2022-2023學(xué)年廣東省廣州市番禺區(qū)番禺中學(xué)物理高一第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)年廣東省廣州市番禺區(qū)番禺中學(xué)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．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、2007年4月18日，中國鐵路第六次大面積提速，主要干線開始“時速200公里”的高速運(yùn)行，標(biāo)志著中國鐵路提速水平已經(jīng)躋身世界先進(jìn)行列。

當(dāng)火車以規(guī)定速度通過彎道時，內(nèi)低外高的軌道均不受擠壓。則下列說法正確的是()A．當(dāng)火車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，火車受重力、支持力、向心力B．若要降低火車轉(zhuǎn)彎時的規(guī)定速度，可減小火車的質(zhì)量C．若要增加火車轉(zhuǎn)彎時的規(guī)定速度，可適當(dāng)增大彎道的坡度D．當(dāng)火車的速度大于規(guī)定速度時，火車將做離心運(yùn)動2、當(dāng)一個物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時，下列說法正確的是（）A．動量不變 B．機(jī)械能不變C．動能不變 D．加速度不變3、如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運(yùn)動軌跡，P是運(yùn)動軌跡上的一點(diǎn).四位同學(xué)分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來描述小球經(jīng)過P點(diǎn)時的速度方向.其中描述最準(zhǔn)確的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁4、下列說法中符合物理史實(shí)的是（）A．卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測出了引力常量B．牛頓創(chuàng)立了“日心說”，“日心說”是正確的，太陽是宇宙的中心C．第谷發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律，開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．伽利略將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律5、水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)時間t后撤去外力，又經(jīng)時間2t物體停下，則物體受到的阻力應(yīng)為A． B． C． D．6、如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）。下列有關(guān)此過程的說法中正確的是（）A．重物M做勻速直線運(yùn)動 B．重物M做變速直線運(yùn)動C．重物M的最大速度是2ωL D．重物M的速度先減小后增大7、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．加速度和速度都變化，但物體所受合力不變B．合外力方向不一定垂直于速度方向，且不一定指向圓心C．勻速圓周運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，其加速度恒定不變D．勻速圓周運(yùn)動不是勻速運(yùn)動，合外力方向一定指向圓心8、設(shè)想“嫦娥號”登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，測得其周期為T。飛船在月球上著陸后，自動機(jī)器人用測力計(jì)測得質(zhì)量為m的儀器重力為P。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求出的量有（）A．月球的半徑B．月球表面的重力加速度C．月球的質(zhì)量D．月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度9、一顆科學(xué)資源探測衛(wèi)星的圓軌道經(jīng)過地球兩極上空，運(yùn)動周期為T＝1.5h，某時刻衛(wèi)星經(jīng)過赤道上A城市上空．已知：地球自轉(zhuǎn)周期T0(24h)，地球同步衛(wèi)星軌道半徑r，萬有引力常量為G，根據(jù)上述條件（）A．可以計(jì)算衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的圓軌道半徑B．可以計(jì)算地球的質(zhì)量C．可以計(jì)算地球表面的重力加速度D．可以斷定，再經(jīng)過12h衛(wèi)星第二次到達(dá)A城市上空10、固定在a、c兩點(diǎn)的等量點(diǎn)電荷的電場線如圖所示，a、b、c、d為正方形的四個頂點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．兩點(diǎn)電荷為同種電荷B．b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，a、c中點(diǎn)的電勢最低D．沿b、d連線移動電荷，電場力不做功11、我國發(fā)射的“神州六號”載人飛船，與“神州五號”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，如圖做示，下列說法中正確的是（）A．“神州六號”運(yùn)行速度較大B．“神州六號”運(yùn)行角速度較大C．“神州六號”運(yùn)行周期較大D．“神州六號”運(yùn)行的向心加速度較小12、如圖所示，兩個半徑不同內(nèi)壁光滑的半圓軌道，固定于地面，一小球先后從與球心在同一高度上的A、B兩點(diǎn)由靜止自由滑下，通過最低點(diǎn)時，下列說法正確的是（）A．小球?qū)壍赖锥说膲毫κ窍嗤腂．小球?qū)壍赖锥说膲毫κ遣煌模霃叫〉膲毫Υ驝．通過最低點(diǎn)的速度不同，半徑大的速度大D．通過最低點(diǎn)時向心加速度是相同的二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、刻度尺等．（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是______；（2）為了能用鉤碼的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量M______（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m；（3）若測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄小車的運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______（用題中的字母表示）．（4）該同學(xué)畫出小車動能變化量Ek與拉力對小車所做功W之間的關(guān)系圖象，由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實(shí)驗(yàn)圖象（實(shí)線）應(yīng)該是_______．14、（10分）某同學(xué)把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系，此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些______．（2）實(shí)驗(yàn)開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，他這樣做的目的是下列的哪個_____（填字母代號）A．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動B．可使打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)清晰C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力（3）平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個解決辦法_______．（4）他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的____（填字母代號）．A．在接通電源的同時釋放了小車B．小車釋放時離打點(diǎn)計(jì)時器太近C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D．鉤碼勻加速運(yùn)動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力三、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）質(zhì)量m=10×103kg的汽車，在平直路面上行駛時，其發(fā)動機(jī)的功率和所受阻力不變，已知汽車速度為v1=5m／s時，其加速度為a1=0.75m/s2；汽車速度為(1)汽車發(fā)動機(jī)的功率P；(2)汽車可能達(dá)到的最大速度vm16、（12分）如圖所示，半徑為R的水平圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤圓心O正上方h處沿OB方向水平拋出一小球，小球直接落在B點(diǎn)，求（1）小球的初速度v0應(yīng)滿足的條件（2）圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件17、（12分）如圖所示，粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的粗糙半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時撤去F，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動恰好能通過D點(diǎn)，已知A、B間的距離為3m，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小物塊到達(dá)D時的速度vD；（2）小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時所受圓軌道支持力的大?。唬?）小物塊由B點(diǎn)到D過程，摩擦力做的功。

