2023年湖北省武汉为明实验学校物理高一下期中调研试题含解析

2023年湖北省武汉为明实验学校物理高一下期中调研试题请考生注意：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：（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、某学生在做“研究平抛运动”的实验中，描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是（）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．小球滚下时具有一定的初速度D．以上说法均有可能2、关于功率的概念，下列说法中正确的是A．功率是表示力做功多少的物理量B．功率是表示力做功快慢的物理量C．由可知，功率与时间成反比D．只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零3、物体在合外力的作用下沿一条直线做直线运动，其v-t图像如图所示。下列表述中正确的是（）A．0~3s内，合外力总是做正功 B．0~3s内，合外力总是做负功C．1~2s内，合外力不做功 D．0~1s内，合外力做正功4、夏天雨后的早晨，一只蜗牛沿着一片倾斜的树叶缓慢向上爬行，如图所示。下列说法中正确的是（）A．蜗牛对树叶的压力大小等于蜗牛的重力大小B．树叶对蜗牛的摩擦力沿树叶斜向下C．树叶受到蜗牛的压力与蜗牛受到树叶的支持力是一对平衡力D．树叶对蜗牛的作用力大小等于蜗牛的重力大小5、一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为（）A． B． C． D．6、如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（）A．小球的机械能守恒B．小球由B到C动能先增大后减小C．小球在B点时动能最大D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量7、一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶。已知快艇在静水中的加速度为0.5m/s2，流水的速度为3m/s。则（）A．快艇的运动轨迹一定为直线B．快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C．若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边所用的时间为20sD．若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边经过的位移一定大于100m8、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动．如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则()A．小球到达c点的速度为B．小球到达b点进入圆形轨道时对轨道的压力为mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为RD．小球从c点落到d点所需时间为9、长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力10、如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．若不计一切摩擦，则A．水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB．墙面对正方体的弹力大小mg/tanαC．正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD．直角劈对墙面的弹力大小mgsinα11、如图所示，一轻弹簧固定在光滑水平桌面上，O点为其原长位置。一小物块受水平拉力F=2N作用，在从A点由静止开始向左运动过程中，最大动能为6J。则在物块将弹簧压缩到最短过程中，下列说法正确的是（）A．物块在O点具有最大动能B．A点到O点的距离小于3mC．弹簧压缩到最短时弹性势能等于6JD．弹簧压缩到最短时弹性势能大于6J12、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择____A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示．纸带的___端（选填“左”或“右’）与重物相连．（3）上图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和________两点间的距离h2（4）已知重物质量为m，计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量ΔEk=____（用本题所给字母表示）．（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2--h图线，如图所示．已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为____%(保留两位有效数字)．14、（10分）利用图示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。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，得到的纸带如图所示：(1)以下说法正确的是_____；A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小B．实验时应该先释放纸带，再接通打点计时器的电源C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由v=gt求出打某点时纸带的速度D．选择体积小质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差(2)在从起点O到打下标记点B的过程中重物重力势能的减少量是ΔEp=_____，此过程中重物动能的增加量是ΔEk=______。（结果均保留两位有效数字）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）如图所示，质量M=4.0kg的长木板静止在光滑的水平地面上，小物块的质量m=1.0kg，以初速度=5m/s冲上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数=0.2.取.求：(1)若长木板固定，为使物块不滑离长木板，长木板至少为多长?(2)若长木板不固定，为使物块不滑离长木板，长木板至少为多长?(3)若长木板的长度L=2.5m，在物块冲上长木板的同时，给长木板施加一水平向右的恒力F，为使物块从长木板上滑下，求F的大小范围.16、（12分）木星至少有颗卫星，年月日伽利略用望远镜发现了其中的颗．这颗卫星被命名为木卫、木卫、木卫和木卫．他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．（1）若将木卫、木卫绕木星的运动看作匀速圆周运动，则木卫的平均轨道半径大于木卫的平均轨道半径．试比较木卫和木卫谁的向心加速度大？（请写出必要的推导过程和运算结果，简要说明理由．）（2）已知木卫绕木星运行的平均轨道半径为，木星的半径为，木星表面上的重力加速度为，若不考虑木星的自转的影响，则可由以上三个量计算出木卫绕木星运行的线速度．17、（12分）足球以的速度飞来，运动员把它以的速度反向踢出，踢球时间为，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为多少？

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、B【解析】小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越小，其轨迹线越陡，越靠近y轴，所以可能原因为B。2、B【解析】

功率的物理意义是表示功快慢的物理量，故A错误，B正确；根据，可知，当做功不变时，功率才与时间成反比，故C错误；功和功率均要注意夹角，当力和速度成直角时，功率为零，故D错误．所以B正确，ACD错误．3、D【解析】

