精品解析：陕西省西安市临潼中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

临潼中学2023-2024学年度下学期高一级部 期中考试物理试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、单选题（共9题；共45分） 1. 利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ） A. 地球的半径及地球表面重力加速度（不考虑地球自转） B. 人造卫星绕地球做圆周运动的速度及周期 C. 月球绕地球做圆周运动的周期及轨道半径 D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及轨道半径 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据地球表面物体重力等于万有引力可得 解得地球的质量 所以根据已知条件可以计算出地球质量，故A正确，不符合题意； B．由万有引力提供向心力可得 又，解得 所以根据已知条件可以计算出地球质量，故B正确，不符合题意； C．由万有引力提供向心力可得 解得 所以根据已知条件可以计算出地球质量，故C正确，不符合题意； D． 由万有引力提供向心力可得 可知根据T，r可求得中心天体太阳的质量M，地球的质量无法求解，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 2. “神舟十号”载人飞船发射时以5g的加速度匀加速上升，其中g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为(　 　) A. 6mg B. 5mg C. 4mg D. mg 【答案】A 【解析】 【详解】宇航员受重力，飞船的支持力F，由牛顿第二定律： F-mg=ma 又：a=5g 得： F=6mg 由牛顿第三定律，宇航员对飞船底部的压力等于飞船对宇航员的支持力，故宇航员对飞船底部的压力为6mg；A正确；BCD错误。 故选A。 3. 牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是（　　） A. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律 B. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 C. 卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值 D. 根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，选项A正确，不符合题意； B．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项B正确，不符合题意； C．卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，选项C正确，不符合题意； D．海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星—海王星，故D错误，符合题意。 故选D。 4. 地面上发射人造卫星，不同发射速度会产生不同的结果，下列说法正确的是（　　） A. 要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到11.2km/s B. 要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7km/s C. 发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间，卫星能绕太阳运动 D. 发射速度小于7.9km/s，卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球的第一宇宙速度是7.9km/s，要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到7.9km/s，不能达到11.2km/s，11.2km/s是第二宇宙速度，若卫星的发射速度达到11.2km/s，将挣脱地球的束缚脱离地球，故A错误； B．16.7km/m是第三宇宙速度速度，要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7 km/s，故B正确； C．发射速度介于7.9km/s和11.2 km/s之间，卫星绕地球做椭圆运动，故C错误； D．发射速度小于7.9km/s，卫星不能发射成功，故D错误。 故选B。 【点睛】中学阶段涉及到三个宇宙速度，第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面做圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射速度），大小为7.9km/s；第二宇宙速度为是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球的所需要的最小初始速度，大小为11.2km/s；第三宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度，其大小为16.7km/s； 其中第一宇宙速度要能推导，第二和第三宇宙速度要能记住。 5. 在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验时，除了铁架台、交流电源、刻度尺、纸带等实验器材外，必需的器材还应包括（　　） A. 停表 B. 天平 C. 打点计时器 D. 弹簧测力计 【答案】C 【解析】 【详解】本实验需要测量物体下落的高度来计算重力势能，测定速度来计算物体动能增加量，故还需要打点计时器；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要停表；要验证的关系式两边都有质量，可消掉，则不需要用天平测质量。也不需要弹簧测拉力计。 故选C。 6. 歼﹣15舰载战斗机在空中上升过程中 （　　） A. 重力做正功，重力势能减少 B. 重力做正功，重力势能增大 C. 重力做负功，重力势能减少 D. 重力做负功，重力势能增大 【答案】D 【解析】 【详解】歼﹣15舰载战斗机在空中爬升过程中，重力方向竖直向下，而歼﹣15舰载战斗机的高度升高，则重力做负功，由物体的重力势能表达式为，可知，重力势能增加．故D正确，ABC错误．故选D． 【点睛】根据重力方向与位移方向的关系判断重力做功的正负，再根据功能关系分析重力做功与重力势能变化的关系． 7. 汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该怎样改变速度的大小v（　　） A. 增大v B. 减小v C. 维持v不变 D. 与v的变化无关 【答案】B 【解析】 【详解】根据功率的公式P=Fv可知，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该减小汽车的速度v。 故选B。 （2017·海南） 8. 将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略．a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2．从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2．下列选项正确的是（　　） A. Ek1=Ek2，W1=W2 B. Ek1＞Ek2，W1=W2 C. Ek1＜Ek2，W1＜W2 D. Ek1＞Ek2，W1＜W2 【答案】B 【解析】 【详解】从抛出开始到第一次经过a点和抛出开始第二次经过a点，上升的高度相等，因重力做功只与初末位置有关，故重力做功相等，即W1=W2．对两次经过a点的过程根据动能定理得，-Wf=Ek2-Ek1，可知Ek1＞Ek2，故B正确，ACD错误． 9. 