辽宁省锦州市某校2022-2023学年高一下学期第二次阶段性考试物理试题（含解析）

辽宁省锦州市某校2022-2023学年高一下学期第二次阶段性考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．关于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（　　）

A．该公式中的T是行星自转周期

B．该公式对其他星系不适用

C．研究太阳系时，式中的k值与太阳的质量有关

D．研究太阳系时，式中的k值与太阳及其行星的质量有关

2．旋转篮球是每个篮球爱好者都会努力提升的一种技能。如图所示，半径约为13cm的篮球在某同学的手指上旋转，测得篮球上的一个小泥点在1min内随篮球旋转的圈数为60，由此可估算的物理量是（　　）

A．篮球旋转的角速度大小 B．篮球旋转的线速度大小

C．小泥点的线速度大小 D．小泥点做圆周运动的向心力大小

3．如图所示，直角三角形ABC中∠A=37°，∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点，一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为（　　）

A．3∶5 B．5∶3 C．4∶3 D．3∶4

4．如图所示，a、b是我国发射的绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，其中卫星b是地球的同步卫星。现在又发射了一颗同步卫星c（图中未画出），已知卫星a、b、c的运动周期分别为、、，轨道半径分别为、、，则（　　）

A． B．

C．卫星c和b线速度相同 D．卫星c可定点于北京上空

5．如图，质量为m=1kg的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2m，桌面高为0.8m，取重力加速度（　　）

A．以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为12J

B．以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为8J

C．以桌面为参考平面，从A点到B点的过程中，重力势能的改变量为－8J

D．从A点到B点的过程中，重力势能的减少量一定为20J，与参考平面无关

6．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（　　）

A．保持开关S闭合，将A板向上移动少许，则减小

B．保持开关S闭合，将A板水平向左远离B板时，则不变

C．断开开关S，将A板水平向左远离B板时，则不变

D．断开开关S，将A板向上移动少许，则减小

7．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示.已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　）

A．汽车在前5s内的牵引力大小为 B．汽车的额定功率为40kW

C．汽车的最大速度为40m/s D．汽车在前5s内克服摩擦力做功

二、多选题

8．如图所示，一长为r的轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动。以下说法正确的是（　　）

A．小球过最高点时，杆对球的作用力可能为零

B．小球恰能过最高点时的速度为

C．小球过最低点时，杆对球的作用力一定竖直向下

D．小球恰能过最高点时的速度为0

9．如图所示，一正方形放在与其平面平行的匀强电场中，A、B、C、D是该正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为、、，则下列说法正确的是（　　）

A．D点电势为－2V B．D点电势为18V

C．场强方向由B指向D D．场强方向由D指向B

10．安全检查仪对旅客的行李进行安全检查，其传送装置简化图如图所示.紧绷的水平传送带始终保持1m/s的恒定速率向左运行.旅客把质量为10kg的行李（可视为质点）无初速度地放在传送带A端，通过传送带使其运动到B端.设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，AB间的距离为2m，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　）

A．行李箱始终受到向左的摩擦力 B．行李箱到达B端所用时间为2.5s

C．传送带对行李箱所做的功为5J D．行李箱与传送带摩擦产生的热量为5J

三、实验题

11．某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时速度大小的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）。

完成下列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为1.00kg。

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为______kg。

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为______N（保留三位有效数字）；小车通过最低点时的速度大小为______m/s。（重力加速度g取，计算结果可保留根号）

12．某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置。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。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz。（重力加速度g取）

（1）关于该实验的有关操作，下列说法不正确的是______。

A．需要用天平分别测出两物块的质量为和

B．实验中必须保证的质量小于的质量

C． 固定打点计时器时，两个限位孔可以不在同一竖直面内

D．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带

（2）若，，系统在打点0~5的过程中，系统重力势能的减少量______J，系统动能的增加量______J。（均保留三位有效数字）

（3）从0点到计数点5的过程中，在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略______（填“大于”或“小于”）系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律。

四、解答题

13．某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为，轨道高度小于地球同步卫星高度。设地球半径为，地球表面重力加速度大小为。

（1）若忽略地球自转的影响，求该卫星运动的周期；

（2）已知该卫星飞行方向与地球的自转方向相同，地球的自转角速度为，若某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求该卫星下次通过该建筑物正上方所需的时间。

14．游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，游客却不会掉下来，我们把这种情形抽象为如图所示的模型。斜面轨道的下端B与半径为的圆轨道相接，圆轨道向右出口与高为的车站坡底D用长度为的导轨连接。让一个可以视为质点的玩具过山车从斜面轨道上端A由静止滑下，通过圆轨道的最高点C时，对轨道的压力大小为重力的4倍，最后滑上车站顶端P时恰好停了下来。只考虑过山车与导轨BD间的摩擦，其他地方的摩擦力不计，轨道连接处无能量损失，重力加速度g取。求：

（1）玩具过山车经过B点时的速度大小；

（2）玩具过山车释放的高度；

（3）玩具过山车与导轨BD间的动摩擦因数。

15．某电子设备内部电场如图所示，在x<0的空间有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E1=2×104V/m，在0<x≤10cm的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E2=2×104V/m，一质量为m=2×10-18kg，电量y=-4×10-7C的微粒，从坐标（-5cm，0）处由静止释放，不计微粒重力，求：

