重力加速度为：g=．物体在星球表面时，根据G=mg得星球的质量为：．故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力得：mg=m，所以：该星球表面的第一宇宙速度为：．故C正确．星球的密度为：．故D正确；故选ACD．点睛：该题是自由落体运动与万有引力定律的综合，要知道联系它们之间的桥梁是重力加速度．解决本题的关键是掌握万有引力等于重力以及万有引力等于向心力这两条基本理论，并能灵活运用．12、BD【解析】

A项：月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥四号”在轨道1上的半径大于月球半径，根据，得线速度可知“嫦娥四号”在轨道1上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故A错误；B项：嫦娥四号”在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I，需减速，所以在地月转移轨道上经过M点的速度比在轨道I上经过M点时速度大，故B正确；C项：根据牛顿第二定律，得，得“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速，故C错误；D项：根据开普勒第三定律得卫星在轨道II上运动轨道的半长轴比在轨道I上轨道半径小，所以卫星在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道Ⅰ上小，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、小物块的质量m【解析】由能量关系可知，弹簧最短时所具有的弹性势能；则要测出弹簧最短时所具有的弹性势能，还需要测量的量是小物块的质量m；