上海外國語大學(xué)附屬外國語學(xué)校2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

上海外國語大學(xué)附屬外國語學(xué)校2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(cuò)選和不選得零分）1、2017年11月5日19時(shí)45分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星，開啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時(shí)代。中圓軌道地球衛(wèi)星是指衛(wèi)星軌道距離地球表面2000～20000km的地球衛(wèi)星，與近地衛(wèi)星相比A．速度更大B．角速度更大C．周期更大D．加速度更大2、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動。其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.2倍，則以下說法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6000NB．汽車速度為30m/s時(shí)的加速度為C．汽車的額定功率為20kWD．汽車的最大速度為40m/s3、第一次通過實(shí)驗(yàn)的方法比較準(zhǔn)確地測出引力常量的物理學(xué)家是（）A．牛頓 B．開普勒 C．伽利略 D．卡文迪許4、物理學(xué)領(lǐng)域中具有普適性的一些常量，對物理學(xué)的發(fā)展有很大作用，引力常量就是其中之一。1687年牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但并沒有得出引力常量。直到1798年，卡文迪許首次利用如圖所示的裝置，比較精確地測量出了引力常量。關(guān)于這段歷史，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．卡文迪許被稱為“首個(gè)測量地球質(zhì)量的人”B．萬有引力定律是牛頓和卡文迪許共同發(fā)現(xiàn)的C．這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置巧妙地利用放大原理，提高了測量精度D．引力常量不易測量的一個(gè)重要原因就是地面上普通物體間的引力太微小5、下列說法中不正確的是（）A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動B．速度大小不變的運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動C．加速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D．做曲線運(yùn)動的物體，其速度方向與合外力方向不在同一直線上6、關(guān)于做平拋運(yùn)動的物體，下列說法中正確的是（）A．速度和加速度都不斷發(fā)生變化B．在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量都是相等的C．在任何相等的時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移都是相等的D．落地時(shí)間和落地時(shí)的速度都只與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)7、如圖所示，一個(gè)邊長滿足3:4:5的斜面體沿半徑方向固定在一水平轉(zhuǎn)盤上，一木塊靜止在斜面上，斜面和木塊之間的動摩擦系數(shù)μ=0.5。若木塊能保持在離轉(zhuǎn)盤中心的水平距離為40cm處相對轉(zhuǎn)盤不動，g=10m/s2，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度ω的可能值為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）A．1rad/s B．3rad/s C．4rad/s D．9rad/s8、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是()A．小球的機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢能增大C．小球剛接觸彈簧時(shí)，動能最大D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如題圖所示。若AO＜OB，則（）A．雙星的總質(zhì)量一定，轉(zhuǎn)動周期越小，雙星之間的距離就越小B．星球A的向心力一定大于B的向心力C．星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量D．星球A的線速度一定大于B的線速度10、質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，某時(shí)刻速度為v0，從該時(shí)刻起汽車開始加速，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為s，此時(shí)速度達(dá)到最大值vm，設(shè)在加速度過程中發(fā)動機(jī)的功率恒為P，汽車所受阻力恒為，則這段時(shí)間內(nèi)牽引力所做的功為（）A．PtB．C．D．11、兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為，如果它們之間的夾角固定不變，使其中一個(gè)力增大，則（）A．合力一定增大B．合力的大小可能不變C．合力可能增大，也可能減小D．當(dāng)時(shí)，合力可能減小12、某雙星系統(tǒng)由兩顆恒星構(gòu)成，質(zhì)量分別為m1和m2，距中心的距離分別為r1和r2，且r1＞r2，則下面的表述正確的是（）A．它們運(yùn)轉(zhuǎn)的周期相同 B．它們的線速度大小相同C．m2＞m1 D．它們的加速度大小相同二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）（1）圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列哪些說法是正確的______．A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較大，并且下端有橡膠墊的重錘B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開紙帶讓重錘下落同時(shí)，立即接通電源.C．要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量.（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)紙帶如下圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，從開始下落O點(diǎn)起至B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量＝_____________J，此過程中物體動能的增加量＝____________J；(g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字)（3）由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______________．14、（10分）某同學(xué)“探究加速度與物體合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的固定長木板上，P的質(zhì)量為m2，C為彈簧測力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出測力計(jì)的示數(shù)F，不計(jì)輕繩與滑輪，滑輪與輪軸的摩擦，滑輪的質(zhì)量。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是_________；A．先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源B．該實(shí)驗(yàn)不需要平衡小車所受的摩擦力C．該實(shí)驗(yàn)砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．滑輪摩擦要足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕(2)下圖是實(shí)驗(yàn)過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則由該紙帶可知小車的加速度大小為________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a－F圖象可能是下圖中的圖線______________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，長為L=0.9m的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m=0.05kg的小鋼球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，即小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)線中拉力恰好為零。g=10m/s2。（1）求小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；（2）若小球通過最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對小球的拉力T為小球重力的5倍，求小球通過最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB。16、（12分）我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有五顆同步衛(wèi)星，如果地球半徑為，自轉(zhuǎn)周期為，地球表面重力加速度為．求：(1)第一宇宙速度；(2)同步衛(wèi)星距地面的高度．17、（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運(yùn)動，從D飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓弧軌道。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點(diǎn)時(shí)速度vD的大?。唬?）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)N時(shí)對圓弧軌道的壓力FN的大小；（3）若小物塊m剛好能達(dá)到圓弧軌道最高點(diǎn)M，整個(gè)運(yùn)動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】根據(jù)萬有引力等于向心力，，解得：，因?yàn)橹袌A軌道地球衛(wèi)星的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的半徑，故其線速度、角速度和加速度都小于近地衛(wèi)星的線速度、角速度和加速度，而其周期大于近地衛(wèi)星的周期，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C.2、A【解析】

