江西省吉安市吉水县二中2022-2023学年高一物理第二学期期中统考试题含解析

江西省吉安市吉水县二中2022-2023学年高一物理第二学期期中统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，则A．卫星的线速度也增大到原来的2倍B．卫星所需向心力减小到原来的1/2倍C．卫星的线速度减小到原来的倍D．卫星的向心加速度减小到原来的1/2倍2、如图为玩具陀螺的示意图，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线匀速旋转时A．b、c两点的线速度相同B．a、c两点的角速度相同C．b、c两点的周期不同D．a、b两点的转速不同3、如图所示为物体沿曲线从E运动到F，则物体经过P点时的速度方向沿（）A．Pa方向 B．Pb方向 C．Pc方向 D．Pd方向4、如果把地球看成一个球体，在银川和三亚各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，则（）A．在银川的物体和在三亚的物体随地球自转的线速度相同B．在银川的物体和在三亚的物体随地球自转的角速度相同C．在银川的物体的向心加速度大于在三亚的物体的向心加速度D．在银川的物体的周期大于在三亚的物体的周期5、1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km。1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为a1，线速度为v1，环绕周期为T1；东方红二号的加速度为a2，线速度为v2，环绕周期为T2；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，自转线速度为v3，自转周期为T3。则（）A． B． C． D．6、悬崖秋千是一种悬崖边的极限刺激运动。秋千的座椅，被电吸铁拉到悬崖内侧于5层楼高的地方，吸铁忽然松开，长长的秋千瞬间向悬崖外荡去，带给人以刺激感觉。秋千摆动过程中，摆绳始终与横梁垂直，摆绳与竖直方向夹角最大可达。若游客乘坐秋千时以最大摆角摆动，已知座椅及游客装备的总质量为90kg，摆动过程中游客经过最低点时摆绳受到的总拉力约为（）A．1800N B．2600N C．3200N D．3600N7、一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是A．时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B．时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小D．时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大8、我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能．A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0。下列判断正确的是（）A．卫星A可能经过江苏上空 B．它们所受地球的万有引力C．周期大小 D．向心加速度大小9、如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是()A．小球的线速度变大B．小球的角速度变大C．小球的向心加速度变小D．细绳对小球的拉力变小10、质量为2kg的物体(可视为质点)在水平外力F的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动．运动过程中,x方向的x-t图象如图甲所示,y方向的v-t图象如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）A．t=0时刻，物体的速度大小为10m/sB．物体初速度方向与外力F的方向垂直C．物体所受外力F的大小为5ND．2s末，外力F的功率大小为25W11、如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R．将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A．当小球的初速度为12B．当小球的初速度为13gR时，将撞击到环上的C．当v0D．无论v012、如图，人以大小恒为10N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，A、B间的水平距离为4m，则（）A．A位置船速为B．B位置船速为2m/sC．船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为D．船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为二．填空题(每小题6分，共18分)13、利用图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)．(4)通过对k1和k2的比较分析，可得到的结论是(只要求写出一条)：____________________.14、如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：

(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m(3)测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h.用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______________，钢球所受合力的表达式F2=

_____________.15、“研究平抛物体的运动”实验装置如图甲所示．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点．通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．（1）实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是______A．弹簧测力计B．刻度尺C．秒表（1）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦_______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；调节斜槽使其末端的切线水平，如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间________（选填“相同”或“不同”）．（3）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹．已知小球是从原点O水平抛出的，经测量P点的坐标为（30cm，10cm）．g取10m/s1．则小球平抛的初速度v0=_________m/s．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一个人用一根长1米，只能承受74N拉力的绳子，系着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度H=6m。转动中小球在圆周的最低点是绳子刚好被拉断，绳子的质量忽略不计，g=10m/s2。求：(1)绳子被拉断时，小球的速度？(2)绳子断后，小球落地点与抛出点间的水平距离多大？17、（10分）如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心，如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们相距最远？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】试题分析：因为人造卫星与地球间的引力提供向心力，故，可见当半径R增大到原来2倍时，线速度会增大到原来的1/倍，故选项A错误，因为1/=，故选项C正确；向心力会减小到原来的1/4，故选项B错误；向心加速度也会减小到原来的1/4，故选项D错误．考点：向心力与向心加速度．2、B【解析】

a、b、c共轴转动，角速度大小相等，根据线速度与角速度的关系公式比较线速度的大小．【详解】陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，c半径小，根据，c的线速度要比b的小，故A错误；陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，所以它们的周期、转速都相等．故B正确，CD错误．故选B．【点睛】共轴转动角速度相等，同缘传动边缘点线速度相等，角速度与线速度关系公式为：．3、C【解析】

做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故物体经过P点时的速度方向沿Pc方向。故选C。4、B【解析】

