2023届河北省张家口市察北中学高一物理第二学期期中达标测试试题含解析

2023届河北省张家口市察北中学高一物理第二学期期中达标测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度．理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的2倍，这个关系对其他天体也是成立的．有些恒星，在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的半径为R，太阳的逃逸速度为c500.假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞，且认为质量不变，则RrA．500B．5002C．2.5×105D．5.0×1052、利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1．1倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为A．1h B．4h C．8h D．11h3、关于圆周运动，下列说法正确的是（）A．汽车转弯时速度过小，会因离心运动造成交通事故B．物体做离心运动时，是因为它受到了离心力的作用C．做匀速圆周运动的物体，所受各力的合力一定是向心力D．做匀速圆周运动的物体除了受到其他物体的作用，还受到一个向心力4、我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a∶1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b∶1，以下说法正确的是()A．在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，此处距地球和月球的距离之比为a∶bB．飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为∶1C．地球与月球的第一宇宙速度之比为D．地球与月球的质量之比为a2b∶15、下列关于电场线和等势面的说法，正确的是（）A．电场线是电场中实际存在的线B．电场线越密集的地方，电势越高C．等差等势面越密集的地方，场强越大D．同一等势面上各点的场强都相同6、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力7、如图所示，放在光滑水平桌面上的两个木块A、B中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上.A的落地点与桌边的水平距离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1m，不计空气阻力，那么（）A．A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B．A、B质量之比为2:1C．未离开弹簧时，A、B所受冲量之比为1:2D．未离开弹簧时，A、B加速度之比为1:28、如图所示，双星系统由质量不相等的两颗恒星组成，质量分别是M、m(M>m)，他们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动．从地球A看过去，双星运动的平面与AO垂直，AO距离恒为L．观测发现质量较大的恒星M做圆周运动的周期为T，运动范围的最大张角为△θ(单位是弧度)．已知引力常量为G，△θ很小，可认为sin△θ=tan△θ=△θ，忽略其他星体对双星系统的作用力．则（）A．恒星m的角速度大小为B．恒星m的轨道半径大小为C．恒星m的线速度大小为D．两颗恒星的质量m和M满足关系式9、如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为10、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，()则下列说法正确的是（）A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车在前5s内的牵引力所做的功为C．汽车的额定功率为60kWD．汽车的最大速度为30m/s11、质量为m的物体沿直线运动，只受到一个力F的作用。物体的位移s、速度v、加速度a和F对物体做功功率P随时间变化的图像如图所示，其中可能的是()A．B．C．D．12、2016年9月25日，天宫二号由离地面h1=380km的圆形运行轨道，经过“轨道控制”上升为离地面h2=393km的圆形轨道，“等待”神州十一号的来访．已知地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G．根据以上信息可判断（）A．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于第一宇宙速度B．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于轨道h1上的运行速度C．天宫二号在轨道h1上的运行周期为4D．天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2运行周期变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示.(1)根据表中的数据，在图中所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出a－m图象和a－1m图象___________________(2)由a－m图象，你得出的结论为__________；由a－1m图象，你得出的结论为_________(3)物体受到的合力大约为________．(结果保留两位有效数字)14、（10分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为______mm.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=1kg的滑块静止在光滑水平地面上，现受一水平向右拉力F作用，由静止开始运动，拉力F随时间t的变化规律如图所示。求：(1)第1s内F做的功是多大？(2)第3s内F做的功是多大？(3)2.5s时刻F的功率是多大？16、（12分）如图，竖直平面内斜面AB固定在水平地面上，左右分别与两个完全相同的光滑圆弧轨道平滑连接，其中左端与圆弧轨道最低处在A点平滑连接，右端与另一圆弧轨道最高处在B点平滑连接，圆弧轨道的直径正好是斜面的高BC，已知斜面倾角，长AB为，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ(已知，重力加速度g取)求:(1)若，从B点静止释放一小滑块，小滑块下滑到圆轨道上A点时的加速度。(2)若.小滑块从A点以多大的初速度v0沿着斜面上滑，到达圆弧轨道上B点时对轨道的压力恰好为零?(3)若，从A点以很小的水平初速度向左释放一个小球甲(小球甲在圆弧上运动幅度很小)，同时沿着斜面向上以初速度v1释放另一个小球乙，要保证小球乙上滑返回到A点时小球甲同时也在A点，则v1应满足什么条件?17、（12分）人类首次发现引力波，来源于距地球13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若黑洞A、B的轨道半径之比为2∶1，两个黑洞间的距离为L，总质量为M，做圆周运动的周期为T，求：(1)黑洞A的线速度大小；(2)黑洞A的质量。

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、C【解析】试题分析：第一宇宙速度为v1=GMR，由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=2GM考点：考查了万有引力定律的应用2、B【解析】试题分析：设地球的半径为R，周期T=24h，地球自转周期的最小值时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r1=2R，由开普勒第三定律得：，可得，故A、C、D错误，B正确．考点：万有引力定律；开普勒第三定律；同步卫星3、C【解析】

