2023年廣東第二師范學院番禺附中高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題含解析_第1頁
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2023年廣東第二師范學院番禺附中高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選不全的得3分,有選錯的或不答的得0分)1、地球上有兩位相距非常遠的觀察者,都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對自己靜止不動,則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造地球衛(wèi)星到地球中心的距離可能是()A.一人在南極,一人在北極,兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等B.一人在南極,一人在北極,兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等,但應成整數(shù)倍C.兩人都在赤道上,兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等D.兩人都在赤道上,兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等,但應成整數(shù)倍2、在下列列舉的各個實例中,機械能一定守恒的情況是()A.木箱沿粗糙斜面自由下滑B.雨滴在空中勻速下落C.不計阻力,石頭被拋出后在空中飛行D.神舟號飛船點火升空3、秋千的吊繩有些磨損.在擺動過程中,吊繩最容易斷裂的時候是秋千A.在下擺過程中 B.在上擺過程中C.擺到最高點時 D.擺到最低點時4、關于運動和力的說法中正確的是()A.合外力等于零時,物體的加速度一定等于零B.合外力不等于零時,物體的速度一定不等于零C.合外力等于零時,物體的速度一定等于零D.合外力越大,物體的速度一定越大5、一只船在靜水中的速度為5m/s,它要橫渡一條120m寬的河,水流速度為3m/s,則船以最短位移過河所需時間為()A.30s B.40s C.50s D.60s6、如圖所示,當用扳手擰螺母時,扳手上的P、Q兩點的角速度分別為ωP和ωQ,線速度大小分別為vP和vQ,則()A.ωP<ωQ,vP<vQ B.ωP<ωQ,vP=vQC.ωP=ωQ,vP<vQ D.ωP=ωQ,vP>vQ7、如圖所示,地球球心為O,半徑為R,表面的重力加速度為g。一宇宙飛船繞地球無動力飛行且沿橢圓軌道運動,軌道上P點距地心最遠,距離為3R。為研究方便,假設地球不自轉(zhuǎn)且忽略空氣阻力,則()A.飛船在P點的加速度一定是B.飛船經(jīng)過P點的速度一定是C.飛船經(jīng)過P點的速度小于D.飛船經(jīng)過P點時,若變軌為半徑為3R的圓周運動,需要制動減速8、為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測,我國預計于1011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”.假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h1的圓軌道上運動時,周期分別為T1和T1.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體,且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響,萬有引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù),可以計算出A.火星的質(zhì)量B.“螢火一號”的質(zhì)量C.火星對“螢火一號”的引力D.火星表面的重力加速度9、如圖所示,小球以5m/s的速度水平拋開,經(jīng)過0.8s落地,取g=10m/s,不計空氣阻力.下列說法正確的有()A.小球在水平方向的位移大小是3.2mB.小球在豎直方向的位移大小是3.2mC.小球落地時在水平方向的速度大小是5m/sD.小球落地時在豎直方向的速度大小是5m/s10、如圖所示,半徑為R的光滑圓弧槽固定在小車上,有一小球靜止在圓弧槽的最低點.小車和小球一起以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止后,小球上升的高度可能是()A.等于 B.大于C.小于 D.與小車的速度v無關11、質(zhì)量為m的物體靜止在光滑的水平而上,物體在下列四種變化規(guī)律不同的合外力F作用下都通過相同的位移x0,下列說法正確的是()A.甲圖和乙圖合外力做功相等 B.丙圖和丁圖合外力做功相等C.四個圖合外力做功均相等 D.四個圖中合外力做功最多的是丙圖12、下列實例(均不計空氣阻力)中的運動物體,機械能守恒的是()A.光滑曲面上自由運動的物體B.在斜面上勻速向下滑行的木箱C.做平拋運動的物體D.在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的小球二.填空題(每小題6分,共18分)13、用重物的自由落體運動驗證機械能守恒定律,得到如圖所示的紙帶。紙帶上O點是起始點,A、B、C、D是打點計時器連續(xù)打下的四個點,用毫米刻度尺測量O點到A、B、C、D各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)。已知打點計時器的電源頻率為50Hz。當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2。(1)紙帶的測量數(shù)據(jù)中,不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_________A.18.96B.23.01C.27.41D.32.2(2)為了計算出物體重力勢能變化和動能變化的具體數(shù)值,測得自由下落物體的質(zhì)量m=0.50kg。根據(jù)上述信息:為了保證打點計時器在打0點的時候物體的初速度為零,在做實驗的時候需要先_________,再_________;從物體開始運動到打點計時器打下B點時,物體的動能增加量△Ek=____________J;物體的重力勢能減少量△Ep=_________J;(以上運算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)計算結(jié)果可知:△Ek________△Ep(填“大于”、“等于”、“小于”)。造成這一結(jié)果的可能原因是______________。14、(1)探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系的實驗裝置如圖1所示.此實驗中應用了___________(選填“理想實驗法”、“控制變量法”、“等效替代法”),圖1所示的步驟正在研究F與_____________(選填“m”“ω”“r”)的關系.(1)在探究小球平拋運動的規(guī)律時,用頻閃照相機對準方格背景照相,拍攝到了如圖3所示的照片,已知小方格邊長10cm,當?shù)氐闹亓铀俣葹間=10m/s1.計算得知小球平拋的初速度為v0=________m/s,小球經(jīng)過b位置時小球的速度大小為________m/s,通過相關數(shù)據(jù)判定得知位置a________(選填“是”“不是”)平拋運動的起點.15、(1)在做“研究平拋運動”的實驗時,讓小球多次沿同一斜槽軌道滑下,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡為了能較準確地描繪運動軌跡,在操作過程中要求每次釋放小球的位置必須相同,將你認為這樣操作的目的是______.(2)在做該實驗中某同學只記錄了物體運動的軌跡上的A、B、C三點并以A點為坐標原點建立了直角坐標系,得到如圖所示的圖象,試根據(jù)圖象求出物體平拋運動的初速度大小為______;物體運動到B點時的速度大小為______;拋出點的橫坐標為______cm;縱坐標為______cm.三.計算題(22分)16、(12分)如圖所示,一個光滑的四分之一圓弧與一段粗糙水平地面相連,地面右邊有一豎直擋板C,它和圓弧底端B的距離為s=9.5m,圓弧的半徑R=5m,一小滑塊與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.現(xiàn)讓小滑塊從圓弧軌道的頂端A由靜止自由滑下,假設小滑塊每次與擋板相碰后以原速率返回,重力加速度g取10m/s2,問:(1)小滑塊從A點滑下后第一次經(jīng)過B時的速率vB;(2)小滑塊第一次碰撞擋板時的速率vC;(3)小滑塊與擋板碰撞的總次數(shù)n為多少?17、(10分)如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點.已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應的圓心角θ=60°,不計空氣阻力.求:(1)小球從A點做平拋運動的初速度v0的大?。唬?)小球在D點時的速度大?。唬?)在D點處小球?qū)鼙诘淖饔昧Φ拇笮『头较颍?/p>