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】A、當(dāng)火車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，火車受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故選項(xiàng)A錯誤；B、合力提供向心力，即，則，可以看成規(guī)定的速度與質(zhì)量無關(guān)，故選項(xiàng)B錯誤；C、根據(jù)公式，可以看成當(dāng)增大時，則規(guī)定速度也增大，故選項(xiàng)C正確；D、當(dāng)火車的速度大于規(guī)定速度時，則外側(cè)輪緣受到彈力，與重力和支持力的合力一起提供向心力，使火車?yán)^續(xù)做圓周運(yùn)動，不會做離心運(yùn)動，故選項(xiàng)D錯誤。點(diǎn)睛:火車轉(zhuǎn)彎時，為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內(nèi)軌，使得火車按規(guī)定的速度行駛時，火車對軌道的合力垂直于軌道表面，否則會對其造成擠壓以致?lián)p壞，（這就是為什么在拐彎處會有規(guī)定速度的原因）所以火車重力與軌道支持面支持力的合力提供向心力，速度大于規(guī)定速度時，會擠壓外軌。2、C【解析】

當(dāng)一個物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時，物體的速度大小不變，方向不斷變化，則物體的動量不斷變化；物體的動能不變；因重力勢能不斷變化，則機(jī)械能不斷改變；加速度的大小不變，方向總是指向圓心，則加速度不斷變化；故選C.3、C【解析】試題分析：某一時刻對應(yīng)某一位置，此時的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，因此丙為P點(diǎn)的速度方向，故C正確，ABD錯誤．故選C．4、A【解析】

A．卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測出了引力常量，符合客觀事實(shí)，故A正確；B．哥白尼創(chuàng)立了“日心說”，“日心說”仍具有歷史局限性，太陽不是宇宙的中心，故B錯誤；C．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故C錯誤；D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故D錯誤。故選A。5、A【解析】

設(shè)末的速度為，則勻加速運(yùn)動的加速度，勻減速直線運(yùn)動的加速度大小，則，根據(jù)牛頓第二定律得，，，聯(lián)立解得，故選項(xiàng)A正確BCD錯誤．故選A。6、B【解析】