（1）微粒到达y轴时的速度大小；

（2）某时刻，微粒速度方向与x轴正方向夹角为α，且，求微粒此时的速度大小及位置坐标；

（3）若在第（2）问的时刻，将场强方向突然反向，但大小仍保持不变，求微粒出电场时的速度大小，方向以及出点的位置坐标。

参考答案：

1．C

【详解】A．开普勒第三定律中的是行星运行的公转周期，故A错误；

B．该公式对其他星系一样也适用，故B错误；

CD．研究太阳系时，式中的k值与太阳的质量有关，与行星的质量无关，故D错误，C正确。

故选C。

2．A

【详解】A．篮球旋转的周期为

篮球旋转的角速度大小为

故A正确；

B．篮球旋转时，不同位置做圆周运动半径不一样，线速度大小也不一样，故B错误；

CD．小泥点随篮球旋转，其圆周运动的轨道半径等于泥点到转轴的距离，由于题目中没有该数据，所以小泥点的线速度大小、向心力大小无法估算，故CD错误。

故选A。

3．D

【详解】设A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小分别为EA、EB，由题意可知EA和EB的矢量和垂直于AB，则有

解得

故选D。

4．B

【详解】ACD．根据题意可知，、均为地球的同步卫星，同步卫星的轨道半径相同，必须在赤道上空，则卫星c不可定点于北京上空，卫星c和b线速度大小相等，方向不同，故ACD错误；

B．由开普勒第三定律可得，由于a、b、均为地球的卫星，则有

故B正确。

故选B。

5．D

【详解】A．以地面为参考平面，小球在A点的重力势能

A错误；

B．以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能

B错误；

C．以桌面为参考平面，从A点到B点的过程中，重力做功

重力势能改变量

C错误；

D．从A点到B点的过程中，重力做功

重力势能改变量

从A点到B点的过程中，重力势能的减少量一定为20J，与参考平面无关，D正确。

故选D。

6．C

【详解】AB．若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据

可知，将A板向上移动少许，距离d不变，电场强度不变，则电场力不变，θ将不变；将A板水平向左远离B板时，距离d增大，电场强度减小，则电场力减小，θ将减小，故A、B错误；

CD．若断开S，电容器带电量保持不变，由

可得

将A板水平向左远离B板时，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变；将A板向上移动少许时， Q不变，S减小，故电场力增大，则θ增大，故C正确，D错误。

故选C。

7．D

【详解】A．根据图像，可得前5s内的加速度大小为

由牛顿第二定律可得

解得

故A错误；

B．第5s时达到额定功率

故B错误；

C．由瞬时功率表达式

可得最大速度为

故C错误；

D．前5s内的位移大小为

克服摩擦力做功

故D正确。

故选D。

8．AD

【详解】A．当小球通过最高点的速度为 时，设杆对球的力为F，则

解得杆对球的作用力为零， A正确；

BD．小球在最高点，由重力和杆对球的作用力提供向心力，若杆对球的支持力

根据

可知小球的速度为零，所以小球过最高点的最小速度是零，B错误D正确；

C．在最低点，球受到重力和杆的拉力，其合力提供向心力，故杆对球的作用力一定竖直向上，C错误。

故选AD。

9．BD

【详解】AB．在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化都相等，故

即得

=18V

故A错误，B正确；

CD．因为

=10V

则AC连线为等势面，过D做AC的垂线，场强方向由D指向B，故C错误，D正确。

故选BD。

10．BCD

【详解】AB．对行李由牛顿第二定律得

解得

设行李做匀加速运动的时间为，行李加速运动的末速度为，由

解得

匀加速运动的位移大小为

匀速运动的时间为

行李从A到B的时间为

由此可知行李加速运动时受到向左的摩擦力，匀速运动时不受摩擦力，故A错误，B正确；

C．根据动能定理可得，传送带对行李箱所做的功为

故C正确；

D．传送带和行李之间的相对位移为

因摩擦产生的热量

故D正确。

故选BCD。

11．     1.50     8.00    

【详解】（2）[1] 托盘秤的分度值为0.1kg，则读数为1.50kg；

（3）[2] [3] 对表格中的5次m值求平均值得1.8kg

则小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为

由（2）可知小车的质量为

在最低点合力提供向心力，得

代入数据解得

12．     C     0.239     0.237     大于

【详解】（1）[1]A．由图可知，减小的重力势能转化为和的动能和的增加的重力势能，所以需要用天平分别测出两物块的质量为和，故A正确；

B．为了使得能向上运动，则实验中必须保证的质量小于的质量，故B正确；

C．为了减小误差，固定打点计时器时，两个限位孔必须在同一竖直面内，故C错误；

D．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

（2）[2]系统在打点0~5的过程中，系统重力势能的减少量为

[3]相邻两计数点间还有4个点，可知相邻计数点时间间隔为

根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得

系统在打点0~5的过程中，系统动能的增加量为

（3）[4]由（2）可知从0点到计数点5的过程中，在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略大于系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律。

13．（1）；（2）

【详解】（1）根据题意，在地球表面，有

对该卫星，有

联立解得

（2）再次经过该建筑物正上方时，卫星比地球多转一圈，设所需时间为t，则

其中

解得

14．（1） ；（2） ；（3）

【详解】（1）设玩具过山车通过圆轨道最高点速度为，有

解得

玩具过山车从B点到最高点的过程中，由机械能守恒有

解得

（2）玩具过山车从A点滑至B点的过程中，由机械能守恒有

解得

（3）玩具过山车从B点滑出至车站顶端P，由动能定理有

解得

15．（1）2×107m/s；（2），（5cm，1.25cm）；（3），方向沿x轴正方向，（10cm，2.5cm）

【详解】（1）对微粒，从静止到y轴，由动能定理得

解得

（2）微粒做类平抛运动，有

，

根据牛顿第二定律

由类平抛运动关系得

，，

解得

所以坐标（5cm，1.25cm）；

（3）微粒受力与第（2）问中受力等大反向，由运动对称性可知出电场时竖直速度减小到0，运动时间与第（2）间时间相同，所以出电场时

方向沿x轴正方向

，

出电场时坐标（10cm，2.5cm）。