四川省自贡市衡水一中富顺学校2023年物理高一下期中监测试题含解析

四川省自贡市衡水一中富顺学校2023年物理高一下期中监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯．卡门撞击坑的预选着陆区，“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测．如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月．关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（）A．沿轨道I运动时，机械能变大．B．沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I运行的周期C．沿轨道Ⅱ正常运行时，在P点的速度小于在Q点的速度D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能减小2、某中子星的质量约为2.16×1030kg，但是它的半径才不过10km，已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，则此中子星表面的第一宇宙速度为（）A．1.2×106m/s B．1.44×106m/sC．1.2×108m/s D．1.44×108m/s3、如图所示，一质点从M点到N点做曲线运动，当它通过P点时，其速度v和加速度a的关系可能正确的是()A． B． C． D．4、两颗人造地球卫星，它们质量的比m1∶m2=1∶2，它们运行的线速度的比是v1∶v2=1∶2，那么（）。A．它们运行的周期比为16∶1 B．它们运行的轨道半径之比为1∶4C．它们所受向心力的比为1∶8 D．它们运动的向心加速度的比为1∶165、如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态B．“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力C．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出6、在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如宇航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点．则下列说法正确的是（）A．这个行星的质量与地球质量之比为1：2B．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：C．这个行星的密度与地球的密度之比为1：8D．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：17、地球半径为R0，地面重力加速度为g，若卫星在距地面R0处做匀速圆周运动，则()A．卫星速度为 B．卫星的角速度为C．卫星的加速度为 D．卫星周期为2π8、随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。如图所示：为绕地球旋转的两颗人造地球卫星，他们绕地球旋转的角速度分别为、，关于他们的运动说法正确的是（）A．卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2B．卫星1绕地球旋转的角速度小于卫星2C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，只需沿卫星1的速度方向喷火加速即可D．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星距离最近。从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要时间为9、“蹦极”运动是一项冒险者的游戏。在很高的地方用弹性良好的一定长度的橡皮绳捆住人的双脚，橡皮绳的另一端固定，然后冒险者从高处跳下。绳松弛时弹性势能为0，不计空气阻力。则在人下落到最低点之前的过程中（）A．人的机械能守恒B．人的机械能先不变后减小C．绳弹性势能总小于人减少的重力势能D．弹性势能的最大值大于动能的最大值10、直线ab是电场中的一条电场线，从a点无初速度释放一电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从a点运动到b点，其电势能Ep随位移x变化的规律如图乙所示．设a、b两点的电场强度分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb.则()A．Ea>EbB．Ea＜EbC．φa＜φbD．φa＞φb二、实验题11、（4分）一同学在半径为2m的光滑圆弧面内做测定重力加速度的实验（如图所示）.他用一个直径为2cm质量分布均匀的光滑实心球.操作步骤如下:①将小球从槽中接近最低处（虚线）静止释放;②测量多次全振动的时间并准确求出周期;③将圆弧面半径和周期代入单摆周期公式求出重力加速度.（1）他在以上操作中应该改正的操作步骤是_____（填写步骤序号）;若不改正,测量所得的重力加速度的值与真实值相比会_____（选填“偏大”或“偏小”）.（2）如图是一组同学选择几个半径r不同的均匀光滑实心球进行了正确实验,他们将测出的周期与小球的半径r关系画出了如图所示的图线.请你根据该图写出确定重力加速度的表达式_____．12、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)有下列器材可供选择：A．铁架台B．打点计时器C．复写纸D．纸带E.低压交流电源F.天平G.重锤H.导线I.开关在上述器材中,缺少的测量器材是___________.(2)关于这一实验,下列说法中正确的是___________.A．重锤应选用密度小的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．释放纸带前,重锤应靠近带点计时器D．应先释放纸带,后接通电源(3)若质量的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,为第一个点,为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为,长度单位是,取,求从点到打下计数点的过程中,物体重力势能的减少量___________,动能的增加量____________(结果均保留两位有效数字)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）如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC为θ=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，斜面长L=4.0m，现有一个质量m=1.0kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．求：(1)物体P第一次通过C点时的速度vC大小；(2)物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，则最高点E和D点之间的高度差h为多大？(3)物体P从A点无初速下滑后的整个过程中，在斜面上运动的总路程s为多少？在轨道上C点所受的最小支持力N是多大？14、（14分）如图所示,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油.假定区域周围岩石均匀分布,密度为ρ;石油密度远小于ρ,可将上述球形区域视为空腔.如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离.重力加速度在原竖直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”.为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象.已知引力常数为G.(1)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常;(2)若在水平地面上半径为L的范围内发现:重力加速度反常值在δ与kδ(k>1)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半径为L的范围的中心.如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积.15、（13分）如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的截面为圆形的光滑轨道，直轨道AB与水平成放置，且与圆弧轨道BC相切连接，AB长为L1=0.4m，圆弧轨道半径r=0.25m，C端水平，右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE，D是轨道的切点，CD段长为L2=0.5m。一个质量为m=1kg的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点，解除锁定后小物块被弹出，第一次经过D点的速度为，已知小物块与水平面CD间的摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2。求：(1)小物块第一次运动到BC的出口C时对圆轨道的压力大小；(2)小物块发射前弹簧的弹性势能大小；(3)小物块被弹出后，最后停在CD上的位置。

