山东省滨州市惠民县六校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷(含答案)

这是一份山东省滨州市惠民县六校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，其中德国天文学家开普勒做出了卓绝的贡献，发现了行星运动的三大定律，下列关于这三大定律的说法正确的是( )
A.太阳系中所有行星的公转周期与行星的轨道半长轴的三次方成正比
B.太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等
C.木星、地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
2．苏炳添在东京奥运会上以9秒83的成绩夺得小组第一，创造亚洲纪录，让黄种人跑进了9秒85，也成为电计时时代首位闯入奥运会男子百米决赛的亚洲运动员。如图所示，若苏炳添在圆形弯道上匀速率奔跑，则苏炳添在这段圆弧内( )
A.线速度不变
B.加速度不变
C.相同时间内速度变化量相同
D.相同时间内与轨道圆心的连线转过的角度相同
3．如图所示为一对等量异种电荷形成的电场，一质子在电场力和另一个未知力的共同作用下沿中垂线由匀速飞过，质子重力不计。则运动过程中质子所受该未知力的大小和方向的变化情况是( )
A.先变大后变小，方向水平向右B.先变大后变小，方向水平向左
C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右
4．卡塔尔世界杯上，阿根廷队经历了一场跌宕起伏的激战后，最终在点球大战中击败法国队，第三次捧起大力神杯，再次引起了世界各地的足球热。如图为梅西在决赛中发角球，足球的质量为m，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处取B点处所在水平面为参考平面时，下列说法正确的是重力加速度为g，不计空气阻力( )
A.足球在B点处的重力势能为
B.足球在B点处的动能为
C.足球在B点处的机械能为
D.足球在B点处的机械能为
5．下列情形中，说法正确的是( )
A.图甲中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
B.图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力提供向心力
C.图丙中，汽车在水平路面转弯时，沿轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力
D.图丁中，小孩乘坐旋转木马运动时，木马的重力提供向心力
6．在距离不太远的情况下，亲子电动车如图是很多家长接送小学生的选择，亲子电动车一般限制时速不能超过25公里小时，图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
A.内电动车的位移为
B.时电动车的加速度为
C.内电动车的平均速度大于
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
7．如图所示，冬奥会上甲、乙两运动员在水平冰面上滑冰，恰好同时到达虚线，然后分别沿半径为和的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。甲、乙两运动员的质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。则下列判断中正确的是( )
A.在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的长
B.在做圆周运动时，甲、乙的角速度大小相等
C.在冲刺时，甲一定先到达终点线
D.在冲刺时，乙到达终点线时的速度较大
8．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴，如图所示。一个质量一定的小物体假设它能够在地球内部移动在x轴上各位置受到的重力大小用F表示，则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
9．天问一号(代号：Tianwen1)，是中国空间技术研究院总研制的探测器，负责执行中国第一次自主火星探测任务。截至2022年2月4日，天问一号在轨运行561天，天问一号从火星祝贺北京冬奥会盛大开幕。已知火星质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，下列说法正确的是( )
A.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
B.火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
C.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
D.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
10．一小物块从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，若空气阻力可以忽略不计，下列说法中正确的是( )
A.小物块从A下落到B的过程中，弹簧的弹性势能不断增大
B.从A下落到B的过程中，小物块机械能不断减小
C.从A下落到B的过程中，小物块动能先变大后变小
D.小物块在B点的速度为零，处于平衡状态
11．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方，小球在水平拉力F作用下，从最低点缓慢转过θ角，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中( )
A.小球受到的合力做功为
B.拉力F的功为
C.重力势能的变化等于
D.拉力F对小球做的功大于小球克服重力做的功
12．如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为，与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处，上端连接质量为的小滑块视为质点，为弹簧的原长。现将滑块从A处由静止释放，在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示取沿斜面向下为加速度的正方向，取，，下列说法正确的是( )
