2023年山东省德州市物理高一下期中综合测试试题含解析

2023年山东省德州市物理高一下期中综合测试试题考生请注意：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、如图，在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量相等的两物块用轻绳连接，物块A到转轴的距离为R=20cm，与圆盘的动摩擦因数为μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力（已知π2=g）则（）A．物块A一定会受圆盘的摩擦力B．当转速n=0.5r/s时，A不受摩擦力C．A受摩擦力方向一定与线速度方向在一条直线上D．当圆盘转速n=1r/s时，摩擦力方向沿半径背离圆心2、如图所示，河的宽度为L，河水流速为v，甲、乙两船均以相同的静水中速度同时渡河．出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点．则下列判断正确的是（）A．甲船正好也在A点靠岸B．甲船在A点左侧靠岸C．甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇D．甲、乙两船到达对岸前一定相遇3、从高H和2H处以相同的初速度水平抛出两个物体，它们落地点距抛出点的水平距离之比为（）A．1∶2 B．1∶ C．1∶3 D．1∶44、物体做曲线运动，下列物理量中，一定变化的是（）A．速率B．合外力C．加速度D．速度5、下列过程中，小球的机械能守恒的是（）A．不计空气阻力时，小球以初速度v0冲上光滑斜面上滑的过程B．小球在水平面上减速运动的过程C．小球在水中自由下落的过程D．小球随电梯匀速上升的过程6、船在静水中的速度是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，河水流速为3m/s，以下说法正确的是()A．因船速小于流速，船不能到达对岸 B．船不能沿直线过河C．船可以垂直过河 D．船过河的最短时间是一定的7、2018年7月10口，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射第三十二颗北斗导航卫星。该颗北斗卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。关于卫星的运动，下列说法中正确的有（）A．卫星在轨道Ⅱ上经过M的速度小于在轨道Ⅰ上经过M的速度B．卫星在轨道Ⅱ上的机械能等于在轨道Ⅰ上的机械能C．卫星在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期D．卫星在轨道Ⅱ上经过M的加速度等于在轨道Ⅰ上经过M的加速度8、一辆质量为m的汽车以速度v通过半径为R的圆弧形凸形桥面最高点时，下列说法正确的是（）A．汽车对桥面的压力大小为mgB．桥对汽车的支持力大小为mg-mv2/RC．汽车对桥面的压力一定等于零D．汽车的速度v越大，汽车对桥面的压力越小9、质量m＝2kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy的随时间变化的图线如下图所示，则