參考答案一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選不全的得3分,有選錯的或不答的得0分)1、C【解析】在夜晚都發(fā)現(xiàn)自己正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對自己靜止不動,說明此衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星,運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道,距離地球的高度約為36000km,所以兩個人都在赤道上,兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等.故選C.2、C【解析】

A.木箱沿著粗糙斜面自由下滑,要克服摩擦力做功,則木箱機械能不守恒,故A錯誤;B.雨滴在空中勻速下落,動能不變,重力勢能減小,故機械能不守恒,故B錯誤;C.不計阻力,石頭被拋出后在空中飛行過程中只有重力做功,則機械能守恒,故C正確;D.神舟號飛船點火升空,動能增大,重力勢能增大,則機械能不守恒,故D錯誤。故選C。3、D【解析】試題分析:單擺在擺動的過程中,靠徑向的合力提供向心力,通過牛頓第二定律分析哪個位置拉力最大.因為單擺在擺動過程中,靠徑向的合力提供向心力,設單擺偏離豎直位置的夾角為θ,則有:T﹣mgcosθ=m,因為最低點時,速度最大,θ最小,則繩子的拉力最大,所以擺動最低點時繩最容易斷裂.故D正確,A、B、C錯誤.故選D.4、A【解析】試題分析:根據(jù)牛頓第二定律得出加速度與合力的關系,加速度為零,速度不一定為零.解:A、根據(jù)牛頓第二定律知,a=,合外力等于零,則物體的加速度等于零,故A正確.B、合外力不為零,加速度不為零,但是速度仍然可以為零.故B錯誤.C、合外力等于零,加速度為零,速度不一定為零.故C錯誤.D、合外力越大,加速度越大,速度變化快,但是速度不一定大.故D錯誤.故選A.【點評】解決本題的關鍵知道加速度隨著合力的變化而變化,大小由合力大小決定,加速度大小與速度之間無必然聯(lián)系.5、A【解析】

最短位移過河時,船頭指向上游,船沿垂直河岸運動,合速度垂直河岸,根據(jù)速度的合成,合速度大小為因此過河時間A正確。BCD錯誤。故選A。6、C【解析】

由于P、Q兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動,所以P、Q兩點的角速度是相等的,即ωP=ωQ;同時由圖可知Q點到螺母的距離比較大,由可知,Q點的線速度大,即υP<υQ.故選C.【點睛】解決本題的突破口在于P、Q兩點的角速度相同,然后熟練掌握勻速圓周運動的各物理量之間公式即可.7、AC【解析】

