精品解析：上海市高桥中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

上海市高桥中学2023学年度第二学期高一期中检测 物理 （试卷满分100分，考试时间60分钟） 一、单项选择题（1—8题，每题3分，9—12题，每题4分，共40分） 1. 下列物体的运动不能看作抛体运动的是（　　） A. 篮球运动员投出的篮球 B. 竖直向下扔出一粒石子 C. 竖直向上抛出的网球 D. 向空中抛出的一轻纸团 【答案】D 【解析】 【详解】A．篮球运动员投出的篮球，受到的空气阻力可以忽略不计，篮球的运动可看作抛体运动，故A错误； B．竖直向下扔出一粒石子，受到的空气阻力可以忽略不计，石子的运动可看作抛体运动，故B错误； C．竖直向上抛出的网球，受到的空气阻力可以忽略不计，网球的运动可看作抛体运动，故C错误； D．向空中抛出的一轻纸团，受到的空气阻力不可以忽略不计，纸团的运动不能看作抛体运动，故D正确。 故选D。 2. 加速度是用比值法定义的物理量，其定义式是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．是匀变速直线运动的加速度与位移、时间的关系，故A错误； B．是加速度的决定式，故B错误； C．是加速度的定义式，故C正确； D．是圆周运动的加速度与速度、运动半径的关系，故D错误。 故选C。 3. 物体沿x轴做减速运动，可能反映这一运动的x-t图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．x-t图线的斜率表示速度，由图可知，图线斜率越来越小，则物体沿x轴做减速运动，故A正确； B．图线斜率越来越大，则物体做加速运动，故B错误； C．图线斜率恒定，则物体做匀速直线运动，故C错误； D．图线斜率越来越大，则物体做加速运动，且沿x轴负方向运动，故D错误。 故选A 4. 物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（　　） A. 向心力 B. 角速度 C. 线速度 D. 加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AD．物体做匀速圆周运动时，向心力和向心加速度大小不变，方向指向圆心不断变化，AD不符合题意； B．做匀速圆周运动的物体，角速度不变，是恒量，B符合题意； C．做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周切线方向不断变化，C不符合题意。 故选B。 5. 如图所示，重为100N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面的动摩擦系数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的力F=10N，那么物体受到的合力为（　　） A. 30N，水平向左 B. 30N，水平向右 C. 10N，水平向左 D. 10N，水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】在水平地面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平向右的推力、水平向左的摩擦力。水平向右的推力F=10N，摩擦力f=μN=20N，所以合力大小为 F合=（20-10）N=10N 方向水平向左； 故选C。 6. 一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为（　　） A. 7J B. 5 J C. 4 J D. 3 J 【答案】A 【解析】 【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为 W=3J+4J=7J 故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 功率的定义式为由此可得（　　） A. 功率是描述做功多少物理量 B. 由定义式可求出在t时间内平均功率 C. 功率与功成正比与时间成反比 D. 由定义式可知功率方向与功的方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率指的是物体在单位时间内做功的多少，它描述的是物体做功快慢的一个物理量，故A错误； B．由定义式可求出在t时间内平均功率，故B正确； C．功率的定义式用功与时间的比值来量度，但是功率与时间和功无关，故B错误； D．功率与功均是标量，没有方向，故D错误。 故选B。 8. 有大小相同的两个球，A球是实心铁球，B球是空心铁球，让它们同时从同一高度由静止开始下落，若它们在运动中所受空气阻力相等，则（　　） A. A球先着地，着地速度较小 B. A球先着地，着地速度较大 C. B球先着地，着地速度较小 D. B球先着地，着地速度铰大 【答案】B 【解析】 【详解】对铁球由牛顿第二定律可得 可得 根据运动学公式可得 ， 可得 ， 可知质量大的球加速度大，下落所用时间少，落地速度大，则A球先着地，着地速度较大。 