A．物体受到的合力为1NB．t＝4s时物体的位移的大小为16mC．t＝8s时物体的速度的大小为5m/sD．t=0时，物体速度为4m/s10、A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，mA＝2mB，轨道半径RB＝2RA，则B与A的()A．加速度之比为4∶1B．周期之比为2∶1C．线速度之比为1∶D．角速度之比为1∶211、我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是（）A．“神州六号”运行速度较大B．“神州六号”运行角速度较大C．“神州六号”运行周期较大D．“神州六号”运行的向心加速度较小12、下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（）A．为了避免卫星相撞，应使它们在不同的高度轨道上运行B．卫星入轨后的速度小于7.9km/sC．我国发射的地球同步卫星可以定位于北京正上方D．不同国家发射的卫星只能运行在赤道上空某一恒定的高度上二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)一个学生做“研究平抛运动”实验时描出了如图所示的几个实验点，实验点B产生偏差较大的原因可能是（_____）A．小球滚下的高度较其他各次高B．小球滚下的高度较其他各次低C．小球在运动中遇到其他各次没有遇到的阻碍D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度(2)某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给数据，可求出平抛运动物体的初速度是______________m/s，抛出点的坐标x=________m，y=_________m．(g=10m/s2)14、某学习小组用图示的实验装置验证“机械能守恒定律”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块（带遮光条）用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连，每次滑块都从A处由静止释放。(1)下列实验要求中不必要的一项是__________（请填写选项前对应的字母）。A．应将气垫导轨调至水平B．应使细线与气垫导轨平行C．应使A位置与光电门B间的距离适当大些D．应使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度d，测量结果如图所示，则d＝________mm.(3)实验时，已知滑块（带遮光条）的质量M，钩码质量m，A、B间的距离L，遮光条的宽度为d和遮光条通过光电门的时间为t，重力加速度为g，则满足的关系式_________（用M、m、g、L、d、t表示）即可验证从A到B过程系统机械能守恒。15、某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．（1）物块下滑是的加速度a=_____m/s2；打点C点时物块的速度v=____m/s；（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）．A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角三．计算题(22分)16、（12分）探究平抛运动的实验装置如图所示。半径为L的四分之一圆轨道（可视为光滑）固定于水平桌面上，切口水平且与桌边对齐，切口离地面高度为2L．离切口水平距离为L的一探测屏AB竖直放置在水平面上，其高为2L．一质量为m的小球从圆轨道上不同的位置由静止释放后打在探测屏上。假若小球在运动过程中空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度为g。（1）若小球从圆轨道最高点P处由静止释放，求其到达圆轨道最低点Q处时的速度大小及对圆轨道的压力；（2）为让小球能打在探测屏上，小球应从圆轨道上什么范围内由静止释放？17、（10分）某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时，恰好可以不踩踏板；现在他从斜坡坡底匀速向上行驶，在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶（设不间断地匀速蹬），所用的时间为t，已知自行车和人的总质量为m，轮盘的半径为R1，飞轮的半径为R2，车后轮的半径为R3，重力加速度为g，在上坡、下坡过程中，斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等，车轮与坡面接触处都无滑动，不计自行车各部件的热损耗等．求：（1）斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f；（2）斜坡的长度L；（3）该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P．

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、D【解析】要使A物块相对静止，则绳子的拉力一直为mg，即绳子的拉力不变，当摩擦力为零时，重力提供向心力：，代入数据解得：，故AB错误；A受摩擦力方向与半径在一条直线上，指向圆心或背离圆心，故C错误；当圆盘转速n=1r/s时，即，有沿半径向内运动的趋势，所以摩擦力方向沿半径背离圆心，故D正确．所以D正确，ABC错误．2、B【解析】设甲、乙两船在静水中速度均为v0，乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，可知：水的速度为：，甲、乙两船垂直河岸的速度：，可知甲乙两船到达对岸的时间相等，即渡河的时间为：，甲船沿河岸方向上的位移为：，故甲船在A点左侧靠岸，甲、乙两船在到达对岸前不可能相遇，故ABC错误，D正确．3、B【解析】

根据平抛运动竖直方向，水平方向，解得：，两物体水平距离比为1∶，ACD错误，B正确4、D【解析】

既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．【详解】A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以A选项错误．B、平抛运动是曲线运动，其合外力就是物体的重力，重力是不变的，所以B选项错误．C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，所以C选项错误．D、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以D选项正确．故选D．5、A【解析】

A．小球上升过程中只有重力做功，重力势能和动能相互转化，小球机械能守恒，A正确；B．小球在水平面内减速，重力势能不变，动能减小，所以小球机械能减小，B错误；C．小球在水中下落，受到水的阻力做负功，所以小球机械能减小，C错误；D．小球匀速上升，动能不变，重力势能增大，小球机械能增大，D错误。故选A。6、D【解析】由题意可知，船在静水中的速度小于河水流速，根据运动的合成与分解，结合平行四边形定则，则有船不可能垂直到达对岸，但可以过河，也可能沿直线过河，若船头垂直与河岸行驶，则渡河时间最短，故D正确，ABC错误．点睛：小船在河水中参与了两个运动，一是随水流向下的运动，二是船在静水中的运动，则由运动的合成与分解可确定答案．7、AD【解析】

AB．在轨道Ⅱ经过M点时，通过加速做离心运动可进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅰ上经过M的速度小于在轨道Ⅱ上经过Ｍ的速度，星在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能故A正确，B错误；

