2022-2023学年江苏省徐州五中物理高一下期中统考试题含解析

2022-2023学年江苏省徐州五中物理高一下期中统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（）A．线速度相同 B．角速度相同C．向心加速度相同 D．向心力相同2、开普勒关于行星运动的描述正确的是A．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C．所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等D．所有行星轨道半长轴的二次方跟自转周期的三次方的比值都相等3、如图所示，物体从A点出发，沿着3条不同的轨道运动到B点，则移动过程中重力做功的情况是()A．沿路径Ⅰ运动，重力做功最多B．沿路径Ⅱ运动，重力做功最多C．沿路径Ⅲ运动，重力做功最多D．沿3条路径重力做功都一样多4、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A．卫星a的角速度小于c的角速度 B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24h5、如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球沿圆轨道运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点,已知A、B、C绕地球运动的周期相同,相对于地心,下列说法中正确的是A．物体A和卫星C具有的加速度大小相同B．卫星C的运行速度小于物体A的速度C．A、B、C的运动均遵守开普勒第三定律D．卫星B在P点的加速度与卫星C在P点的加速度大小相等6、小明同学尝试用图甲所示的电路图进行实验，定值电阻，在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流与关系，并得到的完整图象如图乙所示，其中C点为图线最低点，则由图可知A．当滑动头P滑到b点时得到图乙中B点B．图乙中A点纵坐标为0.375AC．滑动变阻器总阻值为16ΩD．电源电动势为6V7、如图所示，a、b、c是地球大气层外圆开轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则说法正确的是()A．a所需向心力最小B．b、c的周期相同且大于a的周期C．b、c向心力加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度8、2013年10月24日，中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金，打破挺举、总成绩两项世界纪录．如图所示，假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化情况为()A．F1增大B．F1不变C．F增大D．F不变9、质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．10、在空中某点将三个相同小球以相同的速率v分别斜向上抛出、竖直上抛和竖直下抛，均不计空气阻力，则从抛出到落到同一水平地面的过程中（）A．三个小球的加速度相同B．三个小球所受重力做的功相同C．三个小球所受重力做功的平均功率相同D．斜向上抛出的小球能达到的高度最大二、实验题11、（4分）利用图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。(1)实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先___，后__，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…。(2)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为________，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________。(3)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图中已绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2=________J/m（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________（用k1和k2表示）。12、（10分）某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．（1）在本实验中需要直接或间接测量的物理量有_____A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度所对应的瞬时速度（2）下列器材中，实验必须用到的有_____A．打点计时器B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．小车（3）打出了一条如图所示的纸带，O点为纸带上第一点，纸带上的点为计时点．若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为______J，动能增加量为________J（重力加速度g=9.8m/s2，结果保留三位有效数）（4）该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出图象，应是下图中的________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。（1）若已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径。（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高度为的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为。已知月球半径为，引力常量为，试求出月球的质量。14、（14分）平抛物体的水平射程为10m，初速度为10m/s，g取10

m/s2.试计算：(1)抛出点离地高度.(2)落地瞬间的速度.15、（13分）发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响．求：(1)地球的第一宇宙速度。(2)卫星在近地点A的加速度大小。(3)远地点B距地面的高度。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

AB、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，它们与转轴的距离不同，由v=ωr，可知线速度不同，故A错误，B正确；C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误．2、A【解析】第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，A正确B错误；由第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，CD错误．3、D【解析】重力做功与路径无关，只取决于初末两点的高度差，故三条轨道中做功都等于mgh；所以ABC错误，D正确．故选D．4、A【解析】

AB．根据万有引力提供向心力有解得，，，由角速度、加速度的表达式可得出：半径大的角速度小，加速度小，选项A正确，B错误；C．由线速度的表达式可得出轨道半径大的线速度小，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；D．卫星b与卫星a的轨道半径相同，a是地球同步卫星，则周期相同为24h，选项D错误故选A。5、D【解析】物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据a=rω2知，半径越大，加速度越大．所以卫星C的运行加速度大于物体A的加速度．根据v=rω知，半径越大，速度越大．所以卫星C的运行加速度大于物体A的速度．故AB错误．BC是卫星，它们的运动遵循开普勒第三定律，A是地面上的物体的运动，不遵循开普勒定律．故C错误．根据知，两卫星距离地心的距离相等，则加速度相等．故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道A和C的角速度相等，通过v=rω比较线速度大小，注意物体A随地球做圆周运动不是靠万有引力提供向心力．6、BD【解析】

滑动头P滑到a点时，R和并联；滑动头P滑到b点时，被短路，只有电阻R接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到b点时电流小于滑到a点时的电流，所以滑动头滑到b点时得到图乙中的A点，故A错误；由上分析知，滑动头滑到b点时得到图乙中的A点，电阻被短路，电流表和示数相等，根据图乙知，所以，即图乙中A点纵坐标为0.375A，故B正确；根据闭合电路欧姆定律，当滑动头P位于b点时，①，图乙中的C点，，并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得，则并联电阻为，设滑动变阻器的全值电阻为R，则有：②，联立①②得：E=6V，，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】滑片P滑到a点时R与并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图象的B点；滑片滑到b点时，被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图象的a点；根据闭合电路的欧姆定律列式结合图象即可求出电源的电动势．7、BD【解析】

A．由知，b轨迹半径大，质量小，则向心力最小，A正确；B．由可得，卫星运动的周期因b、c半径相等，则周期相等，它们的半径大于a的半径，则周期大于a的周期，B正确；C．由可得，卫星向心加速度b、c半径相等，且大于a的半径，可得b、c向心力加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C错误；D．由可得，卫星的线速度b、c半径相等，且大于a的半径，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故D正确．故选BD。8、AD【解析】以杠铃为研究对象，受力如图杠铃所受F1的合力F与杠铃重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变，故C错误，D正确；手臂间距增大时，相当于在力图中两力F1之间的夹角θ增大，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则F1增大，故A正确，B错误；故选AD。【点睛】两手间距增大时，增大了手臂之间的夹角，两只手臂所受的力F1的合力F与运动员重力平衡，由此可知合力F大小不变，由于夹角的增大，合力保持不变，只每只手臂所受力F1是增大的。9、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．10、AB【解析】

A．由于不计空气阻力，故三个小球在空中均只受重力，加速度均为g，故A符合题意；

B．因三个小球初末位置的高度差均相同，重力也相同，因此重力做功相同，故B符合题意；C．三个小球的落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，而重力做功是相同的，所以运动过程中三个小球重力做功的平均功率不同，下抛平均功率最大，故C不符合题意；D．由于斜上抛的物体到达最高点时有水平速度，因此根据机械能守恒可知，竖直上抛的小球能达到的高度最大，故D不符合题意。故选AB。二、实验题11、接通电源释放纸带mgh22.80【解析】

(1)[1][2]如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小一段能打上点，利用率太低，因此应当先接通电源后释放纸带。(2)[3][4][5]B点的瞬时速度为重物动能的增加量为重力势能减小量为(3)[6][7]取在O点重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图像的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功。根据图中数据可得根据动能定理可得变形后可得又由于由此可以得出即所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力和重物所受重力的比值为。12、CABD0.9510.934C【解析】

(1)A项：实验中验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误；B项：重力加速度是已知的，不需要测量，故B错误；C项：重物下落的高度需要测量，故C正确；D项：瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，故D错误．(2)验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量