BD．在银川的物体和在三亚的物体随地球自转，角速度和周期都与地球的一样，D错误B正确；A．根据银川距地轴的距离小于三亚离地轴的距离，所以银川的物体和在三亚的物体随地球自转的线速度不同，A错误；C．根据银川距地轴的距离小于三亚离地轴的距离，银川的物体的向心加速度小于在三亚的物体的向心加速度，C错误。故选B。5、D【解析】

A.因东方红二号在地球同步轨道上，其周期与地球自转周期相同，有，由万有引力提供向心力，则有可知故A错误；BC.因东方红二号与地球赤道上的物体的周期相同，由周期公式可知，周期相同时，线速度与轨道半径成正比，因则有，再由可知即线速度与轨道半径成反比，因则，即，故BC错误；D.对于东方红一号和东方红二号，由可知因东方红一号的轨道半径小于东方红二号，则；因东方红二号与地球赤道上的物体的周期相同，由可知轨道半径大时加速度也大，东方红二号的轨道半径大于地球赤道上物体的轨道半径，有，则，故D正确。故选D。6、B【解析】

摆动过程中，机械能守恒，到达最低点时根据牛顿第二定律代入数据，整理得，故B正确，ACD错误。故选B。7、CD【解析】试题分析：单摆做小角度摆动时符合简谐运动的特点，t1时刻摆球在位移最大处，回复力最大，加速度最大，速度为零，所以A项错误；t2时刻摆球的位移为零，回复力为零，加速度为零，速度达到最大，所以B项错误；t3时刻摆球在位移最大处，速度为零，向心力为零，对小球受力分析，重力的切向分力提供回复力，悬线的拉力等于重力的径向分力，此时拉力最小，所以C项正确；t4时刻摆球位移为零，回复力为零，加速度为零，速度最大，向心力最大，摆球运动到悬点的正下方，悬线的拉力减去竖直向下的重力的合力提供向心力，悬线拉力最大，所以D项正确．考点：本题考查了单摆的简谐运动的特点8、CD【解析】

A．地球静止同步轨道卫星的轨道平面只能是赤道平面，不能经过江苏的上空，A错误；B．根据因卫星的质量未知，无法比较万有引力的大小，B错误；C．同步卫星的周期等于地球自转周期，则对卫星A、B，根据开普勒第三定律卫星A的轨道半径大，则故周期大小C正确；D．根据则卫星A的轨道半径大，则地球表面的加速度则因则向心加速度大小D正确。故选CD。9、CD【解析】

根据小球以初速度v0在水平面上沿逆时针方向做匀速圆周运动，在绳子完全被释放后与释放前相比，半径变大，速度不变，可知本题考查匀速圆周运动的相关知识，根据匀速圆周运动的规律，运用、以及等公式进行求解；【详解】A．由于小球做匀速圆周运动，在绳子完全被释放后与释放前相比，则小球所受的拉力与速度垂直，故不改变速度大小，选项A错误；B．由，v不变，r变大，则角速度变小，选项B错误；C．小球的向心加速度，v不变，r变大，则变小，选项C正确；D．细绳对小球的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则，v不变，r变大，则F变小，选项D正确．【点睛】本题中主要考查了向心力公式的直接应用，关键抓住速度不变和圆周运动常用的公式．10、CD【解析】

由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为，t=0时刻，y方向物体的分速度为vy=10m/s，物体的速度大小为v=＞10m/s．故A错误．物体在x方向做匀速直线运动，合力为零，y方向做匀减速直线运动，合力沿-y轴方向，而物体的初速度不在x轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直．故B错误．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为，所受外力F的大小为F=ma=5N．故C正确．2s末，外力的功率P=Fvy=5×5W=25W．故D正确．故选CD．【点睛】本题知道x、y两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况．对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度．11、AD【解析】

A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，由h=12gt2知，当小球落在c点运动的时间最长，竖直方向的分速度：vv故A正确．B.当小球的初速度为1313gR所以小球将撞击到环上的ac段，故B错误．CD.小球的初速度小于等于12gR，小球将撞击到环上的圆弧ac段，小球撞击在圆弧ac段时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直．当小球的初速度大于12gR时，小球将撞击在圆弧cb段，根据推论：平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点，可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．因此无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环，故故选：AD12、BC【解析】

AB．轻绳两端相关连速度，沿绳子方向速度大小相等．可知船速为当A位置时当B位置时故A错误，B正确；CD．由A到B可知人拉力做的功故C正确，D错误.故选BC．二．填空题(每小题6分，共18分)13、接通电源放开纸带mgh11.80(1.73～1.87均可)k1小于k1，动能的增加量小于重力势能的减少量【解析】

（1）[1][1]．B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；（1）[3][4][5]．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）[6][7]．取打下O点时