A.滑块到达B处时的速度最大
B.弹簧的劲度系数为
C.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.45
D.从滑块被释放至第一次运动到最低点的过程中，弹簧的弹性势能的增加量为
三、实验题
13．某实验小组用如图甲所示装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。滑块中心固定遮光片，宽度为d，滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动，固定在转轴上的力传感器通过轻绳连接滑块，水平杆的转速可以控制，滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和挡光时间的数据。
(1)若滑块中心到转轴的距离为L，由光电门测得挡光时间，则滑块转动的角速度ω的表达式为_____。
(2)按上述实验将测算得到的结果用作图法来处理，以力传感器读数F为纵轴，以为_____横轴选填“”“”或“”，可得到如图乙所示的一条直线，图线不过坐标原点的原因可能是_____。
14．用如图的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。实验中获取的一条纸带如图所示，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点图中未标出，打点频率为，计数点间的距离已标记在纸带上。已知，，则(，所有结果均保留三位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打下的过程中系统动能的增量_____J，系统势能的减少量_____J。
(3)由此得出的结论是：__________；
(4)在本实验中，若某同学作出了的图像，如图所示：
则当地的重力加速度的测量值_____。
四、计算题
15．如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量，取，，)求：
(1)小球B开始运动时的加速度为多大？
(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
16．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球引力视为恒力，阻力可忽略，经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：
(1)该行星的平均密度ρ；
(2)如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少
17．很多青少年在山地自行车上安装了气门嘴灯，夜间骑车时犹如踏着风火轮，格外亮眼。如图甲是某种自行车气门嘴灯，气门嘴灯内部开关结构如图乙所示：弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块(含触点a连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为，重力加速度大小为g，自行车轮胎半径为R，不计开关中的一切摩擦，滑块和触点a、b均可视为质点。
(1)若自行车匀速行驶过程中气门嘴灯可以一直亮，求自行车行驶的最小速度；
(2)若自行车以的速度匀速行驶，求车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间。
18．如图所示，一个质量为的滑块从斜面上由静止释放，无碰撞地滑上静止在水平面上的木板，木板质量为，当滑块和木板速度相等时，滑块恰好到达木板最右端，此时木板撞到与其上表面等高的台阶上，滑块冲上光滑的水平台阶，进入固定在台阶上的光滑圆形轨道内侧，轨道在竖直平面内，半径为，滑块到达轨道最高点时，与轨道没有作用力。已知滑块可视为质点，斜面倾角，滑块与斜面、滑块与木板间动摩擦因数均为，木板与地面间动摩擦因数为，重力加速度为，试求：
(1)滑块冲上台阶时的速度大小；
(2)滑块释放时相对斜面底端的高度；
(3)滑块和木板间产生的热量。
参考答案
1．答案：B
解析：AB.开普勒第三定律为，即行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比为定值(定值与中心天体有关)，故A错误，B正确；
C.开普勒第二定律为行星和恒星的连线在相同时间内扫过的面积相同，不同轨道的行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不等，故C错误；
D.开普勒第一定律为行星绕恒星运动的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点，不在中心，故D错误。故选B。
2．答案：D
解析：AB.苏炳添在圆形弯道上匀速率运动，线速度大小不变，方向时刻改变；加速度大小不变，方向时刻改变，故AB错误；
C.相同时间内速度变化量
加速度大小不变，方向时刻改变，所以在相同时间内，速度的变化量不同，故C错误；
D.苏炳添在圆形弯道上匀速率运动的角速度不变，所以相同时间内与轨道圆心的连线转过的角度相同，故D正确。故选D。
3．答案：B
解析：根据等量异种电荷连线的中垂线电场分布可知，质子从过程，受到的电场力方向一直水平向右，大小先变大后变小；由于质子从做匀速直线运动，则质子所受该未知力与电场力平衡，可知质子所受该未知力的大小先变大后变小，方向水平向左。故选B。
4．答案：C
解析：A.取B点处所在水平面为参考平面，则B点处的重力势能为零，A错误；
BCD.从A到B的过程只有重力做功，故系统机械能守恒，故A点的机械能与B点机械能相等，即
足球在B点处的动能为，BD错误，C正确。故选C。
5．答案：A
解析：A.洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉，故A正确；
B.飞机在水平面内转弯时，重力和升力的合力提供向心力，故B错误；