A．汽车转弯时速度过大，地面提供的最大静摩擦力不足以提供汽车所需要的向心力，从而产生离心运动，造成交通事故，速度小时不会造成交通事故，故A错误；B．物体做离心运动时，并不是因为受到了离心力的作用，而是由于合外力减小或消失，合外力不足以提供圆周运动所需的向心力，故B错误；C．做匀速圆周运动的物体，沿圆周切线方向的合力为零，所受各力的合力一定是向心力，故C正确；D．做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，物体不再受到一个向心力，故D错误。故选C。4、D【解析】

根据星球表面重力等于万有引力列式分析；根据万有引力定律列式求解距地球和月球的距离之比；根据重力等于万有引力得到周期表达式进行分析；根据重力等于万有引力得到第一宇宙速度表达式进行分析。【详解】在星球表面，重力等于万有引力，故：，可得：，由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的质量之比为a2b，故D正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：，可得，故A错误；在星球表面，重力提供向心力，故：，解得：，已知地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的第一宇宙速度之比为，故B错误；在星球表面，重力提供向心力，即，解得：，由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为，故C错误。所以D正确，ABC错误。5、C【解析】

A．电场线不是电场中实际存在的线，是假象出来的描述电场的。故A错误；B．电场线越密集的地方，电场越强，电势不一定高。故B错误；C．等差等势面越密集的地方，场强越大，故C正确；D．同一等势面上各点的电势都相同，电场强度不一定相同，故D错误。故选C。6、B【解析】

AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。7、ABD【解析】A、A和B离开桌面后做平抛运动，它们的运动时间相等，速度之比vAvB=xAtxBt=xAxB=0.51=12，故A正确。B、两物体及弹簧组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mAvA-mBvB=0，则质量之比【点睛】A、B离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，由水平位移可以求出它们的初速度关系，弹簧弹开物体过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出它们的质量关系，由动量定理与牛顿第二定律分析答题．8、BCD【解析】恒星m与M具有相同的角速度，则角速度为，选项A错误；恒星M的轨道半径为；对恒星系统：mω2r=Mω2R，解得恒星m的轨道半径大小为，选项B正确；恒星m的线速度大小为，选项C正确；对恒星系统：=mω2r=Mω2R，解得GM=ω2r(r+R)2；Gm=ω2R(r+R)2；相加得：，联立可得：，选项D正确；故选BCD.点睛：双星问题，关键是知道双星做圆周运动的向心力由两者之间的万有引力来提供，知道两者的角速度相同，周期相同.9、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．10、BCD【解析】

A．汽车受到的阻力前5s内，由图知由牛顿第二定律：F−f=ma求得故A错误；B．汽车在前5s内的牵引力所做的功为故B正确；C．t=5s末功率达到额定功率故C正确；D．汽车的最大速度为故D正确；故选BCD．【点睛】从v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力；5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由P=Fvm，能求出最大速度．11、CD【解析】由s-t图象的斜率表示速度，知该图表示物体做匀速直线运动；而物体受恒力作用，一定有加速度，不可能做匀速直线运动；故A错误；由B图象知，物体做匀速直线运动，不可能，故B错误；由C图象，物体的加速度恒定，是可能的，故C正确；由P=Ft知P与t成正比，则D图是可能的，故D正确；故选CD。点睛：本题关键是明确物体的合力恒定时，加速度恒定，不可能做匀速直线运动。可根据解析式分析图象的形状。12、CD【解析】根据万有引力提供向心力得：GMmr2＝mv根据v=GMr，由于h1＜h2，可知，天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度小于轨道h1上的运行速度．故B错误；“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，GMm(R+h)2=m4π2T2（R+h）点睛：本题考查了万有引力定律的应用，知道飞船绕地球做圆周运动，靠万有引力提供圆周运动的向心力，理解第一宇宙速度的物理意义.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、在物体所受合外力不变时，物体的质量越大，它的加速度越小在物体受合外力不变时，物体的加速度与质量的倒数成正比，即加速度与质量成反比0.15N【解析】（1）根据表格中的实验数据，利用描点法，将每组数据描到图象上，再利用平滑的曲线将点拟合起来，如图所示：（2）由a-m图象可以看出，在所受合外力F不变的情况下，物体的质量越大，它的加速度越小；从a-1m图象看出，在所受合外力F不变的情况下，物体的加速度与质量的倒数成正比，（3）由牛顿第二定律可知，a=F1m，故a-1m图象的斜率代表合外力F。取离原点较远的点，读出坐标a=0.6m/s2，1m【点晴】根据表格的数据，利用描点法，然后利用平滑的曲线拟合图象；在物理中，常建立线性关系讨论物理量之间的关系，建立a-1m的图象，在理论上可知，图象是正比例函数的图象，14、0.680