A．由速度時(shí)間圖線知，勻加速運(yùn)動的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律得，解得牽引力故A正確；BC．汽車的額定功率汽車在30m/s時(shí)的牽引力根據(jù)牛頓第二定律得，加速度故BC錯(cuò)誤；D．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則最大速度故D錯(cuò)誤；故選A。【點(diǎn)睛】根據(jù)速度時(shí)間圖線的斜率求出勻加速運(yùn)動的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出勻加速運(yùn)動的牽引力。根據(jù)勻加速運(yùn)動的最大速度和牽引力的大小求出汽車的額定功率。結(jié)合P=Fv求出速度為25m/s時(shí)的牽引力，根據(jù)牛頓第二定律求出此時(shí)的加速度。當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，根據(jù)P=fv求出最大速度。3、D【解析】

第一次通過實(shí)驗(yàn)的方法比較準(zhǔn)確地測出引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許，故選D.4、B【解析】

A．卡文迪許因?yàn)槭状伪容^精確地測量出了引力常量，被稱為“首個(gè)測量地球質(zhì)量的人”，選項(xiàng)A正確，不符合題意；B．萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；C．這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置巧妙地利用放大原理，提高了測量精度，選項(xiàng)C正確，不符合題意；D．引力常量不易測量的一個(gè)重要原因就是地面上普通物體間的引力太微小，選項(xiàng)D正確，不符合題意。故選B。5、C【解析】

A．曲線運(yùn)動的軌跡是曲線，物體速度方向是該點(diǎn)的切線方向，所以速度方向時(shí)刻在變化，一定是變速運(yùn)動，故A正確，不符合題意；B．速度大小不變的運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動，如勻速圓周運(yùn)動，故B正確，不符合題意；C．加速度變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，如加速度和速度方向在同一直線上時(shí)一定做直線運(yùn)動，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件可知，做曲線運(yùn)動的物體，其速度方向與合外力方向不在同一條直線上，故D正確，不符合題意。故選C。6、B【解析】

A．做平拋運(yùn)動的物體速度不斷發(fā)生變化，而加速度不變，總為g，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因加速度恒定為g，則根據(jù)?v=gt可知，在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量都是相等的，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可知，在任何相等的時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．落地時(shí)間與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)；落地時(shí)的速度由高度和水平速度共同決定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.7、BC【解析】