C.汽车在水平路面转弯时，指向轨迹圆心的摩擦力提供向心力，故C错误；
D.小孩乘坐旋转木马运动时，小孩的重力和木马对小孩的作用力的合力提供向心力，故D错误。故选A。
6．答案：C
解析：A.由面积法可知内电动车的位移大于，故A错误；
B.内的平均加速度大小为时电动车的加速度小于，故B错误；
C.内电动车的平均速度大于，故C正确；
D.由图可知开始时速度为0，所以功率之后加速度a逐渐趋于0，所以F逐渐趋于恒定，功率也逐渐趋于稳定值，所以在起步过程中电动车的功率是变化的，故D错误。故选C。
7．答案：D
解析：A.根据
解得
由于做圆周运动时所受向心力大小相等，甲运动员圆周运动的半径小于乙运动员圆周运动的半径，可知甲运动员圆周运动的周期小于乙运动员圆周运动的周期，即在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的短，A错误；
B.根据由于做圆周运动时所受向心力大小相等，甲运动员圆周运动的半径小于乙运动员圆周运动的半径，可知甲运动员圆周运动的角速度大于乙运动员圆周运动的角速度，B错误；
D.冲刺时的初速度大小等于圆周运动的线速度大小，根据解得由于做圆周运动时所受向心力大小相等，甲运动员圆周运动的半径小于乙运动员圆周运动的半径，可知甲运动员圆周运动的线速度小于乙运动员圆周运动的线速度，令到达终点线时的速度大小为，冲刺匀加速的位移为x，则有
由于冲刺匀加速运动的位移与加速度均相等，可知匀加速的初速度较大的乙运动员到达终点线时的速度较大，D正确；
C.根据上述，乙运动员在圆周运动过程所用时间大于甲运动员在圆周运动过程所用时间，而在冲刺加速过程中，由于乙运动员的初速度大，则乙运动员在冲刺加速过程中所用时间小于甲运动员在冲刺加速过程中所用时间，则谁先达到中点的时间与冲刺加速过程的位移大小有关，即不能确定谁先达到，可知在冲刺时，甲不一定先到达终点线，C错误。故选D。
8．答案：A
解析：A.设地球的密度为ρ，当时，物体所受的重力为，当时，可将地球“分割”为两部分，一部分是厚度为的球壳，一部分是半径为x的球体，由题目信息可知，物体所受的重力为，对比可知，A正确。
9．答案：BC
解析：A.由第一宇宙速度公式
知
所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；
B.由得
即火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故B正确；
CD.火星探测器脱离地球引力的束缚，但还在太阳系内。其发射速度应大于地球的第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，即火星探测器的发射速度应介于地球的第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，故C正确，D错误。故选BC。
10．答案：ABC
解析：A.物体从A下落到B的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能不断增大，故A正确；
B.物体从A下落到B的过程中，弹簧弹力对物体一直做负功，小物块机械能不断减小，故B正确；
C.依题意，可知物体从A下落到B的过程中，速度先增大，后减小，当弹簧的弹力和重力平衡时，速度达最大，动能最大，所以动能先变大后变小，故C正确；
D.物体在B点时，速度为零，但合力不为零，不是处于平衡状态，故D错误。故选ABC。
11．答案：AC
解析：A.小球缓慢移动，则受合力为零，则受到的合力做功为0，选项A正确：
B.因拉力F是变力，则拉力F的功不等于，选项B错误；
C.重力势能的变化等于选项C正确：
D.由动能定理可知，拉力F对小球做的功等于小球克服重力做的功，选项D错误。故选AC。
12．答案：BD
解析：
13．答案：(1)(2)；滑块与杆之间有摩擦
解析：(1)滑块通过光电门时的线速度
滑块通过光电门时的角速度
联立解得
(2)根据，代入角速度表达式得，故图线应以为横轴；图线不过坐标原点的原因可能是滑块与杆之间有摩擦。
14．答案：(1)2.40
(2)0.576；
(3)在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒．
(4)9.70
解析：(1)由于相邻两计数点间还有4个打下的点，则相邻计数点之间的时间间隔，则在纸带上打下计数点5时的速度
(2)在打下的过程中系统动能的增量，系统势能的减少量
(3)根据上述数据可知，在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒
(4)根据，解得，则有，解得
15．答案：(1)(2)0.9m
解析：(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动
由牛顿第二定律得：
解得：
代入数据解得
(2)小球B速度最大时合力为零，即
解得
代入数据解得
16．答案：(1)(2)
解析：(1)设行星表面的重力加速度为，对小球，有：，解得：
在该行星“北极”，对行星表面的物体，有：，
故行星质量：，
故行星的密度：；
(2)同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设同步卫星的质量为，由牛顿第二定律有：
联立解得同步卫星距行星表面的高度。
17．答案：(1)(2)
解析：(1)只要气嘴灯位于最高点时接触即可保证全程灯亮
弹簧原长时的距离为
气嘴灯位于最高点时的向心力为
可解得满足要求的最小速度为
(2)速度为时轮子滚动的周期为
此速度下气嘴灯所需的向心力为：
此力恰好等于接触时弹簧的弹力，即无重力参与向心力，对应与圆心等高的点，
故当气嘴灯位于下半圆周时灯亮，即
18．答案：(1)5m/s(2)4.5m(3)37.5J
解析：(1)设滑块在斜面底端时速度为，冲上台阶时速度为，在圆轨道最高点时速度
在圆轨道最高点时，由牛顿第二定律有
在圆轨道上运动时，由机械能守恒定律有
联立解得
(2)设滑块在木板上滑动时加速度的大小为，木板加速度的大小为，由牛顿第二定律可知：
代入数据解得
设滑块在木板上滑行时间为t对木板，由解得
对滑块，由解得
设在斜面上释放高度为h，由能功能关系可得：
代入数据可得
(3)滑块在木板上运动的位移大小为
木板的位移大小为
相对位移大小为
所以产生热量