江苏省淮宿七校2022-2023学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

2022-2023学年度第二学期高一年级期中考试物理试卷一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意．1.一辆汽车有7个前进挡，现处于6挡位以70km/h的速度行驶。司机想要快速超越前方车辆，最合理的方式是（）A.升档加油B.保持原档位加油C.降档加油D.升档并保持原油门【答案】C【解析】【详解】根据P=Fv可知，司机想要快速超越前方车辆，则必须要增加功率和牵引力，则最合理的方式是降低档位并且加油。故选C。2.有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是（　　）A.树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断B.树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C.树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断D.伐木工人的经验缺乏科学依据，以上选项都不对【答案】B【解析】【详解】大树倒下时，各点角速度相同，树梢的半径最大，根据可知树梢线速度最大，易于判断。故选B。3.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（） A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯B.杯子离转盘中心越远越容易做离心运动，若给杯子中加水越多越不容易做离心运动C.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最高点A点时脱水效果更好D.汽车越野赛的一段赛道上a、b、c三处中，c处最容易爆胎【答案】D【解析】【详解】A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨道的挤压，故A错误；B.转盘上各点角速度相等，根据静摩擦力充当向心力，当杯子将要产生滑动时即μmg=mω2r可知杯子离转盘中心越远发生滑动时需要的角速度越小，即越容易做离心运动，与杯子以及内部装水的质量无关，故B错误；C．根据牛顿第二定律，在最低点有解得在最高点有解得FN1＞FN2衣物运动到最低点B点时脱水效果更好，故C错误；滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最高点A点时脱水效果更好D．汽车越野赛一段赛道上a、b、c三处中，在b处时在ac两处时地面对车的支持力为 c处轨道半径小于b处，则c处地面对车的弹力较大，则轮胎受的压力较大，即c处最容易爆胎，选项D正确。故选D。4.“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星的高度约为21500km，同步卫星的高度约为36000km，下列说法错误的是（）A.同步卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度小B.赤道上随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心加速度小C.中轨道卫星的周期比同步卫星周期小D.同步卫星和中轨道卫星的线速度均大于第一宇宙速度【答案】D【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力解得可知轨道半径越大，向心加速度越小，中轨道卫星的轨道半径小，向心加速度大，故A不符合题意；B．地球赤道上随地球自转物体和静止轨道卫星具有相同角速度，根据a=rω2可知随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心加速度小，故B不符合题意；C．根据万有引力提供向心力解得因为中轨道卫星的轨道半径比同步卫星的轨道半径小，所以中轨道卫星比静止轨道卫星的周期小，故C不符合题意； D．根据万有引力提供向心力解得可知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以同步卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故D符合题意。故选D。5.如图所示，圆环上均匀分布着正电荷，直线MN垂直于圆环平面且过圆心O，M、N两点关于O点对称。将一带负电的试探电荷（不计重力）从M点无初速度释放，选无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）A.M、N两点电场强度相同B.M、N两点电势相同C.试探电荷经过O点时电势能为正值D.试探电荷经过O点时加速度最大【答案】B【解析】【详解】AB．根据电场的叠加原理和对称性可知，M、N两点的电势相同，电场强度大小相等，方向相反，则电场强度不同，A错误，B正确；C．直线MN上的电场线方向从O点出发指向无穷远处，而沿着电场线的方向电势降低，可知，O点的电势为正，负试探电荷经过O点时的电势能为负值，C错误；D．O点的场强为零，电场力为零，则加速度为零，D错误；故选B。6.如图所示，一斜面固定在水平地面上，其底端与地面平滑相连。一小物块由静止开始沿斜面下滑，最后 停在水平地面上。已知小物块与斜面、小物块与地面间的动摩擦因数均相同。选择地面为重力势能参考面，下列关于该过程中小物块的机械能E与其运动的路程x之间的关系图象，可能正确是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设斜面的倾角为，小物块从斜面上下滑时，有可得E-x图像的斜率为小物块在水平地面上运动时，有可得E-x图像的斜率为故选A。7.有一款名叫“跳一跳”的微信小游戏，游戏要求操作者通过控制棋子（质量为m）脱离平台时的速度，使其能从一个平台跳到旁边的平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A.棋子从起跳至运动到最高点的过程中，机械能增加mghB.棋子离开平台时的动能为mghC.棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mghD.棋子落到平台上的速度大小为【答案】C【解析】【分析】【详解】A．棋子从起跳至运动到最高点的过程中，因为最高点存在水平方向的速度v，所以机械能增加，A错误；B．以平台为参考面，则根据机械能守恒得B错误；C．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mgh，C正确；D．以平台为参考面，则根据机械能守恒得解得D错误。故选C。8.如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小不可能为（　　） A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】ABCD．小球受重力、电场力与拉力处于平衡，由于重力大小和方向均不变，拉力方向不变，由三角形定则可得当电场力与绳子拉力垂直时匀强电场的电场强度取最小值，则有解得因此电场强度的取值范围为。故ACD符合题意，B不符合题意。故选B。9.