故选B。 9. 人站在楼上水平抛出一个小球，球离手时速度为，落地时速度为，忽略空气阻力，下图中正确表示在相等时间内速度的变化情况的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球做平抛运动，加速度恒定不变，且竖直向下，所以在相等时间内小球速度的变化量竖直向下，且大小相等，综上所述可知C正确。 故选C。 10. 如图，当小车向右匀速运动时，通过定滑轮将一重物提起，该重物将（　　） A. 匀加速上升 B. 匀减速上升 C. 变加速上升 D. 变减速上升 【答案】C 【解析】 【详解】设连接小车绳子与水平方向的夹角为，小车速度为，将小车的速度分解为沿绳子方向的分速度和垂直绳子方向分速度，则重物速度为 小车向右匀速运动时，小车速度不变，逐渐减小，可知重物速度逐渐增大；当趋近于时，重物速度趋近于小车速度，可知重物的加速度最后趋近于0，则重物做变加速上升。 故选C。 11. 在如图所示的箱子里有一光滑斜面，通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为 T，斜面对球的支持力为 N。当箱子水平向右做匀减速直线运动 （　　） A. T 增大，N 不变 B. T 不变，N 减小 C. T 减小，N 不变 D. T 不变，N 增大 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面的倾斜角为θ，匀速运动时，对小球进行受力分析可知 解得 ， 向右做匀减速直线运动，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律 解得 ， 因此支持力N不变，而绳子拉力T减小。 故选C。 12. 如图，物块以一定的初始速度v0由底端冲上粗糙程度均匀的斜面，最高到达B点。若物块在滑行过程中（　　） A. 施加一个竖直向下的恒力，最高仍到B点 B. 施加一个竖直向上的恒力，最高仍到B点 C. 施加一个水平向左的恒力，最高不可能到B点 D. 施加一个水平向右的恒力，最高可能仍到B点 【答案】D 【解析】 【详解】A．设物体与斜面间的动摩擦因数为，由动能定理可得 施加一个竖直向下的恒力，由动能定理可得 可得 可知物体不能到达B点；施加一个竖直向上的恒力，由动能定理可得 可得 可知物体到达B点以上，故AB错误； C．施加一个水平向左的恒力，由动能定理可得 当时，则有 则最高可能仍到B点，故C错误； D．施加一个水平向右的恒力，由动能定理可得 当时，则有 则最高可能仍到B点，故D正确。 故选D。 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 某同学计算一个物体运动的位移时，得到的表达式为：，用单位制进行检查，这个结果_____________（选填“正确”或“错误”），理由是：_______。 【答案】 ①. 错误 ②. 等号右侧单位为m/s，等号左侧单位为m，单位不一致 【解析】 【详解】[1][2]根据导出单位可推导 位移的单位是m，所以等号右侧单位为m/s，等号左侧单位为m，单位不一致，则这个结果是错误的。 14. 重40N的物体静止于倾角为30°的斜面体上，现物体随着斜面体—起匀速升高10m，该过程中重力对物体做功______J，摩擦力对物体做功______J。 【答案】 ①. -400 ②. 100 【解析】 【详解】[1][2]该过程中重力对物体做功 摩擦力对物体做功为 15. 物体A和B分别于离地h和2h高处水平抛出，初速分别为2v0和v0，空气阻力不计。则它们飞行时间之比为_______；水平射程之比为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据 它们飞行时间之比为 [2]根据 水平射程 16. 如图所示，水平放置的转盘，绕着通过它的中心O点的竖直轴匀速转动。质量为40g的小盒A放在转盘上（盒A很小可看作质点），A距O点40cm。现在盒中装入质量为10g的小球B，小球与盒内表面光滑。盒A（包含B）与转盘之间的最大静摩擦力为0.02N，为使A相对转盘没有滑动，盘转动的最大角速度为______rad/s，此时球B压向盒的______（填“内侧”或“外侧”。） 【答案】 ①. 1 ②. 外侧 【解析】 【详解】[1][2]根据 盘转动的最大角速度为 球B做圆周运动的向心力由A对B的弹力提供，则此时球B压向盒的外侧。 17. 一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变，大小随时间的变化如图所示（t0时刻合外力为F0）。则合外力在0~t0和t0~2t0时间内合外力做功之比W1：W2=____，在t0和2t0时刻合外力的功率之比P1:P2=______。 【答案】 ①. 1:8 ②. 1:6 【解析】 【详解】[1][2]根据动量定理：0~t0的过程 t0~2t0的过程 解得 根据动能定理 联立得 W1：W2=1:8 根据 P=Fv 在t0和2t0时刻合外力的功率之比 P1:P2=1:6 三、综合题（共40分。