C．根据开普勒第三定律知，，椭圆轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C错误。

D．在轨道Ⅱ上经过M点所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过M的万有引力，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D正确。

故选AD。8、BD【解析】汽车过凸形桥时，支持力向上，根据向心力公式可知：mg-N=mv2r由牛顿第三定律，车对桥顶的压力大小N=mg-mv2r，由公式可得，随着速度的增大，汽车对桥面的压力越小；故BD正确，9、AC【解析】A、在y方向上做初速度为零的，加速度为的匀加速直线运动，所以所受到的合外力为F=ma=2×0.5=1.0N，方向沿y轴正方向．故A正确；D、物体在x方向上做速度为3m/s的匀速直线运动，在y方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以其合初速度为，方向沿x轴正方向,故D错误.B、t=4s时物体在x方向上的位移为x=vxt=3×4=12m，在y方向上的位移为，此时的位移为，故B错误．C、t=8s时，沿x方向上的速度为3m/s，沿y方向上的分量为4m/s，所以此时物体的速度为，故C正确；故选AC.【点睛】该题考查了两个运动的合运动的判断，具体可分为以下三种情况：(1)两个分运动都是匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动．(2)当两个分运动一个是匀速直线运动，一个是匀变速直线运动时，如果合加速度与合速度在同一直线上，物体的合运动为匀变速直线运动，如果合加速度与合速度不在同一直线上，则物体做曲线运动．(3)如果两个分运动都是匀加速直线运动，如果合加速度与合速度在同一直线上，物体的合速度为匀变速直线运动，如果合加速度与合速度不在同一直线上，则物体做曲线运动．10、BCD【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，根据．有ω＝，，a＝ω2r．根据开普勒第三定律，知＝＝，故B选项正确．又因为ω＝，＝＝，所以D选项正确．由知，＝＝，所以C选项正确．由a＝ω2r知，＝＝，所以A选项错误．11、CD【解析】

根据万有引力提供向心力得出：，解得：，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度较小，故A错误；由，则，所以，“神州六号”运行角速度较小，故B错误；根据万有引力提供向心力得出：，解得：，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故C正确；，，“神州六号”运行的向心加速度较小，故D正确。故选CD．12、BD【解析】

ACD．由于所有同步卫星与地球的转动周期相同；则由可得同步卫星高度与速度大小均是定值，且所有的同步卫星只能定位在赤道上空，并且处在同一轨道上；故AC错误，D正确；B．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则同步卫星入轨后的速度小于7.9km/s，选项B正确。故选BD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、BC4-0.80-0.20【解析】(1)A项：若小球滚下的高度较其它各次高，则平抛的初速度应该偏大，不符，A错误；B项：若小球滚下的高度较其它各次低，则平抛的初速度偏小，符合，B正确；C项：小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍，会使平抛的初速度偏小，符合，C正确；D项：小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度，则平抛的初速度偏大，不符，D错误．(2)根据△y=gT2，则平抛运动的初速度B点在竖直方向上的分速度为：平抛运动到B的时间为：此时在水平方向上的位移为：x=v0t=4×0.4=1.6m，即为：0.8-1.6=-0.8m；在竖直方向上的位移为：，即为：0.6-0.8=-0.2m；点晴：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2，求出时间，再根据等时性，求出水平初速度；OC段在竖直方向上的平均速度等于B点竖直方向上的瞬时速度，再根据B点竖直方向上的速度求出下落的时间，求出下落的水平位移和竖直位移，从而求出抛出点的坐标．14、D8.477mm【解析】（1）验证系统机械能守恒，应将气垫导轨调至水平，使细线与气垫导轨平行，为了减小误差，A位置与光电门的距离适当大一些．实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则不需要使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量，故ABC正确，D错误．本题选不必要的步骤，故选D．

（1）螺旋测微器测量遮光条宽度d＝8mm+0.01mm×47.7=8.477mm.（3）滑块通过光电门的瞬时速度，则系统动能的增加量△Ek＝(M+m)v1=(M+m)()1．系统重力势能的减小量