安徽省滁州市定远中学2022-2023学年高一物理下学期6月阶段检测试卷（Word版附解析）

2022-2023学年定远中学高一6月阶段性考试

物理试卷

第I卷（选择题）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动，图乙是中国（珠海）航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）

A. 加速度 B. 速度方向 C. 速度大小 D. 合外力

【答案】B

【解析】

【详解】根据曲线运动的性质和特点可知，做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是速度方向，速度大小、合外力、加速度不一定变化，ACD错误，B正确。

故选B。

2. 2021年2月7日，被称为“星坚强”中星卫星消耗完了所剩不多的燃料，正式离轨。2017年“中星”卫星发射升空后不久，三级火箭二次点火突发异常，导致卫星发射高度严重不足，只能依靠卫星自身燃料实施变轨才能回到预定高度，经过西安卫星测控中心16天的全力抢救，卫星成功定点于赤道上空的地球静止轨道，抢救工作圆满完成，“星坚强”的爱称从此走红。将变轨过程简化如图所示，近地轨道1位于赤道上空，半径为，周期为，地球静止轨道3半径为，地球自转周期为，不计空气阻力及卫星质量变化，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星在椭圆轨道2上运动时周期为

B. 卫星在轨道1经过A点的速度，和在轨道2经过A点的速度相同

C. 卫星在轨道2经过B点的加速度，和在轨道3经过B点的加速度相同

D. 只要发射速度合适，地球静止轨道卫星可以一直停留在地球表面上任一点正上方

【答案】C

【解析】

【详解】A．椭圆轨道2的半长轴为

   ①

设卫星在椭圆轨道2上运动时周期为T2，根据开普勒第三定律有

   ②

联立①②解得

   ③

故A错误；

B．卫星从轨道1变至轨道2时需要在A点加速，所以卫星在轨道1经过A点的速度小于在轨道2经过A点的速度，故B错误；

C．卫星在经过同一点时所受万有引力相同，所以卫星在轨道2经过B点的加速度，和在轨道3经过B点的加速度相同，故C正确；

D．人造卫星的轨道平面一定过地心，若卫星静止在地球除赤道外的其他位置的正上方，则其轨道平面将不过地心，不可能在万有引力作用下绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星只能停留在赤道上空，故D错误。

故选C。

3. 科幻大片《星际穿越》是基于知名理论物理学家基普·索恩的黑洞理论，加入人物和相关情节改编而成的。电影中的黑洞花费三十名研究人员将近一年的时间，用数千台计算机精确模拟才得以实现，让我们看到了迄今最真实的黑洞模样。若某黑洞的第二宇宙速度为c，即（其中，G为引力常量，M为黑洞的质量，R为黑洞的半径）。已知该黑洞半径R约为45km，则它表面的重力加速度大约为（　　）

A. 108m/s2 B. 1010m/s2 C. 1012m/s2 D. 1014m/s2

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】根据

代入数值得重力加速度的数量级为1012m/s2。

故选C。

4. 如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是（　　）

A. 重力做功为

B. 悬线拉力做负功

C. 空气阻力做功为

D. 空气阻力做功为

【答案】D

【解析】

【详解】A．重力做功

故A错误；

B．绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，故悬线拉力不做功，故B错误；

CD．空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功，由微元法求变力做功可得

故C错误，D正确。

故选D。

5. 洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24cm，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s，则指尖（　　）

A. 在B点的速度约为3m/s B. 在B点的角速度约为10rad/s

C. 在AB段的向心加速度约为36m/s2 D. 在BC段的向心加速度约为300m/s2

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．从帧A到帧B的时间间隔是t=0.04s，帧A指尖到帧B指尖之间的实际距离为L=24cm，由题意知其弧长与弦长近似相等，根据线速度的定义有：

人手臂NB长约12cm，MB大约40cm，角速度

故AB错误；

C．在AB段

故C错误；

D．在BC段的向心加速度约为

故D正确。

故选D

6. 如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点， A、B两点间的距离也为L，重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球以速率通过最高点时，两根绳的拉力大小为，当小球以速率通过最低点时每根绳的拉力大小也为（不计空气阻力），则的值（　　）

