上海外國語大學附屬外國語學校2022-2023學年物理高一第二學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

上海外國語大學附屬外國語學校2022-2023學年物理高一第二學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認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，錯選和不選得零分）1、2017年11月5日19時45分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，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)星導航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時代。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內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動。其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質量為，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內的牽引力為6000NB．汽車速度為30m/s時的加速度為C．汽車的額定功率為20kWD．汽車的最大速度為40m/s3、第一次通過實驗的方法比較準確地測出引力常量的物理學家是（）A．牛頓 B．開普勒 C．伽利略 D．卡文迪許4、物理學領域中具有普適性的一些常量，對物理學的發(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。關于這段歷史，下列說法錯誤的是（）A．卡文迪許被稱為“首個測量地球質量的人”B．萬有引力定律是牛頓和卡文迪許共同發(fā)現(xiàn)的C．這個實驗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．曲線運動一定是變速運動B．速度大小不變的運動可能是曲線運動C．加速度變化的運動一定是曲線運動D．做曲線運動的物體，其速度方向與合外力方向不在同一直線上6、關于做平拋運動的物體，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．在任何相等的時間內速度的變化量都是相等的C．在任何相等的時間內豎直方向的位移都是相等的D．落地時間和落地時的速度都只與拋出點的高度有關7、如圖所示，一個邊長滿足3:4:5的斜面體沿半徑方向固定在一水平轉盤上，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盤中心的水平距離為40cm處相對轉盤不動，g=10m/s2，則轉盤轉動角速度ω的可能值為（設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過程中，下列關于小球和彈簧的能量敘述中正確的是()A．小球的機械能守恒B．彈簧的彈性勢能增大C．小球剛接觸彈簧時，動能最大D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒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，稱之為雙星系統(tǒng)，設某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如題圖所示。若AO＜OB，則（）A．雙星的總質量一定，轉動周期越小，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的質量一定大于B的質量D．星球A的線速度一定大于B的線速度10、質量為m的汽車在平直的公路上行駛，某時刻速度為v0，從該時刻起汽車開始加速，經(jīng)過時間t前進的距離為s，此時速度達到最大值vm，設在加速度過程中發(fā)動機的功率恒為P，汽車所受阻力恒為，則這段時間內牽引力所做的功為（）A．PtB．C．D．11、兩個共點力的合力為，如果它們之間的夾角固定不變，使其中一個力增大，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．當時，合力可能減小12、某雙星系統(tǒng)由兩顆恒星構成，質量分別為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．它們運轉的周期相同 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、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）（1）圖甲為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，下列哪些說法是正確的______．A．實驗時應選用質量較大，并且下端有橡膠墊的重錘B．實驗時，當松開紙帶讓重錘下落同時，立即接通電源.C．要選用第1、2點間距離接近2mm的紙帶D．實驗結果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量.（2）若實驗中所用重錘的質量m＝1kg，打點紙帶如下圖所示，打點時間間隔為0.02s，從開始下落O點起至B點的過程中，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）由此可得出的實驗結論是：______________．14、（10分）某同學“探究加速度與物體合力的關系”的實驗裝置如圖所示，圖中A為小車，質量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器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的質量為m2，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質量，讀出測力計的示數(shù)F，不計輕繩與滑輪，滑輪與輪軸的摩擦，滑輪的質量。(1)為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_________；A．先釋放小車，后接通打點計時器的電源B．該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力C．該實驗砂桶和砂的總質量不需要遠小于小車的質量D．滑輪摩擦要足夠小，繩的質量要足夠輕(2)下圖是實驗過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D為選取的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出，各計數(shù)點到O點的距離分別為：8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm，若打點計時器的打點頻率為50Hz，則由該紙帶可知小車的加速度大小為________（結果保留三位有效數(shù)字）；(3)實驗時，某同學由于疏忽，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的細線，一端固定在O點，另一端拴一質量為m=0.05kg的小鋼球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內做完整的圓周運動，即小球到達最高點時線中拉力恰好為零。g=10m/s2。（1）求小球通過最高點A時的速度vA；（2）若小球通過最低點B時，細線對小球的拉力T為小球重力的5倍，求小球通過最低點B時的速度vB。16、（12分）我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)有五顆同步衛(wèi)星，如果地球半徑為，自轉周期為，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，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側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點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運動，從D飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點N時對圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達到圓弧軌道最高點M，整個運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：，因為中圓軌道地球衛(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錯誤，C正確；故選C.2、A【解析】

