深圳市育才中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

深圳市育才中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的粗糙斜面上，當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s時，物體m相對斜面靜止，則下列說法中不正確的是（）A．彈力對物體m做正功 B．合力對物體m做功為零C．摩擦力對物體m做正功 D．重力對物體m做功為零2、一質(zhì)點(diǎn)開始時在幾個恒力的共同作用下做勻速直線運(yùn)動，突然撤去其中一個力，此后該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況不可能的是（）A．勻速圓周運(yùn)動B．勻變速曲線運(yùn)動C．勻減速直線運(yùn)動D．勻加速直線運(yùn)動3、如圖所示，半徑為r的圓柱形轉(zhuǎn)筒，繞其豎直中心軸OO′轉(zhuǎn)動，小物體a在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒間的動摩擦因數(shù)為μ，要使小物體不下落，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為（）A． B． C． D．4、子彈以初速度v0水平向右射出，沿水平直線穿過一個正在沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的薄壁圓筒，在圓筒上只留下一個彈孔(從A位置射入，B位置射出，如圖所示)．OA、OB之間的夾角，已知圓筒半徑R=0.5m，子彈始終以v0=60m/s的速度沿水平方向運(yùn)動(不考慮重力的作用)，則圓筒的轉(zhuǎn)速可能是：A．20r/s B．60r/s C．100r/s D．140r/s5、一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機(jī)的功率達(dá)到最大值P，以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升，重物上升的高度為h，則整個過程中，下列說法正確的是()A．鋼繩的最大拉力為B．鋼繩的最大拉力為mgC．重物勻加速運(yùn)動的加速度為－gD．重物勻加速的末速度為6、美國宇航局宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒—22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于（）A． B．C． D．7、如圖所示，河寬L＝200m，河水的流速大小為3m/s。一小船在靜水中的速度v＝4m/s，小船自A處出發(fā)，渡河時，船頭始終垂直河岸方向，到達(dá)對岸B處。下列說法正確的是（）A．小船渡河時間為40sB．B點(diǎn)在A點(diǎn)下游120mC．A、B兩點(diǎn)間距離為250mD．船頭朝向合適時，小船可以到達(dá)A點(diǎn)正對岸8、質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達(dá)式中，正確的是A．B．C．D．9、豎直向上射出的箭，初速度是，以下說法正確的是（）A．上升的最大高度為B．落回原地的速度為C．上升的最大高度為D．從射出到落回原地一共所用時間為10、A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，它們由相同材料制成，A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量各為m．如果OA=OB=R，OC=2R，則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時（設(shè)A、B、C都沒有滑動），下述結(jié)論中正確的是()A．物體A向心加速度最大B．B物靜摩擦力最小C．當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時，C比B先開始滑動D．當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時，A比B先開始滑動11、質(zhì)量為4kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動，它在x方向的速度-時間圖象和y方向的位移-時間圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/sB．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/sC．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為6N12、下列說法正確的是A．不論是對宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B．當(dāng)物體運(yùn)動速度很大(接近光速)時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間出現(xiàn)了較大的偏差C．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨物體速度增大而減小D．牛頓的引力理論不能用于中子星表面二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器連接的為4-6V低壓_______電源（填“交流”或“直流”），頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數(shù)點(diǎn)位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點(diǎn)計時器打的第一個點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是以每打兩個點(diǎn)的時間作為計時單位取的計數(shù)點(diǎn))．則A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為______s，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1．若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時，減少的重力勢能為________J，重錘下落到B時，動能為_______J，得出的結(jié)論是_______．產(chǎn)生誤差的主要原因是___________．14、（10分）在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)時，小明提出了如下猜想：猜想一：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；猜想二：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；猜想三：彈性勢能的大小與彈簧的長度有關(guān)；猜想四：彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)．(1)為驗(yàn)證猜想一，他設(shè)計了如圖所示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時將同一彈簧壓縮______（相同/不同）的長度（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度），將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，分析比較木塊被推動的距離，從而比較彈性勢能的大?。?2)為驗(yàn)證猜想二，需選用長度和粗細(xì)相同、材料不同的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時將兩根彈簧壓______（相同/不同）的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時，若____________，說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為：小球和木塊移動一段距離后都要停下來，所以彈簧、小球和木塊所具有的機(jī)械能最終都消滅了，你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)對嗎，理由是_____________.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相連接，導(dǎo)軌半徑為R，一質(zhì)量為m的靜止木塊在A處壓縮彈簧，釋放后，木塊獲得一向右的初速度，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力是其重力的7倍，之后向上運(yùn)動恰能通過軌道頂點(diǎn)C，不計空氣阻力，試求：（1）彈簧對木塊所做的功；（2）木塊從B到C過程中克服摩擦力做的功；（3）木塊離開C點(diǎn)落回水平面所需的時間和落回水平面時的動能。16、（12分）如圖所示，平行板電容器豎直放置，A、B兩板與電源連接，B板接地（電勢為零）．一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部．已知AB兩板間電壓為U，兩板間距為d，且兩板足夠長；小球質(zhì)量為m,靜止時繩與豎直方向成θ角，，小球與B板距離為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．求（1）小球的電荷量（2）靜止時小球的電勢能（3）若某時刻剪斷細(xì)繩求小球到達(dá)B板所用時間．17、（12分）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如圖所示，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑r=20m的圓面。某時間內(nèi)該地的風(fēng)速是v=6m/s，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直。已知空氣的密度為，若這個風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動能轉(zhuǎn)化為電能。求：(1)單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積。(2)單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動能。(3)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電能的功率。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】試題分析：分析物體的受力情況：重力mg、彈力N和摩擦力f，作出力圖如圖．由圖看出，彈力N與位移s的夾角小于90°，則彈力對物體m做正功．故A正確．物體勻速運(yùn)動時，合力為零，合力對物體m做功為零．故B正確．摩擦力f與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對物體m做功不為零，做負(fù)功．故C錯誤．物體在水平方向移動，在重力方向上沒有位移，所以重力對物體m做功為零．故D正確．本題選錯誤的，故選C．考點(diǎn)：功【名師點(diǎn)睛】本題考查力對物體是否做功的判斷，根據(jù)力與位移的夾角，判斷力做功的正負(fù)．根據(jù)功的公式W=FLcosα求出摩擦力和重力做功；也可能根據(jù)動能定理求解合力做功，物體勻速運(yùn)動時，合力為零，合力對物體m做功為零．2、A【解析】圓周運(yùn)動需要向心力，故其合力的方向是不斷改變的，而題中力為恒力，故不可能做圓周運(yùn)動，故A不可能；撤掉其中的一個力，余下的力的合力與撤去的力大小相等，方向相反為恒力事若合力與速度方向不在一條直線上則為勻變速曲線運(yùn)動，故B可能；若撤去的力與原速度方向相同，物體的合力恒定，而且與速度方向相反，則物體做勻減速直線運(yùn)動，故C可能；若撤去的力與原速度方向相反，物體的合力恒定，而且與速度方向相同，則物體做勻加速直線運(yùn)動，故D可能。所以A正確，BCD錯誤。3、D【解析】