根據(jù)題意可知，斜面體的傾角滿足即重力沿斜面的分力大于滑動摩擦力，所以角速度為零時(shí)，木塊不能靜止在斜面上；當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度較小時(shí)，木塊所受的摩擦力沿斜面向上，當(dāng)木塊恰要向下滑動時(shí)又因?yàn)榛瑒幽Σ亮M足聯(lián)立解得當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度變大，木塊恰要向上滑動時(shí)又因?yàn)榛瑒幽Σ亮M足聯(lián)立解得綜上所述，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度滿足故AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。8、BD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。小球的動能先增大后減小?！驹斀狻吭趯椈蓧嚎s到最短的整個(gè)過程中，彈簧的彈力對小球做負(fù)功，故小球的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；在壓縮到最短的過程中，小球?qū)椈墒冀K做正功，故彈簧的彈性勢能移植增大，故B正確；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的彈力逐漸增大，彈簧的彈力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速運(yùn)動，后向下減速運(yùn)動，所以小球的動能先變大后變小，故C錯(cuò)誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故D正確；故選BD?！军c(diǎn)睛】本題考查彈簧中的功能變化關(guān)系，彈簧問題往往是動態(tài)變化的，分析這類問題時(shí)用動態(tài)變化的觀點(diǎn)進(jìn)行，要注意該系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能并不守恒。不能想當(dāng)然，認(rèn)為小球一接觸彈簧動能就開始減小。9、AC【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力公式得解得周期為由此可知雙星的總質(zhì)量一定，轉(zhuǎn)動周期越小，雙星之間的距離就越小，故A正確；B．雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力公式得因?yàn)閞1＜r2，所以m1＞m2，即A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量，故C正確；D．雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)v=ωr，且AO＜OB，可知，A的線速度小于B的小速度，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、ABD【解析】

A、由于發(fā)動機(jī)功率恒定，則經(jīng)過時(shí)間t，發(fā)動機(jī)所做的功為：，故A正確；B、當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí)，由，所以汽車的牽引力在這段時(shí)間內(nèi)做功也等于，故B正確；C、在加速度行駛過程牽引力不是總等于阻力，故只表示阻力做功，不能表示牽引力的功，故C錯(cuò)誤；

D、汽車從速度到最大速度過程中，由動能定理可知,

解得，故D正確。11、BC【解析】

ABC、當(dāng)兩個(gè)力同向，一個(gè)力增大，則合力一定增大；當(dāng)兩個(gè)力反向，一個(gè)力增大，則合力可能減小，可能增大，可能不變．故A錯(cuò)誤，B、C正確．D、當(dāng)，一個(gè)力增大，則合力一定增大．故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道合力與分力遵循平行四邊形定則會通過平行四邊形定則求解合力．12、AC【解析】

A．雙星系統(tǒng)的角速度和周期是相同的，A正確；B．雙星系統(tǒng)的角速度相等，而根據(jù)因?yàn)椋鼈兊木€速度一定不同，B錯(cuò)誤；C．設(shè)雙星之間的距離為L，對對解得因?yàn)?，所以，C正確；D．設(shè)雙星之間的距離為L，對對解得故加速度大小不同，D錯(cuò)誤。故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC0.172J0.168J在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒．【解析】

（1）為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時(shí)，要選擇密度大，體積小的物體，即應(yīng)選用質(zhì)量較大，并且為了防止掉地上損壞儀器，應(yīng)選下端有橡膠墊的重錘，A正確；如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，B錯(cuò)誤；重物做自由落體運(yùn)動，根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得h≈0.002m，即接近2mm，C正確；紙帶運(yùn)動中不可避免的受到阻力的作用，所以動能增加量總小于重力勢能的減小量，D錯(cuò)誤。故選AC。（2）從開始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量為；利用勻變速直線運(yùn)動的推論有：，重錘的動能；（3）得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒．14、CD2.01B【解析】

(1)[1]A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，因?yàn)樾≤囘\(yùn)動較快，可能會使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)前要對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，故B錯(cuò)誤；CD．本實(shí)驗(yàn)中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力，不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力，所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但滑輪摩擦和繩子的重力會影響示數(shù)，所以滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕，故CD正確。故選CD。(2)[2]因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，可知兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s；根據(jù)位