其中20、21题需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等） 18. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，目前由三十多颗分布于对地静止轨道（同步卫星）和中地球轨道等处的人造地球卫星组成。卫星围绕地球的运动可近似视为匀速圆周运动。对地静止轨道上的卫星与地面保持相对静止，其绕地球公转的半径约为地球半径的6.6倍。中地球轨道卫星绕地球公转的半径约为地球半径的4倍。 （1）关于对地静止轨道卫星和中地球轨道卫星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 中地球轨道卫星比同步卫星的速度小 B. 中地球轨道卫星比同步卫星的加速度小 C. 中地球轨道卫星的周期卫星的周期小 （2）2019年5月，我国成功发射一颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星该卫星（　　） A. 入轨后可以位于北京正上方 B. 入轨后速度大于第一宇宙速度 C. 发射速度大于第二宇宙速度 D. 在该静止轨道上的机械能大于它在近地轨道上的机械能 （3）一中地球轨道卫星的轨道半径约为地球半径的4倍，该卫星在此轨道高度处所受地球引力约为它在地球表面所受地球引力的（　　） A. B. C. D. （4）设地球的质量为M，半径为R，某卫星总质量为m，距地面的高度为H，引力常量为G，则该卫星绕地球的飞行速度为（　　） A. B. C. D. （5）在对地静止轨道上运行的卫星绕地球公转的角速度为______rad/s（保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2）D （3）D （4）B （5） 【解析】 【小问1详解】 A．根据 中地球轨道卫星比同步卫星的速度大，故A错误； B．根据 中地球轨道卫星比同步卫星的加速度大，故B错误； C．根据 中地球轨道卫星的周期卫星的周期小，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 A．入轨后只能位于赤道正上方，故A错误； B．第一宇宙速度是航天器最大运行速度。入轨后速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．若发射速度大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，则逃离地球的吸引进入太阳系，故C错误； D．由近地轨道转移到静止轨道需要克服引力做功，所以在静止轨道上的机械能大于它在近地轨道上的机械能，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 根据 该卫星在此轨道高度处所受地球引力约为它在地球表面所受地球引力的。 故选D。 【小问4详解】 根据 得 故选B。 【小问5详解】 [1]在对地静止轨道上运行的卫星绕地球公转的角速度为 19. 以下是研究平抛运动的两个实验： （1）用图1的装置描绘小球平抛运动的轨迹，下列实验操作不必要的是（　　） A. 斜槽末端必须水平，以保证平抛初速度水平 B. 每次用相同初速度使小球从斜槽某一高度滚下 C. 必须每次都在斜槽的同一位置由静止释放小球 D. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 （2）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大 （3）小王同学用频闪技术研究平抛运动，某次实验时，她记下了小球的三个位置A，B和C，如图2所示，闪光间隔时间为秒，在实验中测得小球抛出时的初速度为0.492m/s。则该地的重力加速度为______m/s2。（已知背景方格纸均为正方格） 【答案】（1）B （2）不会 （3）9.84 【解析】 【小问1详解】 A．实验中斜槽末端必须水平，以保证平抛初速度水平，故A必要，不符合题意； BC．为了保证小球水平初速度相同，必须每次都在斜槽的同一位置由静止释放小球，故B不必要，符合题意，C必要，不符合题意； D．小球在竖直面内做平抛运动，为了试验的准确性，将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，故D必要，不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 [1]在此实验中，小球与斜槽间有摩擦不会使实验的误差增大。 【小问3详解】 [1]设方格的边长为l，由图可知A到B与B到C的水平位移相同，有 解得 20. 如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆轨道处于竖直平面内，与水平地面相切于半圆轨道的端点A。一质量m=0.10kg的小球在水平地面上向左运动，到达A点后冲上竖直半圆轨道，恰好能通过B，最后落在C点（g=10m/s2，不计空气阻力）。