天津市河东区2022-2023学年高一下学期期中质量调查物理试卷(含答案)

这是一份天津市河东区2022-2023学年高一下学期期中质量调查物理试卷(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．关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动的加速度可以一直为零
C.曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D.在恒力作用下，物体不能做曲线运动
2．关于下列四幅图说法正确的是( )
A.如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用
C.如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
D.如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变
3．如图所示，三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，轨道半径相同，其中a是地球同步卫星，b是倾斜轨道卫星，c是极地卫星.则( )
A.卫星a可以经过北京正上空B.卫星a、b、c的运行角速度相等
C.卫星b的运行速度大于7.9km/sD.卫星c的运行周期小于24小时
4．如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减小
B.重力对小球作正功，小球的重力势能增大
C.由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的动能一直减小
D.小球的机械能一直减小
5．如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，电动机的输出功率恒为P，小车经过时间速度达到最大值，前进距离x，所受阻力恒定，则这段时间内( )
A.小车做匀加速运动
B.电动机对外所做的功为
C.当小车速度为时，小车的加速度为
D.电动机对外所做的功为
二、多选题
6．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动。重力加速度为g。下列叙述正确的是( )
A.小球在最高点时，杆对球的作用力可能为支持力
B.小球在最高点时的最小速度
C.小球在最高点时，杆对球的作用力为
D.小球在最低点时，杆对小球的作用力为
7．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ上的周期大于在同步轨道Ⅱ上的周期
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行时所携带的仪器都处于完全失重状态
C.卫星在椭圆轨道Ⅰ上，经过P点的线速度大于经过Q点的线速度
D.卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上Q点的加速度
8．如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若“磨盘”半径为r，人与“魔盘”竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是( )
A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大
C.如果转速变大，人与器壁之间的弹力变大
D.“魔盘”的转速一定不小于
三、实验题
9．在“研究小球平抛运动”的实验中：
(1)如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地；说明______；
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板平滑衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明________________________________________________.
(3)该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，由照片可知：照相机拍摄时每隔s曝光一次；小球做平抛运动的初速度_______m/s。
10．用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示。
(1)在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是_______。
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点距离分别为、、。已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量( )，动能的增加量( )。很多实验结果显示，重力势能的减少量略_________(填“大于”或“小于”)动能的增加量，原因是_________________________________________。
(3)某同学以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度( )。(结果保留3位有效数字)
四、计算题
11．如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，g取，求：
(1)前2s内重力做的功；
(2)前2s内重力的平均功率；
(3)2s末重力的瞬时功率。
12．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)该行星表面的重力加速度大小；
(2)该行星的平均密度ρ；
(3)该行星的第一宇宙速度v；
(4)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？
13．图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。
(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，，求游客滑到的速度大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功；
(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h。(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为)
参考答案
1．答案：A
解析：A.曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故项A正确；
B.曲线运动的速度不断变化，则加速度一定不为零，例如平抛运动，故项B错误；
C.曲线运动的速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故C错误；
D.在恒力作用下，物体也能做曲线运动，例如平抛运动，故D错误。
故选A。
2．答案：C
解析：A.汽车过拱桥最高点时，加速度的方向向下，处于失重状态，选项A错误；
