江苏省南京市玄武区2022-2023学年物理高一第二学期期中达标检测试题含解析

江苏省南京市玄武区2022-2023学年物理高一第二学期期中达标检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将半径缩小原来的一半，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（）A．2倍B．C．4倍D．2、质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是A．位移B．回复力C．加速度D．速率3、1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制。2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。以下单位符号属于国际单位制中基本单位的是（）①kg②m/s③N④m⑤A⑥g⑦⑧sA．②③⑦B．①④⑤C．⑤⑥⑧D．①③④4、月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似认为是以地球为中心的圆，关于月亮的运动，下列说法正确的是（　　）A．月亮不受力的作用B．月亮受到指向地心的力的作用，且这个力大小不变C．月亮运动的加速度为零D．月亮做匀速运动5、如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（）A．小球的机械能守恒B．小球由B到C动能先增大后减小C．小球在B点时动能最大D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量6、如图所示，两个星体的质量均为m，O为两星体连线的中点，连线的垂直平分线为MN，可视为质点的一颗小行星从O点沿OM方向运动（到无穷远），则小行星所受到的万有引力大小F随距离r的大致变化为（　　）A．B．C．D．7、关于引力常量G，下列说法中正确的是(　　)A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，可用万有引力定律进行定量计算B．引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比C．引力常量G的物理意义是，两个质量都是10kg的物体相距1m时相互吸引力为6.67×10－11ND．引力常量G是不变的，其值大小与单位制的选择无关8、甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v－t图象如图所示，下列判断正确的是(　　)A．甲做匀速直线运动B．两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末C．乙在前2s内做匀加速直线运动，2s后做匀减速直线运动D．2s后，甲、乙两物体的速度方向相反9、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度10、小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是(　　)A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角11、关于人造地球卫星，以下说法正确的是（）．A．人造卫星绕地球转的轨道实际是椭圆，近地点的速度小于远地点的速度B．人造地球同步卫星一般做通信卫星，处于赤道上空，距地面的高度可以通过下列公式计算：，其中是地球自转的周期，卫星到地面的高度，为地球的半径，为地球质量，为卫星质量C．人造地球卫星绕地球的环绕速度（第一宇宙速度）是，可以用下列两式计算：、．其中为地球半径，为地球 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面的重力加速度，为地球质量D．人造卫星的第二宇宙速度等于，人造卫星绕地球做圆周转动的速度介于和之间12、汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．(1)实验中，若挡光杆的挡光宽度为,某次挡光片经过传感器时的遮光时间为，则计算机计算角速度ω的计算式为ω=________．实验次数123半径r（m）0.10.10.1质量m（kg）0.0220.0440.066(2)分析比较表格和图像可得到的结论为（____________）A．匀速圆周运动物体所受向心力与质量成正比B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比C．半径相同，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比14、（10分）在练习使用打点计时器的实验中,得到了一条如图所示的纸带,其中0,1,2,3…是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,读出图中所测量点的读数分别是____、____、____和____;打第2个计数点时纸带的速度是____m/s. 三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G.（1）试求地球的质量表达式；（2）若仅知飞船高度h＝342km，地球半径R＝6.37×103km，地面处的重力加速度g＝10m/s2，计算飞船周期T的具体数值（计算结果保留两位有效数字）．16、（12分）如图所示，光滑水平地面静止放着质量的木箱，与水平方向成的恒力作用于物体，恒力，当木箱在力作用下由静止开始运动后，求：(1)木箱运动的加速度大小；(2)4.0s内力F所做的功；(3)4.0s末拉力F的瞬时功率．17、（12分）如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个质量为m1=2m的滑块（可看成质点），轻绳的一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮，另一端吊一个质量为m2=3m的物块，小滑轮到竖直杆的距离为3d，d=0.2m。开始时用T形卡使滑块停在与定滑轮等高的位置上，现去掉T形卡，求：当滑块m1下落到绳子与竖直方向的夹角为时，物块m2的速度大小。（g=10m/s2）。参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】设地球的半径为R，密度为ρ，质量为M，物体的质量为m，根据重力等于万有引力得：物体的重力为所以将半径缩小时，地面上物体所受的重力将变为原来的一半，故B正确。2、D【解析】ABC.在简谐运动中，位移、回复力、加速度的周期等于简谐运动的周期，故ABC错误；D.振子动能的变化周期是质点振动周期的一半，也就是速率变化的周期是振动周期的一半，故D正确；3、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，其对应的单位为国际单位制中七个基本单位，分别为：m、kg、s、K、A、cd、mol，故B正确，ACD错误。