由題意知，C點(diǎn)的速度大小為設(shè)與繩之間的夾角為，把沿繩和垂直繩方向分解可得在轉(zhuǎn)動過程中先減小到零再增大，故先增大后減小，重物M做變加速運(yùn)動，其最大速度為。故選B。7、BD【解析】圓周運(yùn)動的速度方向和加速度的方向都變化，合力的方向也在變化，A錯誤；勻速圓周運(yùn)動的合外力指向圓心，變速圓周運(yùn)動的合外力不指向圓心，B正確；勻速圓周運(yùn)動的加速度始終指向圓心，方向時刻改變，C錯誤；勻速圓周運(yùn)動的速度大小不變，方向時刻改變，合外力的方向指向圓心，D正確．8、ABC【解析】

自動機(jī)器人用測力計(jì)測得質(zhì)量為m的儀器的重力為P，即P=mg，由此可得月球表面的重力加速度g，選項(xiàng)B正確；根據(jù)萬有引力等于重力得：，其中M為月球質(zhì)量，R為月球半徑；研究“嫦娥一號”登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得：

，聯(lián)立得，．故AC正確。本題研究的是“嫦娥一號”登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，不能求出月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度，故D錯誤。9、AB【解析】試題分析：根據(jù)地球衛(wèi)星萬有引力提供向心力，可以求得地球的質(zhì)量，故A正確；在地球表面有，因?yàn)椴恢赖厍虬霃胶偷厍虮砻嬷亓铀俣?，所以兩者無法求出，故BC錯誤；經(jīng)過24h時，赤道上A城市運(yùn)動到原位置了，而資源探測衛(wèi)星正好轉(zhuǎn)過了16圈，又回到原位置，所以衛(wèi)星第二次到達(dá)A城市上空，故D正確．故選AD．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】探測衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，關(guān)鍵是萬有引力提供向心力列出等式求解．10、BD【解析】

A．由圖可知a點(diǎn)處是負(fù)電荷，c點(diǎn)處是正電荷，故A錯誤；B．由對稱性可知這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，電場強(qiáng)度的方向沿電場線的切線方向，由圖可知這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同，故這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，B正確；C．沿電場線方向電勢降低，可知ac中點(diǎn)的電勢不是最低，故C錯誤；D．bd與電場線垂直，為等勢線，故沿b、d連線移動電荷，電荷的電勢能不變，電場力不做功。故D正確。故選BD。11、CD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，解得：，由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的速度較小，故A錯誤；由，則，所以，“神州六號”運(yùn)行角速度較小，故B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，解得：，由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的周期較大，故C正確；，，“神州六號”運(yùn)行的向心加速度較小，故D正確。故選CD．12、ACD【解析】

小球釋放后運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，只有重力做功有，解得，故故C正確；在最低點(diǎn)小球的向心加速度為，故D正確；在半圓軌道的最低點(diǎn)對小球，有，可得：FN=3mg，故A正確，B錯誤．故選ACD.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、天平需要D【解析】（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平，用來測量小車的質(zhì)量；（2）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該改變木板的傾角，用重力的下滑分量來平衡摩擦力；

（3）本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為（4）由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，可知重物的重力做功W=mgh時，小車實(shí)際得到的動能小于理論上得到的動能值，則他得到的實(shí)驗(yàn)圖線（實(shí)線）應(yīng)該為D選項(xiàng)的圖象．故ABC錯誤，D正確．故選D

點(diǎn)睛：要明確此題在驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系中用到的原理，圍繞實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鶕?jù)相應(yīng)的物理規(guī)律可知需要測量的物理量及實(shí)驗(yàn)時的注意事項(xiàng)14、刻度尺、天平（包括砝碼）D在小車上加適量的砝碼（或鉤碼）CD【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要驗(yàn)證mgx=Mv2，同時根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律可知，此實(shí)驗(yàn)中需要測量鉤碼質(zhì)量、小車質(zhì)量和位移，故還需要的器材有：刻度尺和天平．（2）分析小車受力可知，在平衡摩擦力的基礎(chǔ)上，使細(xì)繩與木板平行是為了讓細(xì)繩的拉力充當(dāng)小車所受合外力，故D正確，ABC錯誤．（3）紙帶上打出的點(diǎn)較小，說明小車的加速度過大（即小車過快），故在所掛鉤碼質(zhì)量不變的情況下，可以增加小車質(zhì)量（在小車上加上適量的砝碼）（4）在此實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)牛頓第二定律可知，鉤碼的重力大于細(xì)繩的拉力，而實(shí)驗(yàn)中用重力代替拉力會導(dǎo)致拉力做功