要使物體不下落，則小物塊在豎直方向上受力平衡，有：f＝mg.當(dāng)摩擦力正好等于最大摩擦力時，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω取最小值，筒壁對物體的支持力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：N＝mω2r，而f＝μN(yùn)，聯(lián)立以上三式解得：.故D正確；ABC錯誤；故選D.4、C【解析】

OA、OB之間的夾角θ=，所以A與B之間的距離等于R，在子彈飛行的時間內(nèi)，圓筒轉(zhuǎn)動的角度為（2n-）π，n=1、2、3…，則時間：t=，（n=1、2、3…）．所以子彈的速度：，（n=1、2、3…）解得：ω＝2(2n?)π?v，（n=1、2、3…）．則：；轉(zhuǎn)速：，（n=1、2、3…）；當(dāng)n=1時，N＝×60＝100r/s；當(dāng)n=2時，N＝×60＝220r/s；A．20r/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．60r/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．100r/s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．140r/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道圓筒轉(zhuǎn)動的周期性，結(jié)合轉(zhuǎn)過角度的通項(xiàng)式得出運(yùn)動的時間，抓住子彈飛行的時間和圓筒轉(zhuǎn)動時間相等進(jìn)行求解．5、C【解析】

A．加速過程物體處于超重狀態(tài)，鋼索拉力較大，勻速運(yùn)動階段鋼繩的拉力為，故A錯誤；B．加速過程物體處于超重狀態(tài)，鋼索拉力大于重力，故B錯誤；C．重物勻加速運(yùn)動的末速度為v1，此時的拉力為由牛頓第二定律得故C正確．D．重物勻加速運(yùn)動的末速度不是運(yùn)動的最大速度，此時鋼繩對重物的拉力大于其重力，故其速度小于，故D錯誤。故選C?！军c(diǎn)睛】本題考查的是類似汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運(yùn)動的過程一定要熟悉。6、D【解析】

第一宇宙速度是行星表面的運(yùn)行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：解得：而星球質(zhì)量為：解得：該行星的密度和地球相當(dāng)，其直徑約為地球的2.4倍．所以該行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍.所以該行星的第一宇宙速度等于.A.與計算結(jié)果不相符；故A項(xiàng)不合題意.B.與計算結(jié)果不相符；故B項(xiàng)不合題意.C.與計算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)不合題意.D.與計算結(jié)果相符；故D項(xiàng)符合題意.7、CD【解析】