A．由速度時間圖線知，勻加速運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時的牽引力根據(jù)牛頓第二定律得，加速度故BC錯誤；D．當牽引力等于阻力時，速度最大，則最大速度故D錯誤；故選A?！军c睛】根據(jù)速度時間圖線的斜率求出勻加速運動的加速度，結合牛頓第二定律求出勻加速運動的牽引力。根據(jù)勻加速運動的最大速度和牽引力的大小求出汽車的額定功率。結合P=Fv求出速度為25m/s時的牽引力，根據(jù)牛頓第二定律求出此時的加速度。當牽引力等于阻力時，速度最大，根據(jù)P=fv求出最大速度。3、D【解析】

第一次通過實驗的方法比較準確地測出引力常量的物理學家是卡文迪許，故選D.4、B【解析】

A．卡文迪許因為首次比較精確地測量出了引力常量，被稱為“首個測量地球質量的人”，選項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B錯誤，符合題意；C．這個實驗裝置巧妙地利用放大原理，提高了測量精度，選項C正確，不符合題意；D．引力常量不易測量的一個重要原因就是地面上普通物體間的引力太微小，選項D正確，不符合題意。故選B。5、C【解析】

A．曲線運動的軌跡是曲線，物體速度方向是該點的切線方向，所以速度方向時刻在變化，一定是變速運動，故A正確，不符合題意；B．速度大小不變的運動可能是曲線運動，如勻速圓周運動，故B正確，不符合題意；C．加速度變化的運動不一定是曲線運動，如加速度和速度方向在同一直線上時一定做直線運動，故C錯誤，符合題意；D．根據(jù)物體做曲線運動的條件可知，做曲線運動的物體，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．做平拋運動的物體速度不斷發(fā)生變化，而加速度不變，總為g，選項A錯誤；B．因加速度恒定為g，則根據(jù)?v=gt可知，在任何相等的時間內速度的變化量都是相等的，選項B正確；C．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，在任何相等的時間內豎直方向的位移不相等，選項C錯誤；D．落地時間與拋出點的高度有關；落地時的速度由高度和水平速度共同決定，選項D錯誤；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，木塊不能靜止在斜面上；當轉動的角速度較小時，木塊所受的摩擦力沿斜面向上，當木塊恰要向下滑動時又因為滑動摩擦力滿足聯(lián)立解得當轉動角速度變大，木塊恰要向上滑動時又因為滑動摩擦力滿足聯(lián)立解得綜上所述，圓盤轉動的角速度滿足故AD錯誤，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到最短的整個過程中，彈簧的彈力對小球做負功，故小球的機械能不守恒，故A錯誤；在壓縮到最短的過程中，小球對彈簧始終做正功，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動，后向下減速運動，所以小球的動能先變大后變小，故C錯誤；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睛】本題考查彈簧中的功能變化關系，彈簧問題往往是動態(tài)變化的，分析這類問題時用動態(tài)變化的觀點進行，要注意該系統(tǒng)機械能守恒，但小球的機械能并不守恒。不能想當然，認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量一定，轉動周期越小，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錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力公式得因為r1＜r2，所以m1＞m2，即A的質量一定大于B的質量，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錯誤。故選AC。10、ABD【解析】

A、由于發(fā)動機功率恒定，則經(jīng)過時間t，發(fā)動機所做的功為：，故A正確；B、當速度達到最大值時，由，所以汽車的牽引力在這段時間內做功也等于，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、當兩個力同向，一個力增大，則合力一定增大；當兩個力反向，一個力增大，則合力可能減小，可能增大，可能不變．故A錯誤，B、C正確．D、當，一個力增大，則合力一定增大．故D錯誤．故選BC．【點睛】解決本題的關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)因為，它們的線速度一定不同，B錯誤；C．設雙星之間的距離為L，對對解得因為，所以，C正確；D．設雙星之間的距離為L，對對解得故加速度大小不同，D錯誤。故選AC。二、實驗題（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，重錘的機械能守恒．【解析】

（1）為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時，要選擇密度大，體積小的物體，即應選用質量較大，并且為了防止掉地上損壞儀器，應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，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，B錯誤；重物做自由落體運動，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錯誤。故選AC。（2）從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量為；利用勻變速直線運動的推論有：，重錘的動能；（3）得出的結論是：在誤差允許的范圍內，重錘的機械能守恒．14、CD2.01B【解析】

(1)[1]A．實驗時，若先放開小車再接通打點計時器電源，因為小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故A錯誤；B．實驗前要對裝置進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錯誤；CD．本實驗中彈簧秤的示數(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量遠小于小車的質量，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，繩的質量要足夠輕，故CD正確。故選CD。(2)[2]因為打點計時器頻率為50Hz，相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出，可知兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s；根據(jù)位