AB．0~3s内，动能变化量为0，根据动能定理可知合外力做功之和为0，不可能总是做正功或负功，AB错误；C．1~2s内，动能减小，根据动能定理可知合外力做负功，C错误；D．0~1s内，动能增加，合外力做正功，D正确。故选D。4、D【解析】对蜗牛进行受力分析，有向下的重力、垂直树叶向上的弹力、沿树叶向上的摩擦力，设树叶与水平面的倾角为θ，蜗牛对树叶的压力大小为：mgcosθ，故AB错误；树叶受到的压力与蜗牛受到的支持力作用在两个物体上是一对作用力与反作用力，故C错误。因蜗牛缓慢爬行，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力为零，因此，蜗牛受到树叶的作用力大小等于蜗牛重力大小，故D正确。所以D正确，5、A【解析】

本题考查万有引力与航天，根据万有引力提供向心力以及在地球表面万有引力约等于重力进行分析。【详解】AB．根据万有引力提供向心力，有解得故A正确，B错误；CD．地球表面，根据万有引力约等于重力解得故CD错误。故选A。6、B【解析】

A．小球在A到B的过程中，只有重力做功，小球机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，小球自己单独机械能不守恒，故A错误；

BC．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，故小球从B到C过程中速度先增大后减小，即小球由B到C动能先增大后减小，故B正确，C错误；

D．小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，故D错误．故选B。点睛：明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从B到C过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在BC之间某位置速度最大，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短．7、CD【解析】

AB．快艇在静水中做匀加速直线运动，水流做匀速直线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上，所以运动轨迹是曲线。故AB错误；C．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则，则故C正确；D．此时沿河岸方向上的位移x=vt=3×20m=60m则故D正确。故选CD。8、AD【解析】A：小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，重力提供向心力，则，解得：．故A项正确．B：对小球从b点到c点，应用动能定理可得：，解得：；对小球在b点时受力分析，由牛顿第二定律可得：，解得：．故B项错误．CD：小球从c点到d点做平抛运动，则、，解得：、．故C项错误，D项正确．综上，答案为AD．9、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．10、AB【解析】

以直角劈和质量为M正方体整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，则由平衡条件得：水平面对正方体的弹力大小N3=（M+m）g．故A正确。对直角劈研究，分析受力情况，如图2所示，根据平衡条件得知：重力mg和墙壁的弹力N1的合力F与M的支持力N4大小相等，方向相反，由图得：墙面对m的弹力N1=mgtanα，正方体对直角劈的弹力大小为N4=mgsinα。对整体可知，墙面对正方体的弹力N2=N1=mgtanα．故B正确，C错误。根据牛顿第三定律得知，直角劈对墙面的弹力大小N1′=N111、BD【解析】

A．物块从O点时开始压缩弹簧，弹力逐渐增大，开始阶段弹簧的弹力小于拉力，物块做加速运动。后来，弹簧的弹力大于拉力，物块做减速运动，所以物块经O点后先做加速运动后做减速运动，弹簧的弹力等于拉力时物块的速度最大。而O点不是最大速度的位置，选项A错误；B．物块最大动能处在O点左边，为6J，所以物块到达O点时动能小于6J，A点到O点的距离小于3m，选项B正确；CD．根据题意可知从物块最大动能处到弹簧压缩到最短处，弹簧最大弹性势能等于物块减少的动能加上此阶段拉力做功，所以弹簧压缩到最短时弹性势能大于6J，选项C错误，D正确。故选BD。12、AD【解析】试题分析:人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，得；，，所以卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确，B、C错误；卫星在轨道2上经过P点时与它在轨道3上经过P点时，到地球的距离相等，所以加速度相等，故D正确．考点：人造卫星二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)D；(2)左；（3）E、G；（4）；（5）1.0；【解析】

（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D．（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物．（3）验证重物对应O点和F点机械能是否相等，需要计算出F点的瞬时速度，所以需要测出E、G间的距离．（4）从O点到F点的过程中重物动能的增加量，打F点的速度所以（5）根据得图象中的斜率，解得g=1．7m/s2，则阻力f=0.1mg，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%．【点睛】验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手．对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力势能求出来．14、D0.49J0.48J【解析】

(1)[1]A．纸带越短，记录数据越少，误差大，故A错误；B．实验时应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，故B错误；C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应通过纸带用求出速度，不能用v=gt求，故C错误；D．选择体积小、质量大的重物，可以减小空气的阻力，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小限位孔对纸带的阻力，故D正确。故选D；(2)[2]重力势能的减小量[3]B点的速度等于AC段的平均速度代入数据得动能的增加量三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)L=6.25m(2)=5m(3)当F<10N时，物块从长木板右端滑下；当F>10N时，物块从长木板左端滑下。【解析】

(1)对m，根据牛顿第二定律：解得：当物块滑到长木板最右端时，速度刚好为0，则：代入数据解得：L=6.25m(2)根据牛顿第二定律，对m：对M：代入数据：，设历时，m与M共速，此时物块刚好滑到长木板的最右端，则m的位移：，M的位移：又