A.過河時間選項(xiàng)A錯誤；BC.B點(diǎn)在A點(diǎn)下游的距離選項(xiàng)B錯誤，選項(xiàng)C正確；D.船速大于水速，根據(jù)三角形法則合速度能夠垂直河岸方向，選項(xiàng)D正確。故選D。8、ABD【解析】質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯誤；故選ABD.【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運(yùn)動也可以求解萬有引力，要注意向心力表達(dá)式中的m應(yīng)為衛(wèi)星的質(zhì)量．9、BC【解析】

上升的最大高度為，選項(xiàng)A錯誤，C正確；落回原地的速度等于拋出時的初速度，即為35m/s，選項(xiàng)B正確；從射出到落回原地一共所用時間為，選項(xiàng)D錯誤.10、BC【解析】A、三個物體都做勻速圓周運(yùn)動，角速度相等，向心加速度，可見，半徑越大，向心加速度越大，所以C物的向心加速度最大，A錯誤；B、三個物體的合力都指向圓心，對任意一個受力分析，如圖支持力與重力平衡，由靜摩擦力f提供向心力，則得．根據(jù)題意，由向心力公式，得三個物體所受的靜摩擦力分別為：,.,故B物受到的靜摩擦力最小，B正確；C、D當(dāng)ω變大時，所需要的向心力也變大，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時，物體開始滑動．當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，A、C所需向心力同步增加，且保持相等．B所需向心力也都增加，A和C所需的向心力與B所需的向心力保持2：1關(guān)系．由于B和C受到的最大靜摩擦力始終相等，都比A小，所以C先滑動，A和B后同時滑動，C正確；D錯誤；故選BC．11、AD【解析】

A．x軸方向初速度為y軸方向初速度代入解得，質(zhì)點(diǎn)的初速度故A正確；B．2s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為故B錯誤；C．合力沿x軸方向，而初速度方向既不在x軸，也不在y軸方向，質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向不垂直。故C錯誤；D．x軸方向的加速度質(zhì)點(diǎn)的合力故D正確。故選AD。12、BD【解析】

A、經(jīng)典力學(xué)的使用范圍是宏觀、低速的物體，不適用微觀、高速的物體，故A錯誤；B、當(dāng)物體運(yùn)動速度很大（v→c）、引力很強(qiáng)、活動空間很?。ㄎ⒂^）時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間出現(xiàn)了較大的偏差，雖然相對論和量子力學(xué)更加深入科學(xué)地認(rèn)識自然規(guī)律，它是科學(xué)的進(jìn)步，但并不表示對經(jīng)典力學(xué)的否定，故B正確；C、在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨物體速度增大而最大，故選項(xiàng)C錯誤；D、密度越大的天體表面引力越強(qiáng)，中子星密度非常大，其表面的引力比常見的引力強(qiáng)得多，為強(qiáng)引力，牛頓的引力理論已經(jīng)不能正確解決了，故D正確．【點(diǎn)睛】該題的關(guān)鍵是掌握經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)的區(qū)別，理解經(jīng)典力學(xué)與相對論和量子力學(xué)適用范疇，要理解相對論的基本內(nèi)容，理解簡單的相對論原理．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、交流0.041.91mJ1.88mJ在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少等于其動能的增加，機(jī)械能守恒產(chǎn)生誤差的主要原因是重錘下落過程中受到阻力的作用（空氣阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦阻力及打點(diǎn)時的阻力）【解析】

打點(diǎn)計時器連接的為4-6V低壓交流電源．A、B、C、D、E分別是以每打兩個點(diǎn)的時間作為計時單位取的計數(shù)點(diǎn)，可知A、B、C、D、E、F相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為0.04s．重錘從起始下落至B時，減少的重力勢能，B點(diǎn)的速度，則B點(diǎn)的動能，可知在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少等于其動能的增加，機(jī)械能守恒．產(chǎn)生誤差的原因是重錘下落過程中受到阻力的作用．【點(diǎn)睛】做分析勻變速直線運(yùn)動情況時，其兩個推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時間內(nèi)走過的位移差是一個定值，即，二、在選定的某一過程中，中間時刻瞬時速度等于該過程中的平均速度．14、不同相同木塊被推動的距離不相等機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（或其他能）【解析】(1)此題要改變彈簧的彈性形變大小，因此要將同一個彈簧壓縮不同的長度；運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，觀察木塊被推動距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢能的大?。?2)為驗(yàn)證猜想二，需選用長度和粗細(xì)相同，材料不同的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時將兩根彈簧壓縮相同的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時，若木塊被推動的距離不相等，說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；(3)小球推動木塊移動一段距離后都要停下來，是因?yàn)樗矫嬗心Σ亮?，木塊克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而不是機(jī)械能消失了．故小明的觀點(diǎn)是錯誤的．【點(diǎn)睛】本題為探究彈性勢能與形變大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖疾榱藢W(xué)生對控制變量法、轉(zhuǎn)換法的了解與掌握．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、1）彈簧對木塊所做的功是3mgR；（2）木塊從B到C過程中克服摩擦力做的功是（3）木塊離開C點(diǎn)落回水平面所需的時間是，落回水平面時的動能