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、C【解析】

A．在轨道I上运动，做匀速圆周运动，机械能不变，故选项A错误；B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期，故选项B错误；C．根据开普勒第二定律可知，知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，速度逐渐增大，在P点的速度小于在Q点的速度，故选项C正确；D．在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能不变，故选项D错误．2、C【解析】

假设质量为的卫星以第一宇宙速度贴近中子星表面运行第一宇宙速度为ABD错误，C正确。故选C。3、C【解析】

A．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度未指向轨迹的内侧，故A项不符合题意；B．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度未指向轨迹的内侧，故B项不符合题意；C．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，故C项符合题意；D．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度未指向轨迹的内侧，故D项不符合题意。4、D【解析】

B．根据万有引力提供向心力解得它们运行的线速度的比是v1：v2=1：2，所以则轨道半径比r1：r2=4：1选项B错误；A．根据周期则周期比T1：T2=8：1选项A错误；D．根据可得它们运动的向心加速度的比为1∶16，选项D正确；C．根据F=ma可知，它们所受向心力的比为1∶32，选项C错误。故选D。5、B【解析】

A．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力与支持力的合力提供向心力，即有可知即汽车处于超重状态，故A错误；B．演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，根据牛顿第二定律有解得在最低点，根据牛顿第二定律有解得则根据牛顿第三定律可知在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力，故B正确；C．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故C错误；D．衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，水与衣物之间的粘滞力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。故选B。6、BC【解析】

A.地球表面重力加速度为：g=，未知行星表面重力加速度为：g′==，根据，,有M′:M=1:1，故A错误；B.第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′:v=1：，故B正确；C.由于M′:M=1:1，体积比为8:1，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1:8，故C正确；D.条件不足，自转情况无法确定，故D错误；故选BC【点睛】对于竖直上抛运动，返回速度与抛出速度等大、反向，运动性质是匀变速直线运动，根据速度时间公式可以到加速度之比；根据v=分析第一宇宙速度情况；根据分析质量情况和密度情况．7、AB【解析】

根据万有引力提供向心力：mmω2r＝m，r＝2R0，根据万有引力等于重力得：mg；A、v，故A正确；B、ω，故B正确；C、a，故C错误；D、T＝2π4π，故D错误；8、AD【解析】

A．根据可得由图可知所以即卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2，所以A正确；B．同理可得所以所以B错误；C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，需沿卫星1的速度的反方向喷火加速，这样就会给卫星一个向前的冲力，让卫星1加速做离心运动，到达2轨道，所以C错误；D．由于所以当下次距离最近时，卫星1比卫星2多绕一圈，即化简可得所以D正确。故选AD。9、BCD【解析】A、由于弹性绳先不做功后对人做负功，所以人的机械能先不变后减小，故A错B正确；C、在落到最低点之前，由于人有动能，根据能量守恒可知：减少的重力势能转化为增加的弹性势能和人的动能，所以弹性势能总小于人减少的重力势能，故C正确；D、当加速度等于零时，速度有最大值，此时还没有运动到最低点，在继续向下运动的过程中，弹性势能继续增大，而动能减小，所以弹性势能的最大值大于动能的最大值，故D正确；故选BCD10、AC【解析】A、B项：电子从a到b，电势能图线的斜率逐渐减小，斜率表示电场力的大小，知电场力逐渐减小，则电场强度逐渐减小，所以Ea＞Eb，故A正确，B错误；C、D项：由于电势能逐渐降低，知电场力做正功，则电子所受的电场力方向由a指向b，电场线的方向由b指向a，沿电场线方向电势逐渐降低，则φa＜φb，故C正确，D错误．点晴：电势能与位移图线的斜率反映电场力的大小，从而可以反映电场强度的大小，结合电场力做功判断出电场力的方向，从而得出电场强度的方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低比较出a、b两点的电势．二、实验题11、③偏大g=【解析】

（1）[1]．步骤③中，实际摆长是悬点到球心的距离，故计算摆长时应该用圆弧面半径R减去球的半径r；[2]．根据单摆周期公式，实际摆球摆动过程中，摆长测量值偏大，故重力加速度的测量值也偏大；（2）[3]．根据单摆周期公式，有变形得到：图象是关系图是直线，结合表达式可知其斜率表示-g，故斜率的绝对值表示g；

结合图象，重力加速度等于斜率绝对值，为；12、刻度尺BC0.480.47【解析】（1）打出纸带，进行数据处理时，需要测计数点之间的距离，故缺少器材为刻度尺；（2）为了让重锤的下落接近自由落体，忽略阻力，重锤应选体积较小，密度较大的物体，A错误；在安装仪器时，必须保证两个限位孔在同一条竖直线上，防止重锤下落过程中纸带和限位孔间由摩擦，B正确；释放纸带前，应让重锤靠近打点计时器，防止重锤下落时发生前后摇摆，C正确；开始记录时，应先接通打点计时器电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，这样做有利于数据的采集和处理，不会对实验产生较大的误差，D错误．故本小题选BC．（3）重力势能的减小量为：动能的增加量为：由于存在空气阻力，重锤重力势能的减小量略大于其动能的增加量，在误差允许的范围内，，机械能守恒．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、(1)m/s(2)h=0.8m(3)S=11mN=14N【解析】

（1）由几何关系可判断斜面与水平面的夹角也为θ=37°，物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理有：

mg(Lsin37°+R-Rcos37°)-μmgLcos37°=m

得：＝代入数据得＝6m/s(2)从C到E机械能守恒有：mg(R+h)=m

E与D间高度差为：h＝－R，代入数据得E和D点之间的高度差h=0.