A. 1 B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由题意可得，在最高点满足

其中

由几何关系知

解得

同理在最低点

解得

所以

故选D。

7. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0。快进入闹市区时，司机在t1时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的功率P继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。汽车的牵引力随时间变化的图像如图，下列说法不正确的是（　　）

A. 汽车再次匀速运动时速度大小为

B. 减小了油门后，汽车做加速度大小逐渐减小的减速运动，直到加速度减为0

C. 减小了油门后，汽车的功率P=0.5P0

D. 减小了油门后，汽车所受阻力大小为f=F0

【答案】A

【解析】

【详解】AD．根据图像可知最后汽车牵引力保持为不变，又因为此时功率为P不变，故可知最后汽车匀速行驶，设行驶过程中所受阻力大小为f，可知；在时减小了油门，功率减小，但是由于速度不能突变，故此时功率为

故汽车再次匀速运动时有

解得

故A错误，D正确；

BC．根据题意汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时发动机功率为P0，有

联立解得

根据前面分析在减小油门前汽车做匀速运动，减小油门后牵引力瞬间减小为小于所受阻力大小，汽车做减速运动，随后牵引力又逐渐增大，故汽车做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动时加速度为0，故BC正确。

本题选错误的，故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

8. 一个大人拉着载有两个小孩的小车（其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进（如图所示），则对小孩和车下列说法正确的是（　　）

A. 拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力

B. 拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小

C. 拉力与摩擦力的合力方向竖直向上

D. 小孩和车所受的合力为零

【答案】CD

【解析】

【详解】A．小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故A错误；

BC．小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故B错误，C正确；

D．小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故D正确；

故选CD。

9. 如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　）

A. 粒子一定带正电

B. 粒子一定是从a点运动到b点

C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度

D. 粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度

【答案】AC

【解析】

【详解】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，由图可知，此带电粒子受到的电场力方向沿着电场线向左，所以此粒子一定带正电，故A正确；

B．粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，故B错误；

C．由电场线的分布可知，电场线在c点处较密，所以在c点的电场强度大，粒子在c处受到的电场力大，所以粒子在c点加速度一定大于在b点加速度，故C正确；

D．粒子从c到a过程，电场力做正功，动能增大，所以粒子在电场中c点的速度一定小于在a点的速度，故D错误。

故选AC。

10. 关于对库仑定律的理解和应用，以下说法中正确的是（　　）

A. 库仑定律适用于真空中点电荷的电场力计算

B. 根据知，当两个带电体相距很近时，它们之间库仑力会无穷大

C. 两个电荷量分别为q1和q2的带电金属球，它们球心间的距离为r，则二者带同种电荷时，它们之间的库仑力，带异种电荷时

D. 两个电荷量分别为q1和q2的带电金属球，它们球心间的距离为r，则二者带同种电荷时，它们之间的库仑力，带异种电荷时

【答案】AD

【解析】

【详解】A．库仑定律适用于真空中点电荷的电场力计算，故A正确；

B．当两个带电体相距很近时，两个带电体不能看成点电荷，则不适用，故B错误；

CD．两个电荷量分别为q1和q2的带电金属球，它们球心间的距离为r，则二者带同种电荷时，它们之间的库仑力为排斥力，则带电中心的距离比r大，故，若带异种电荷时它们之间的库仑力为吸引力，则带电中心的距离比r小，故，故C错误，D正确。

故选AD。

11. 如图，光滑水平面上放着长木板，质量的木块A以速度滑上原来静止的长木板的上表面，由于A、之间存在有摩擦，之后，A、的速度随时间变化情况如右图所示，重力加速度。则下列说法正确的是（　　）

A. A、之间动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量为

C. 长木板长度至少为 D. A、组成系统损失机械能为

【答案】AC

【解析】

【详解】B．从图可以看出，A先做匀减速运动，B做匀加速运动，最后一起做匀速运动，共同速度v＝1 m/s，取向右为正方向，根据动量守恒定律得

解得

M＝m＝2kg

故B错误；

A．由图像可知，木板B匀加速运动的加速度

对B根据牛顿第二定律得

μmg＝MaB

解得

μ＝0.1

故A正确；

C．由图像可知前1s内B的位移

A的位移

所以木板最小长度

故C正确；

D．A、B组成系统损失机械能

故D错误。

故选AC。

第II卷（非选择题）

三、实验题：本大题共2小题，共16分。把答案写在答题卡中指定位置处，不要求写出演算过程。）

12. 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，不需要的器材是___________

A．交流电源        B．刻度尺        C．天平（含砝码）

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化了___________，动能变化了___________。