4、B【解析】月球绕地球做匀速圆周，速度时刻变化，绕地球做匀速圆周运动靠万有引力提供向心力，这个力大小不变，方向时刻改变，它提供的加速度始终指向圆心，故ACD错误，B正确。故选B。5、B【解析】A．小球在A到B的过程中，只有重力做功，小球机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，小球自己单独机械能不守恒，故A错误；BC．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，故小球从B到C过程中速度先增大后减小，即小球由B到C动能先增大后减小，故B正确，C错误；D．小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，故D错误．故选B。点睛：明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从B到C过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在BC之间某位置速度最大，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短．6、D【解析】因为在连线的中点时所受万有引力的和为零，当运动到很远很远时合力也为零（因为距离无穷大万有引力为零），而在其他位置不是零所以先增大后减小。设两个质量均为m的星体的距离是2L，物体质量是m′，物体沿OM方向运动距离是r时，它所受到的万有引力大小为所以F和r不是线性关系。故选D。7、AC【解析】牛顿提出了万有引力之后的100年中由于G值没有测出，而只能进行定性分析，而G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，A正确；引力常量是一个常数，其大小与质量以及两物体间的距离无关，B错误；根据万有引力定律可知，引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力，C正确；引力常量是定值，其数值大小由卡文迪许测出，但其大小与单位制的选择有关，D错误．8、ABC【解析】由v－t图象知，甲以2m/s的速度做匀速直线运动，乙在0～2s内做匀加速直线运动，加速度a1＝2m/s2，2～6s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1m/s2，故AC正确；由图象可知在t1=1s和t2=4s时二者速度相同，故B正确；0～6s内甲、乙的速度方向都沿正方向，故D错误．所以ABC正确，D错误．9、BC【解析】AB．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期），由万有引力等于向心力，可得，r1+r2=r=400km联立解得选项B正确A错误；C．由可得选项C正确；D．不能得出各自自转的角速度，选项D错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。10、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即，所以，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以，故小物体落地时的水平位移为,小物体落地时与地面的夹角为,所以选AB.11、BC【解析】人造卫星绕地球转的轨道实际是椭圆，根据开普勒行星运动第二定律可知，近地点的速度大于远地点的速度，选项A错误；人造地球同步卫星一般做通信卫星，处于赤道上空，距地面的高度可以通过下列公式计算：，其中是同步卫星的周期，也就是地球自转的周期，卫星到地面的高度，为地球的半径，为地球质量，为卫星质量，选项B正确；人造地球卫星绕地球的环绕速度（第一宇宙速度）是7.9km/s，可以用下列两式计算：、．其中为地球半径，为地球表面的重力加速度，为地球质量，选项C正确；人造卫星的第二宇宙速度等于11.2km/s，人造卫星绕地球做圆周转动的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，选项D错误；故选BC.12、BC【解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】(1)[1]物体转动的线速度根据解得：(2)[2]图中抛物线说明：向心力F和ω2成正比，再结合表格数据可知：在半径相同的情况下，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比，故C正确，ABD错误．14、10.00cm　　　12.60cm22.60cm29.90cm　0.1【解析】打点计时器每隔0.02s打一个点，每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是0.08s，根据图象读出各个点的读数，匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度．【详解】解：每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是T=0.08s；由图可知，点0的读数分别是10.00cm，点1的读数分别是12.60cm，点3的读数分别是22.60cm，点4的读数分别是29.50cm，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小，则．故答案为10.00cm，12.60cm，22.60cm，29.50cm，0.1．【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）5.4×103s【解析】（1）地面附近:得（2）设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力定律和牛顿第二定律，有：由已知条件:r=R+h联立解得：代入数值得：T=5.4×103s16、(1)(2)(3)【解析】（1）根据牛顿第二定律求出木箱移动的加速度；（2）根据位移公式求出木箱移动的距离，由功的定义式求出得4.0s内力F所做的功；（3）先求出4s末的速度，再由功率公式求出4.0s末拉力F的瞬时功率；【详解】（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律得：，代入解得；（2）移动的距离为：根据功的定义式得内力F所做的功为：（3）末箱的速度为：根据得末拉力F的瞬时功率为：．【点睛】本题考查牛顿第二定律和运动学公式解决运动学问题的基本方法，也可以运用动能定理和位移公式求解，恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘积，在求瞬时功率时要注意功率公式的选择．17、1.14m/s【解析】设m1下落到绳子与竖直方向夹角为时下落的高度为h1，速度为v1，此时m2上升高度为h2，速度为v2，由系统机械能守恒得m1gh1=m2gh2+m1+m2由几何关系得h1=4d，h2=2d速度关系为v1cos=v2代入数据得