B.直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水是因为所受的合外力不足以提供水做圆周运动所需的向心力，所以被甩出去了，选项B错误；
C.火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，选项C正确；
D.小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，方向始终指向圆心，时刻在改变，所以合外力是变化的，选项D错误。
故选C。
3．答案：B
解析：A.卫星a是同步卫星，只能定点在赤道的上空，不可能经过北京正上空，A错误；
B.根据
可知
由图可知，卫星a、b、c的半径相等，故三颗卫星的角速度相等，B正确；
C.根据
可知，卫星b的轨道半径大于地球的半径，则卫星b的运行速率小于7.9km/s，C错误；
D.卫星a、c的轨道半径相同，则两卫星的周期相同，即卫星c的运行周期为24小时，D错误。
故选B。
4．答案：D
解析：A.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短，弹力与小球下落方向相反，弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，A错误；
B.重力对小球作正功，小球的重力势能减小；B错误；
C.小球一直向下运动，由于弹簧的弹力对小球做负功，重力对小球作正功，在重力大小等于弹力以前，重力大于弹力，由动能定理可知，小球的动能增加，重力等于弹力时，小球的动能最大，以后重力小于弹力，小球的动能减小，C错误；
D.小球接触弹簧前，小球的机械能不变，接触弹簧后，小球要克服弹力做功，小球的机械能减小，一直到小球的动能等于零，D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：A.由于电动机的输出功率恒为P，由公式
可知，速度增大，牵引力减小，小车受到的阻力恒定，由牛顿第二定律可知，小车的加速度减小，所以小车做变加速运动，故A错误；
B.由于电动机的输出功率恒为P，则电动机对外所做的功为
故B错误；
C.由于电动机的输出功率恒为P，由公式
可知，小车的最大速度为
当小车速度为时，牵引力为
则小车的加速度为
故C错误；
D.对小车运动x距离由动能定理可得
即
故D正确。
故选D。
6．答案：AC
解析：A.设小球在最高点处，杆对球的作用力为零时对应的速度为，根据牛顿第二定律得
解得
若小球的速度，杆给球向下的拉力，若，杆对球向上的支持力，故A正确；
B.由于杆的作用，小球在最高点时的最小速度可以为零，故B错误；
C.小球在最高点时,设杆对球的作用力为F，方向向上，根据牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D.在最低点根据牛顿第二定律得
解得
故D错误。
故选AC。
7．答案：BC
解析：A.轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律可知卫星在轨道Ⅰ上的周期小于同步轨道Ⅱ上的周期，故A错误；
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行时所携带的仪器所受万有引力全部提供向心力，都处于完全失重状态，故B正确；
C.根据开普勒第二定律可知，卫星在椭圆轨道Ⅰ上，经过P点的线速度大于经过Q点的线速度，故C正确；
D.卫星无论在哪个轨道运动，在经过同一点时所受万有引力相同，所以卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度，故D错误。
故选BC。
8．答案：CD
解析：A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力是它们的合力，故A错误；
B.人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故B错误；
C.如果转速变大，由
知人与器壁之间的弹力变大，故C正确；
D.人恰好贴在魔盘上时，有
又
解得转速为
故“魔盘”的转速一定不小于，故D正确。
故选CD。
9．答案：(1)A
(2)平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)0.1；1.47
解析：(1)如图甲所示的演示实验中，小锤击打弹性金属片，B球水平抛出，同时A球被松开，做自由落体运动，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故选A；
(2)如图乙所示，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
(3)由图丙可知，小球在竖直方向上有
解得
即照相机拍摄时每隔0.1s曝光一次，小球在水平方向有
代入数据得
10．答案：(1)C
(2)；；大于；重物下落过程要受到空气阻力与纸带和打点计时器限位孔间摩擦阻力作用
(3)9.67
解析：(1)A.为充分利用纸带，重物下落的起始位置靠近打点计时器，故A说法正确，不符合题意；
B.为充分利用纸带，做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤，故B说法正确，不符合题意；
C.由于实验过程中不可避免地存在阻力作用，所以重物的实际加速度小于重力加速度，所以应该利用匀变速直线规律中的：平均速度等于中间时刻的速度来求打下某点时，重锤的速度v，故C说法错误，符合题意；
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式
计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D说法正确，不符合题意。
故选C。
(2)从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量
打B点时的速度大小
动能的增加量
很多实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是重物下落过程要受到空气阻力与纸带和打点计时器限位孔间摩擦阻力作用。
(3)由机械能守恒定律得
整理得
图像斜率
解得
11．答案：(1)48J；(2)24W；(3)48W
解析：(1)木块所受的合外力
由牛顿第二定律可得木块的加速度
由位移时间公式，可得前2s内的位移
前2s内重力做的功为
(2)重力在前2s内的平均功率为
(3)木块在2s末的速度
2s末重力的瞬时功率
12．答案：(1)；(2)；(3)；(4)
解析：(1)设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：解得
(2)对行星表面的物体m，有：，故行星质量
故行星的密度
(3)对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律，有：，故第一宇宙速度为
(4)同步卫星的周期与星球自转周期相同，为T，由牛顿第二定律，有
得同步卫星距行星表面高度
13．答案：(1)；
(2)
解析：(1)游客从B点做平抛运动，有
代入解得
从A到B，根据动能定理，有
解得
(2)设OP与OB间夹角为θ，游客在P点时的速度为，受支持力为N，从B到P由机械能守恒可得
过P点时，根据向心力公式，有
式中，根据几何关系可知
解得