2023年河北省石家庄市精英中学物理高一下期中考试试题含解析

2023年河北省石家庄市精英中学物理高一下期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、下列描述的物理过程中，研究对象机械能守恒的是（）A．拉着物体沿斜面加速上滑的过程B．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程C．运动员投出的铅球在空中飞行的过程（空气阻力不计）D．汽车匀速通过一座拱形桥的过程2、如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带．假设行星带中的小行星都只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是(

)A．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等C．各小行星绕太阳运动的周期大于一年D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度3、一质点沿直线运动，其v﹣t图象如图所示．由图象可知（）A．在0～10s内质点做匀加速直线运动B．在0～10s内质点做匀减速直线运动C．在10～20s内质点做匀加速直线运动D．在10～20s内质点做匀减速直线运动4、如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速率为v，若物块与轨道的动摩擦因数为，则物块滑到最低点时受到的摩擦力是（重力加速度为g）（）A． B． C． D．5、地球赤道上有一物体随地球自转而做圆周运动，所受到的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受到的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受到的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。假设三者质量相等，地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，则（）A．F1＝F2>F3 B．a1＝a2＝g>a3C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω26、如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是()A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1(m+M)gB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgC．当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动D．无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动7、某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系8、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是(）A．在最高点速度为零，加速度不为零B．上升的时间小于下落过程的时间C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变D．上升到某一高度时速度小于下降到此高度时的速度9、沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移一时间图像如图所示。则下列判断正确的是（）A．碰撞前后A的运动方向相反 B．A、B的质量之比为1∶2C．碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小 D．碰前B的动量较小10、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．则在卫星分别在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上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度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11、（4分）“探究物体运动与受力的关系”实验装置如图a所示，一木块A放在水平长木板B上，木块A左端拴一轻绳，跨过固定在木板B边缘的滑轮与一砂桶C相连，木块A右侧与打点记时器的纸带相连．已知木块A的质量为M，不计纸带的摩擦力及轻绳和滑轮间的摩擦．（1）调节砂桶C中砂的质量，使木块A匀速向左运动，测出砂桶和砂的总质量为m1，则木块A与木板B之间的动摩擦因数为_____________；（2）改变砂桶C中砂的质量，使木块向左作匀加速直线运动，测出砂桶和砂的总质量为m2，则木块A与木板B之间的动摩擦因数为_____________;（用含M、m2、a、g的代数式表示）（3）图b是某同学实验中测得的纸带，图中每个记数点的时间间隔为0.1s，由图中给出的数据，可求出木块A运动的加速度a=___________；若此时测得砂桶和砂的总质量为1kg，测得木块A的质量为4kg，则木块A与木板B之间的动摩擦因数大小是________________．（取g=10m/s2）下图已知：AB=5.31cm,BC=5.71cm,CD=6.10cm,DE=6.52cm,EF=6.93cm,FG=7.32cm．12、（10分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。（1）实验中必要的措施是____________.A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的加速度a=____________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打D点时小车的速度vD=____________m/s.（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，轻弹簧的一端固定在M处的墙上，弹簧处于原长，弹簧右端B点距斜面底端E点的距离BE=2.8m．光滑斜面顶端距水平面高度为h=1m，斜面倾角θ=37°．一个质量为m=1kg的小物体（可视为质点）从斜面顶端A处以v0=4m/s的初速滑下，然后进入粗糙水平面的直轨道并压缩轻弹簧．弹簧的最大压缩量为BC=0.2m，之后物体又被弹簧弹回，弹回的最远位置为D点，BD=0.4m．若忽略物体在转弯处的机械能损失，重力加速度g取10m/s2，（sin370=0.6，cos370=0.8）求：（1）物体滑至斜面底端E点时的动能Ek；（2）物体与水平面的动摩擦因数μ；（3）物体压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能EP.14、（14分）质量m＝2kg的小球在长为L＝1m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力Tmax＝118N，转轴离地高度h＝21m，g＝10m/s2.试求：(1)若恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大？(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大？(3)绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离x.15、（13分）2016年11月18日，“神舟十一号”飞船在指定区域成功着陆，这标志着我国载人航天工程空间实验室阶段任务取得了具有决定性意义的成果．此次任务中，“神舟十一号”和“天宫二号”空间实验室自动交会对接后形成组合体，如图所示．组合体在轨道上的运动可视为匀速圆周运动．已知组合体距地球表面的高度为h，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G．（1）求地球的质量M．（2）求组合体运行的线速度大小v．（3）你认为能否在“天宫二号”空间实验室中用天平测物体的质量，并说明理由．