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则（　　）A.t1时刻小球动能最大B.从t1~t2的过程中，小球的动能一直在增大C.从t2~t3的过程中，小球的动能先增大后减少D.t2~t3段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C 【解析】【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下，当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故t1时刻小球动能没有达到最大，故A错误；B.t1~t2这段时间内，弹簧处于开始压缩到达到最大压缩量的过程，小球受到的弹力开始时小于重力，后来大于重力，所以小球的动能先增大，后减小，在t2时刻小球的动能是0，故B错误；C．t2~t3这段时间内，小球的弹力从最大开始减小，说明小球在由最低点上升，小球受到的弹力开始时大于重力，小球向上做加速运动，后来小于重力，小球做减速运动，所以小球的动能先增大，后减小。故C正确；D．t2~t3这段时间内，小球在由最低点上升，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，故小球增加的动能小于弹簧增加的弹性势能，故D错误；故选C。10.如图所示，物块A套在光滑水平杆上，连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为，细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连，定滑轮顶部离水平杆距离为h=0.2m，现将物块B由静止释放，物块A、B均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不计空气阻力，则（　　）A.物块A与物块B速度大小始终相等B.物块B下降过程中，重力始终大于细线拉力C.当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块B的速度最大D.物块A能达到的最大速度为1m/s【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据关联速度得所以二者的速度大小不相等。A错误； B．但细线与杆垂直时，则根据选项A可知，物块B的速度为零，所以B会经历减速过程，则重力会小于细线拉力。B错误；C．当物块A经过左侧滑轮正下方时，细线与杆垂直，物块B的速度为零。C错误；D．当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块A的速度最大，根据系统机械能守恒得解得D正确。故选D。二、填空题：共一小题，共15分.11.两实验小组的同学分别用如图甲和图乙所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。（1）在图甲中，下落物体应选择密度______（选填“大”或“小”）的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是______（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（2）某同学采用乙图装置进行实验时，测出多个计数点对应的重物的速度大小v及对应重物上升的高度h，作出的图像如图丙所示，若图像的斜率k＝______（用含、和g的式子表示），即可验证机械能守恒。 （3）比较两种实验方案，你认为图______（选填“甲”或“乙”）所示实验方案更合理，理由是____________。【答案】①.大②.＞③.④.甲⑤.乙方案机械能不守恒时斜率不变，不能验证机械能是否守恒。【解析】【详解】（1）[1]物体下落过程受阻力要远小于重力，故应采用质量大而体积小的重物，即密度要大。[2]在图乙中，m2下面连着纸带打点计时器，应向上运动，故两个重物的质量关系是m1＞m2。（2）乙图装置机械能守恒，则有整理得图像的斜率为（3）乙方案若机械能不守恒，根据能量守恒有整理的则斜率不变，故乙方案不能验证机械能守恒，故甲方案更合理。三、计算题：本题共4小题，共计45分. 12.如图所示，匀强电场中有一个等腰直角三角形，直角边AB=10cm，已知电场方向与BC边平行，一个电荷量q＝﹣6×10﹣6C的负电荷在电场中的A点电势能为2.4×10﹣5J，在C点电势能为-2.4×10﹣5J．求：（1）该电荷从A点移到C点电场力做功多少；（2）电场强度多少，方向如何；（3）B点的电势为多少。【答案】（1）4.8×10-5J；（2）80N/C，方向与BC平行向上；（3）-4V【解析】【详解】（1）该电荷从A点移到C点电场力做功W=EP1-EP2WAC=4.8×10-5J（2）电场强度方向与BC平行向上，沿电场方向的的距离d=0.1mWAC=EqdE=80N/C（3）由A到B电场力的功WAB=0EPB=EPA=24×10-5JEP=φqB点的电势φ=-4V13.如图甲所示，将质量为、电荷量为的带电小球锁定在光滑的绝缘水平桌面上，在桌面的另一处放置质量为的带电小球，现给小球一个垂直A、B连线的速度，使其绕小球做半径为的匀速圆周运动；如图乙所示，解除对小球的锁定，使小球和在水平桌面内绕其连线上的点做匀速圆周运动，小球A、B间的距离仍为。静电力常量为，忽略小球和之间的万有引力作用，带电小球A、B可视为质点。求：（1）小球的带电量大小；（2）图乙中小球做圆周运动的轨道半径及角速度大小。 【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）根据题意，对小球，库仑力提供向心力，则有解得（2）根据题意，由库仑力提供向心力得又有解得，14.如图是某教具“离心轨道”，它可以形象地演示“过山车”的运行原理，其演示过程可简化成图所示的“小滑块轨道”模型。已知图中轨道光滑且处于竖直平面内，B、C两点分别为圆弧轨道的最低点和最高点，现将一质量m=100g可视为质点的小球，自轨道AB段上距B点的高度为h的位置由静止释放，已知小球在圆弧轨道上做圆周运动的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2。若小球恰能通过C点，求：（1）h大小；（2）在圆弧轨道与圆心等高处，小球的加速度。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小滑块顺利通过C点的最小速度满足从A到C由动能定理得解得（2）从与圆心等高处到C点在与圆心等高处解得又竖直方向有求得 15.如图，两个质量均为2kg的物块A、B（均可视为质点）分别放在支架的上端和水平端，用长为1m的细线连接，开始时细线刚好拉直且与竖直方向夹角为37°，现使支架绕竖直轴缓慢加速。已知A、B与支架的动摩擦因数均为，重力加速度为g=10m/s2,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：（1）细线即将产生拉力时的角速度；（2）物块B刚好离开支架时的角速度及此时A对支架的作用力大小；（3）为使A不滑离支架，支架的角速度的最大值【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对木块B由得（2）物块B刚好离开支架时对B得对A 得（3）A将要离开支架时设细线与竖直方向夹角为α，则对B对A得