求： （1）小球到达B点时的速率； （2）A、C两点的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）恰好能通过B，此时重力刚好提供向心力，则有 可得小球到达B点时的速率为 （2）小球从B抛出后做平抛运动，竖直方向有 解得 则A、C两点的距离为 21. 电动汽车： 某电动汽车的部分动力性能参数如表所示。若该汽车沿平直公路由静止开始做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，当车速达到v1=72km/h时，电机恰好以额定功率工作，此后电机的功率保持不变。假设行驶过程中汽车受到的阻力大小恒定。 动力电池容量（kW·h） 50 电机额定功率（kW） 100 整车质量（kg） 2000 （1）分析说明电机达到额定功率后，汽车的加速度和速度的变化情况。 （2）电机以额定功率工作时，汽车的最大速度为多少？ （3）该汽车充满电后，以上述方式运动的总时间为多少？ 【答案】（1）见解析；（2）50m/s；（3）0.5h 【解析】 【详解】（1）设电机的额定功率为，阻力大小恒为f，当电机达到额定功率后，根据 P=Fv 解得 根据牛顿第二定律有 F-f=ma 解得 可知当速度v不断增大时，加速度a不断减小，当速度达到最大时，加速度为零，汽车最后以最大速度做匀速直线运动。 （2）由题知，当车速达到 v1=72km/h=20m/s 时，电机恰好以额定功率工作，则有 =5000N 此时为匀加速的末状态，根据牛顿第二定律有 解得摩擦力为 f=2000N 则当电机以额定功率工作时，汽车的最大速度为 （3）设汽车做匀加速直线运动的时间为，则有 汽车在匀加速阶段的功率为 P=Fv 其牵引力F恒定不变，且 则有 即在匀加速阶段，汽车的功率与时间成正比，当达到额定功率后保持不变，则画出功率与时间的关系图像如图所示 设该汽车充满电后，以上述方式运动的总时间为，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市高桥中学2023学年度第二学期高一期中检测 物理 （试卷满分100分，考试时间60分钟） 一、单项选择题（1—8题，每题3分，9—12题，每题4分，共40分） 1. 下列物体的运动不能看作抛体运动的是（　　） A. 篮球运动员投出的篮球 B. 竖直向下扔出一粒石子 C. 竖直向上抛出的网球 D. 向空中抛出的一轻纸团 2. 加速度是用比值法定义的物理量，其定义式是（　　） A. B. C. D. 3. 物体沿x轴做减速运动，可能反映这一运动的x-t图是（　　） A. B. C. D. 4. 物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（　　） A. 向心力 B. 角速度 C. 线速度 D. 加速度 5. 如图所示，重为100N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面的动摩擦系数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的力F=10N，那么物体受到的合力为（　　） A 30N，水平向左 B. 30N，水平向右 C. 10N，水平向左 D. 10N，水平向右 6. 一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为（　　） A 7J B. 5 J C. 4 J D. 3 J 7. 功率的定义式为由此可得（　　） A. 功率是描述做功多少的物理量 B. 由定义式可求出在t时间内平均功率 C. 功率与功成正比与时间成反比 D. 由定义式可知功率方向与功的方向相同 8. 有大小相同的两个球，A球是实心铁球，B球是空心铁球，让它们同时从同一高度由静止开始下落，若它们在运动中所受空气阻力相等，则（　　） A. A球先着地，着地速度较小 B. A球先着地，着地速度较大 C. B球先着地，着地速度较小 D. B球先着地，着地速度铰大 9. 人站在楼上水平抛出一个小球，球离手时速度为，落地时速度为，忽略空气阻力，下图中正确表示在相等时间内速度的变化情况的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图，当小车向右匀速运动时，通过定滑轮将一重物提起，该重物将（　　） A. 匀加速上升 B. 匀减速上升 C. 变加速上升 D. 变减速上升 11. 在如图所示的箱子里有一光滑斜面，通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为 T，斜面对球的支持力为 N。当箱子水平向右做匀减速直线运动 （　　） A. T 增大，N 不变 B. T 不变，N 减小 C. T 减小，N 不变 D. T 不变，N 增大 12. 如图，物块以一定的初始速度v0由底端冲上粗糙程度均匀的斜面，最高到达B点。若物块在滑行过程中（　　） A. 施加一个竖直向下恒力，最高仍到B点 B. 施加一个竖直向上恒力，最高仍到B点 C. 施加一个水平向左的恒力，最高不可能到B点 D. 