A.在地表:,在P點:,所以,A正確BCD.若飛船經(jīng)過P點時,變軌為半徑為3R的圓周運動,需要進入高軌道,加速離心,且在半徑為3R的圓周軌道有:,解得:,所以飛船在P點速度小于,BD錯誤,C正確8、AD【解析】根據(jù),當高度為h1時,,當高度為h1時,,聯(lián)立可得火星的質(zhì)量M和火星半徑R,根據(jù)可求得火星表面的重力加速度.“螢火一號”的質(zhì)量未知,所以火星對“螢火一號”的引力不能算出,AD對,BC錯.9、BC【解析】水平方向勻速運動:x=vt=4m,故A錯誤;落地時水平方向速度不變還是5m/s,C正確;豎直位移,故B正確;豎直方向速度vy=gt=8m/s,故D錯誤.10、AC【解析】小球和車有共同的速度,當小車遇到障礙物突然停止后,小球由于慣性會繼續(xù)運動,小球沖上圓弧槽,則有兩種可能,一是速度較小,滑到某處小球速度為0,根據(jù)機械能守恒此時有,解得;另一可能是速度較大,小球滑出弧面做斜拋,到最高點還有水平速度,則此時小球所能達到的最大高度要小于,故A、C正確,B、D錯誤;故選AC.【點睛】小球和車有共同的速度,當小車遇到障礙物突然停止后,小球由于慣性會繼續(xù)運動,在運動的過程中小球的機械能守恒,根據(jù)機械能守恒可以分析小球能達到的最大高度.11、AD【解析】F?x圖象中,圖象與坐標軸圍成的面積表示力F所做的功,由圖象可知,甲乙的面積相等,丙的面積最大,丁的面積最小,故甲乙做功相等,丙做功最多,丁做功最小,選項A、D正確.【點睛】物理上,在研究圖像問題時,一般根據(jù)圖像的縱橫截距,斜率,面積等代表的物理意義來解決問題.12、AC【解析】

物體沿光滑的曲面運動,曲面的支持力對物體不做功,只有重力做功,機械能守恒,故A正確;在斜面上勻速向下滑行的木箱,動能不變,重力勢能減小,故機械能不守恒,故B錯誤;平拋運動只受重力,機械能守恒,故C正確;在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的小球,動能不變,但重力勢能變化,故機械能不守恒,故D錯誤。二.填空題(每小題6分,共18分)13、D開打點計時器釋放物塊△Ek=1.12J△Ep=1.13J△Ek小于△Ep原因是空氣阻力以及紙帶與限位孔間的摩擦阻力【解析】

(1)[1]毫米刻度尺測量長度,要求估讀即讀到最小刻度的下一位.這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是32.2,應記作32.20cm.(2)[2][3][4]為了保證打點計時器在打O點的時候物體的初速度為零,在做實驗的時候需要先開打點計時器,再釋放物塊;利用勻變速直線運動的推論:v則從物體開始運動到打點計時器打下B點時,物體的動能增加量:Δ[5][6][7]重力勢能減小量等于△Ep=mgh=0.5×9.8×0.2301J=1.13J。由計算結(jié)果可知:△Ek小于△Ep;造成這一結(jié)果的可能原因是空氣阻力以及紙帶與限位孔間的摩擦阻力。14、控制變量法ω11.5不是【解析】

(1)根據(jù)F=mrω1,知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關系,需控制小球的質(zhì)量和半徑不變。由前面分析可知該實驗采用的是控制變量法。由圖可知,兩側(cè)采用皮帶傳動,所以兩側(cè)具有相等的線速度,根據(jù)皮帶傳動的特點可知,圖中兩側(cè)的角速度不同,也是應該是在研究向心力與角速度ω的關系。;(1)小球在水平方向上做勻速直線運動,從圖中可知ab、bc、cd水平距離相等,所以相鄰點間的時間間隔相等,小球在豎直方向上做自由落體運動,即勻變速直線運動,根據(jù)逐差公式可得,解得,故小球平拋的初速度為;經(jīng)過b點時豎直方向上的速度為,故b點的速度為;經(jīng)過a點時豎直方向上受到為,故a點不是平拋運動的起點.15、小球做平拋運動時初速度相同2-0.2m-0.05m【解析】

保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平,因為要畫同一運動的軌跡,必須每次釋放小球的位置相同,且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度,實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面,避免因摩擦而使運動軌

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