（3）很多实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，你认为原因是___________。

【答案】    ①. C；    ②. ；    ③. ；    ④. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]打点计时器需要用到交流电源，在测量纸带上两点间的长度需要刻度尺，由公式

可得质量m可以约掉，所以不需要测量重物的质量，故C不需要；

（2）[2][3]从O点到B点重物的重力势能减少了

由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度可得打B点时的速度

则打B点时，重物的动能的增加量为

（3）[4] 实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响。

13. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有________。

A.斜槽轨道光滑        B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化    D.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________（选填“需要”或“不需要”）y轴与重锤线平行。

（3）为了得到平抛物体运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是________。

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

（4）某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，如图所示，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。请帮他用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小，写出测量步骤和用所测的物理量表达速度的关系式。_______、_______

【答案】    ①. BD##DB    ②. 需要    ③. C    ④. 见解析    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]ABD．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能保证有相同的平抛初速度，才能找到同一运动轨迹上的几个点。故A错误，BD正确；

C．挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。故C错误。

故选BD。

（2）[2]将小球运动分解，小球在竖直方向为自由落体运动，故需要y轴与重锤线平行。

（3）[3]A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的。故A不符合题意；

B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的。故B不符合题意；

C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹。故C符合题意。

故选C。

（4）[4]测量步骤：

①让小球从斜面上某一位置A无初速释放；

②测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x；

③测量小球在地面上的落点P与水平桌面竖直距离y。

[5]根据小球在水平方向做匀速直线运动可得

小球在竖直方向做自由落体运动可得

整理可得小球离开桌面的初速度

四、计算题：本大题共3小题，共44分。把答案写在答题卡中指定位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

14. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，

（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；

（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小；

（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，、、、）

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设武大靖运动过程的加速度大小为，根据

解得

（2）根据

解得过弯时所需的向心力大小为

（3）设场地对武大靖的作用力大小为，受力如图所示

根据牛顿第二定律可得

解得

可得

15. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，质量m＝1kg的带正电的小球与长L＝2m的绝缘细线相连，细线的上端固定于O点，O点距地面的高度为3m，小球的电荷量q＝0.01C，细线能承受的最大拉力T＝27N，现将细线拉直与竖直方向成θ＝60°角由静止释放小球，当细线转到竖直方向OA时，细线恰好断裂，最后小球落到地面上，已知重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点，不计空气阻力，求：

（1）电场强度的大小；

（2）小球落地点与OA的水平距离。

【答案】（1）350V/m；（2）2m

【解析】

【详解】（1）设小球到达最低点的速度为v，从开始到最低点，根据动能定理可得

在最低点细线的拉力刚好为T，根据牛顿第二定律可得

联立解得

，E＝350V/m

（2）细线断裂后小球以v水平抛出，做类平抛运动，加速度大小为

在竖直方向、水平方向分别有

联立解得小球落地点与OA的水平距离为

x＝2m

16. 如图所示，光滑水平轨道与竖直面内的粗糙倾斜轨道平滑衔接，一个质量的小物块在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小物块不动，此时弹簧弹性势能，放手后小物块向右运动脱离弹簧，沿倾斜轨道向上运动到最高点C，已知C点离水平轨道的高度，斜面轨道的倾斜角度为，不计空气阻力及小物块经过B点的机械能损失，g取。求：

（1）小物块脱离弹簧时的速度大小；

（2）小物块与粗糙倾斜轨道间的动摩擦因数；

（3）小物块第二次滚上斜面的最大高度

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）弹簧将物块弹开，由能量守恒得

得

（2）物块在斜面上上滑至C点，由动能定理

得

（3）物块自C点下滑到第二次上滑至最高点，有

得