施加一个水平向右的恒力，最高可能仍到B点 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 某同学计算一个物体运动的位移时，得到的表达式为：，用单位制进行检查，这个结果_____________（选填“正确”或“错误”），理由是：_______。 14. 重40N的物体静止于倾角为30°的斜面体上，现物体随着斜面体—起匀速升高10m，该过程中重力对物体做功______J，摩擦力对物体做功______J。 15. 物体A和B分别于离地h和2h高处水平抛出，初速分别为2v0和v0，空气阻力不计。则它们飞行时间之比为_______；水平射程之比为______。 16. 如图所示，水平放置的转盘，绕着通过它的中心O点的竖直轴匀速转动。质量为40g的小盒A放在转盘上（盒A很小可看作质点），A距O点40cm。现在盒中装入质量为10g的小球B，小球与盒内表面光滑。盒A（包含B）与转盘之间的最大静摩擦力为0.02N，为使A相对转盘没有滑动，盘转动的最大角速度为______rad/s，此时球B压向盒的______（填“内侧”或“外侧”。） 17. 一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变，大小随时间的变化如图所示（t0时刻合外力为F0）。则合外力在0~t0和t0~2t0时间内合外力做功之比W1：W2=____，在t0和2t0时刻合外力的功率之比P1:P2=______。 三、综合题（共40分。其中20、21题需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等） 18. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，目前由三十多颗分布于对地静止轨道（同步卫星）和中地球轨道等处的人造地球卫星组成。卫星围绕地球的运动可近似视为匀速圆周运动。对地静止轨道上的卫星与地面保持相对静止，其绕地球公转的半径约为地球半径的6.6倍。中地球轨道卫星绕地球公转的半径约为地球半径的4倍。 （1）关于对地静止轨道卫星和中地球轨道卫星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 中地球轨道卫星比同步卫星的速度小 B. 中地球轨道卫星比同步卫星的加速度小 C. 中地球轨道卫星的周期卫星的周期小 （2）2019年5月，我国成功发射一颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星该卫星（　　） A. 入轨后可以位于北京正上方 B. 入轨后速度大于第一宇宙速度 C. 发射速度大于第二宇宙速度 D. 在该静止轨道上的机械能大于它在近地轨道上的机械能 （3）一中地球轨道卫星的轨道半径约为地球半径的4倍，该卫星在此轨道高度处所受地球引力约为它在地球表面所受地球引力的（　　） A. B. C. D. （4）设地球的质量为M，半径为R，某卫星总质量为m，距地面的高度为H，引力常量为G，则该卫星绕地球的飞行速度为（　　） A. B. C. D. （5）在对地静止轨道上运行的卫星绕地球公转的角速度为______rad/s（保留2位有效数字）。 19. 以下是研究平抛运动的两个实验： （1）用图1的装置描绘小球平抛运动的轨迹，下列实验操作不必要的是（　　） A. 斜槽末端必须水平，以保证平抛初速度水平 B. 每次用相同的初速度使小球从斜槽某一高度滚下 C. 必须每次都在斜槽的同一位置由静止释放小球 D. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 （2）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大 （3）小王同学用频闪技术研究平抛运动，某次实验时，她记下了小球的三个位置A，B和C，如图2所示，闪光间隔时间为秒，在实验中测得小球抛出时的初速度为0.492m/s。则该地的重力加速度为______m/s2。（已知背景方格纸均为正方格） 20. 如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆轨道处于竖直平面内，与水平地面相切于半圆轨道的端点A。一质量m=0.10kg的小球在水平地面上向左运动，到达A点后冲上竖直半圆轨道，恰好能通过B，最后落在C点（g=10m/s2，不计空气阻力）。求： （1）小球到达B点时的速率； （2）A、C两点的距离。 21. 电动汽车： 某电动汽车的部分动力性能参数如表所示。若该汽车沿平直公路由静止开始做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，当车速达到v1=72km/h时，电机恰好以额定功率工作，此后电机的功率保持不变。假设行驶过程中汽车受到的阻力大小恒定。 动力电池容量（kW·h） 50 电机额定功率（kW） 100 整车质量（kg） 2000 （1）分析说明电机达到额定功率后，汽车的加速度和速度的变化情况。 （2）电机以额定功率工作时，汽车的最大速度为多少？ （3）该汽车充满电后，以上述方式运动的总时间为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$