2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近。则该核心舱的（　　） A. 角速度比地球静止卫星的小 B. 周期比地球静止卫星的长 C. 向心加速度比地球静止卫星的大 D. 线速度比地球静止卫星的小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】核心舱和地球静止卫星都是受万有引力提供向心力而做匀速圆周运动，有 可得 而核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近，有，故有 ，，， 则核心舱角速度比地球静止卫星的大，周期比地球静止卫星的短，向心加速度比地球静止卫星的大，线速度比地球静止卫星的大，故ABD错误，C正确； 故选C。 二、多选题（共3题；共15分） 10. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W。不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有（ ） A. 物体重力势能减少量一定大于W B. 弹簧弹性势能增加量一定小于W C. 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W D. 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据能量守恒定律可知，在此过程中减少的重力势能 mgh＝ΔEp＋W 所以物体重力势能减少量一定大于W，但不能确定弹簧弹性势能增加量与W的大小关系，故A正确，B错误； C．支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少W，故C错误； D．若将物体从A处由静止释放，从A到B的过程，根据动能定理 Ek-0＝mgh－W弹＝mgh－ΔEp＝W 故D正确。 故选AD。 11. 节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中。若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变) (　　) A. 礼花弹的动能变化量为W3＋W2＋W1 B. 礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1 C. 礼花弹的机械能变化量为W3－W2 D. 礼花弹的机械能变化量为W3－W1 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．由动能定理可知，动能变化量等于合外力做的功，即 =W3－W2－W1 A错误，B正确； CD．除重力外的其他力所做的功等于机械能的变化量，即 =W3－W2 C正确，D错误。 故选BC。 12. 一个物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，已知在前2 s内合外力对物体做功为W，则（　　） A. 从第1 s末到第2 s末，合外力做功为W B. 从第3 s末到第5 s末，合外力做功为-W C. 从第5 s末到第7 s末，合外力做功为W D. 从第3 s末到第4 s末，合外力做功为-W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据动能定理，合外力对物体做的功等于物体动能的变化量；前2 s内，合外力做功 W=m 因此从第1 s末到第2 s末，合外力做功 W1=m-m=0 选项A错误； B．从第3 s末到第5 s末，合外力做功 W2=0-m=-W 选项B正确； C．从第5 s末到第7 s末，合外力做功 W3=m-0=W 选项C正确； D．从第3 s末到第4 s末，合外力做功 W4=m-m=-W 选项D错误。 故选BC。 三、填空题（共1题；共10分） 13. 现利用如图所示装置“验证机械能守恒定律”。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的数字计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的数字计时器显示的挡光时间分别为5.00 × 10 - 2s、2.00 × 10 - 2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，g取9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。（结果均保留三位有效数字） （1）滑块通过光电门1时的速度v1= ________m/s，通过光电门2时的速度v2= ________m/s。 （2）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为______J，重力势能的减少量为________J。 （3）实验可以得出的结论：________。 【答案】 ①. 1.00 ②. 2.50 ③. 5.25 ④. 5.29 ⑤. 在实验误差允许的范围内，滑块的机械能守恒 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]滑块通过光电门1时的速度为 v1 = = m/s = 1.00m/s [2]滑块通过光电门2时的速度 v2 = = m/s = 2.50m/s （2）[3]动能增加量 ΔEk = mv22 - mv12 = 5.25J [4]重力势能的减少量 ΔEp = mgssin30° ≈ 5.29J （3）[5]在实验误差允许的范围内，滑块的机械能守恒。 四、解答题（共2题；共30分） 14. 额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求: （1）汽车所受的阻力。 （2）第3s末汽车的瞬时功率。 【答案】（1）4000N；（2）4.8×104W 【解析】 【详解】（1）当速度最大时有 P额=F牵v=fvm （2）匀加速过程有 F-f=ma F=f+ma=4×103+2×103×2=8×103N v1=at1=2×3=6m/s 则3s末汽车的瞬时功率为 P1=Fv1=8×103×6=4.8×104W 15. 一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶，当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时，共用了2 min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？ 【答案】1600米 【解析】 【详解】速度最大时，牵引力 F=f 所以 应用动能定理 得 s=1600m 16. 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过轻质定滑轮相连，斜面光滑，倾角为θ，不计绳子和滑轮之间的摩擦及空气阻力．开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端且与B相连的绳与斜面平行，用手托住A物体，A、B两物体均静止，重力加速度为g，撤去手后，求： （1）A物体将要落地时的速度多大？ （2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，则B物体在斜面上的最远点离地的高度多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）两物体组成的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，得 解得 （2）当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松弛，对B物体而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地的高度为H，根据机械能守恒定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临潼中学2023-2024学年度下学期高一级部 期中考试物理试卷 时长：75分钟 满分：100分 一、单选题（共9题；共45分） 1. 