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选项中运动的物体受沿斜面向上的拉力，该拉力做正功，机械能增加，故A错误；跳伞运动员张开伞后，会受到向上的空气阻力，且阻力做负功，机械能减少，故B错误；投出的铅球在空中飞行的过程中，只受重力的作用，故机械能守恒，所以C正确；汽车匀速通过拱形桥的过程中，汽车动能不变，重力势能先增大后减小，所以机械能不守恒，D错误。2、C【解析】小行星带内侧行星受到太阳的万有引力大于外侧行星的万有引力，所以小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加速度，所以A错误；根据，可得，可知卫星轨道半径越大，周期越大，因为地球的周期为一年，而小行星的轨道半径大于地球的轨道半径，则各小行星绕太阳运动的周期大于一年，故C正确；由于每颗小行星的质量不一定相等，故与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都不一定相等，选项B错误；，可得可知轨道半径越大，线速度越小，所以小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度，故D错误．3、D【解析】

AB．在0～10s内，质点速度随时间不变，做匀速直线运动．故AB错误．CD．在10～20s内质点的速度随时间均匀减小，加速度不变，做匀减速直线运动．故C错误，D正确．故选D.4、C【解析】滑块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得碗底对球支持力为：，所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为，故C正确，ABD错误．5、D【解析】

A．根据题意，研究对象三者质量相等，轨道半径r1=r2<r3。物体与近地人造卫星比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1<F2，故A错误；B．由选项A的分析知道向心力F1<F2，故由牛顿第二定律可知a1<a2，故B错误；C．由A选项的分析知道向心力F1<F2，根据向心力公式，由于m、R相等，故v1<v2，故C错误；D．地球同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3>T2再根据有ω1=ω3<ω2故D正确。故选D。6、BD【解析】

A、由于木板相对于地面是否刚要滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g;故A错误.B、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，而f1=μ1mg，由平衡条件得：f2=f1=μ1mg；故B正确.C、D、由题分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动；故C错误，D正确.故选BD.7、CD【解析】

以整体为研究对象可知物体加速度恒定，A做匀加速直线运动所受洛仑兹力大小，所以A所受洛仑兹力大小与t成正比，图线过原点，A错；A对B的摩擦力大小，摩擦力大小不变，B错；对A在竖直方向列得平衡方程，据牛顿第三定律可得，图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，同理可得图乙也可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系，故CD正确．8、AC【解析】

AC．竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确；BD．因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一高度速度大小相等，BD错误．故选AC.9、AB【解析】

A．在位移一时间图像中斜率表示速度，碰前A的速度为负值，碰后A速度为正值，因此碰撞前后A的运动方向相反，A正确；D．碰后运动方向与B原来的运动方向相同，因此碰前B的动量较大，D错误；B．根据动量守恒定律由图像可知，，代入上式，可得B正确；C．由速度大小变化可知，在碰撞过程中，B的动能变小，A的动能不变，C错误。故选AB。10、BCD【解析】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GMmr2=mv2r=mrω2．卫星的线速率v=GMr，轨道3的卫星半径大，速率小，故A错误；卫星的角速度ω=GMr3，轨道3的卫星半径大，角速度小，故B正确；从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，所以卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2二、实验题11、【解析】（1）若木块A匀速向左运动，则也做匀速运动，则绳的拉力为可以得到：；（2）设绳的拉力为，则对砂桶和砂根据牛顿第二定律：对木块A根据牛顿第二定律：联立可以得到：；（3）根据逐差法可以得到：，其中将数据代入可以得到：．点睛：本题考查了探究加速度与物体质量，物体受力的关系，注意该实验成立的条件以及数据处理方法．12、AB0.750.40【解析】

（1）[1]A．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，A正确；B．实验开始时要先接通电源再释放小车，以充分利用纸带，B正确；CD．本实验中不需要小车的质量远大于钩码的质量，也不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，只需让小车做匀加速运动即可，CD错误。故选AB。（2）[2][3]每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则T=0.1s；由逐差法可得加速度打点计时器在打D点时小车的速度三、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