利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ） A. 地球的半径及地球表面重力加速度（不考虑地球自转） B. 人造卫星绕地球做圆周运动的速度及周期 C. 月球绕地球做圆周运动的周期及轨道半径 D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及轨道半径 2. “神舟十号”载人飞船发射时以5g的加速度匀加速上升，其中g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为(　 　) A. 6mg B. 5mg C. 4mg D. mg 3. 牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是（　　） A. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律 B. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 C. 卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值 D. 根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道 4. 地面上发射人造卫星，不同发射速度会产生不同的结果，下列说法正确的是（　　） A. 要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到11.2km/s B. 要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7km/s C. 发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间，卫星能绕太阳运动 D. 发射速度小于7.9km/s，卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动 5. 在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验时，除了铁架台、交流电源、刻度尺、纸带等实验器材外，必需的器材还应包括（　　） A. 停表 B. 天平 C. 打点计时器 D. 弹簧测力计 6. 歼﹣15舰载战斗机在空中上升过程中 （　　） A. 重力做正功，重力势能减少 B. 重力做正功，重力势能增大 C. 重力做负功，重力势能减少 D. 重力做负功，重力势能增大 7. 汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该怎样改变速度的大小v（　　） A. 增大v B. 减小v C. 维持v不变 D. 与v的变化无关 （2017·海南） 8. 将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略．a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2．从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2．下列选项正确的是（　　） A. Ek1=Ek2，W1=W2 B. Ek1＞Ek2，W1=W2 C. Ek1＜Ek2，W1＜W2 D. Ek1＞Ek2，W1＜W2 9. 2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为左右，地球静止卫星距地面的高度接近。则该核心舱的（　　） A. 角速度比地球静止卫星的小 B. 周期比地球静止卫星的长 C. 向心加速度比地球静止卫星的大 D. 线速度比地球静止卫星的小 二、多选题（共3题；共15分） 10. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W。不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有（ ） A. 物体重力势能减少量一定大于W B. 弹簧弹性势能增加量一定小于W C. 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W D. 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W 11. 节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中。若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变) (　　) A. 礼花弹的动能变化量为W3＋W2＋W1 B. 礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1 C. 礼花弹的机械能变化量为W3－W2 D. 礼花弹的机械能变化量为W3－W1 12. 一个物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，已知在前2 s内合外力对物体做功为W，则（　　） A. 从第1 s末到第2 s末，合外力做功为W B. 从第3 s末到第5 s末，合外力做功为-W C. 从第5 s末到第7 s末，合外力做功为W D. 从第3 s末到第4 s末，合外力做功为-W 三、填空题（共1题；共10分） 13. 现利用如图所示装置“验证机械能守恒定律”。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的数字计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的数字计时器显示的挡光时间分别为5.00 × 10 - 2s、2.00 × 10 - 2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，g取9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。（结果均保留三位有效数字） （1）滑块通过光电门1时的速度v1= ________m/s，通过光电门2时的速度v2= ________m/s。 （2）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为______J，重力势能的减少量为________J。 （3）实验可以得出的结论：________。 四、解答题（共2题；共30分） 14. 额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求: （1）汽车所受的阻力。 （2）第3s末汽车的瞬时功率。 15. 一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶，当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时，共用了2 min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？ 16. 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过轻质定滑轮相连，斜面光滑，倾角为θ，不计绳子和滑轮之间的摩擦及空气阻力．开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端且与B相连的绳与斜面平行，用手托住A物体，A、B两物体均静止，重力加速度为g，撤去手后，求： （1）A物体将要落地时的速度多大？ （2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，则B物体在斜面上的最远点离地的高度多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $