2023屆衡陽市重點中學物理高一第二學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

2023屆衡陽市重點中學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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖，是靜止在地球赤道上的物體，、是兩顆人造地球衛(wèi)星，其中是地球同步衛(wèi)星，、、在同一平面內沿不同的軌道繞地心做勻速圓周運動，三者繞行方向相同（為圖示逆時針方向），已知．若在某一時刻，它們正好運行到同一條直線上，如圖甲所示．那么再經(jīng)過小時，物體、衛(wèi)星、的位置可能是下圖中的（）A．B．C．D．2、“樂高”是老少皆宜的智力玩具，左圖為樂高傳動結構，右圖是其簡化模型．已知大圓半徑相等且大圓半徑和小圓半徑之比為3:1，左右兩輪靠皮帶傳動且不打滑．A、B分別是兩個大輪邊緣上的點，下列說法正確的是()A．因為左右兩輪是靠皮帶傳動，所以A、B兩點的線速度大小相等B．A、B兩點周期之比是3:1C．A、B兩點加速度相等D．A、B兩點的角速度之比是3:13、如圖所示，沿豎直桿以速度v勻速下滑的物體A通過輕質細繩拉物體B，細繩與豎直桿間的夾角為，則下列說法正確的是（）A．物體B向上勻速運動B．物體B向上減速運動C．物體B向上加速運動D．物體B向上先加速運動，后減速運動4、如右圖，平直軌道上原來靜止的小車，忽然以速度v勻速行駛，置于小車前端高h的光滑桌面邊緣上的小球落下，小球落到地板上的點到桌子邊緣的水平距離為A．0 B． C．. D．.5、如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q>0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質彈簧絕緣連接．當3個小球處在靜止狀態(tài)時，每根彈簧長度為l，已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應，則每根彈簧的原長為（）A． B． C． D．6、放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象分別如圖所示．下列說法正確的是（）A．0～6s內物體的位移大小為30mB．0～6s內拉力做的功為70JC．合外力在0～6s內做的功與0～2s內做的功相等D．滑動摩擦力的大小為5N7、通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質量．假設衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運動，除了引力常量外，至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質量．這兩個物理量可以是A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質量和角速度D．衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑8、關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是(）A．離地面的高度一定B．軌道平面不一定在赤道平面內C．線速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s29、有一個質量為m的小木塊，由碗邊滑向碗底，碗內表面是半徑為R的圓弧，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則A．它的加速度為零B．它所受合力為零C．它所受的合外力大小一定、方向改變D．它的加速度大小恒定10、以下說法中正確的是（）A．物體在恒力作用下，一定做直線運動B．物體在受到與速度方向不在一條直線上的外力作用下，一定做曲線運動C．物體在變力作用下，一定做曲線運動D．物體在變力作用下，可能做直線運動二、實驗題11、（4分）如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究功與速度的關系”的實驗．（1）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_______（選填選項前的字母）．A．將長木板帶滑輪的左端墊高B．將長木板不帶滑輪的右端墊高在_______（選填選項前的字母）且計時器打點的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．不掛重物B．掛上重物（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg．從打O點到打某計數(shù)點的過程中，拉力對小車做的功W，打某計數(shù)點時小車的速度v．同時以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2–W圖象．分析實驗圖像：該圖線與斜率有關的物理量應是_________．（選填選項前的字母）．A.加速度B.位移C.質量D.時間（3）假設已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，但重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，則v2–W圖像________．A．一條傾斜直線B．一條末端向上彎曲圖像C．一條末端向下彎曲圖像12、（10分）(1)某同學在做“用打點計時器測速度”的實驗中，打出的一條紙帶如圖所示，圖中A、B、C、D……依次表示連續(xù)的計數(shù)點，兩個計數(shù)點間還有四個點沒有標出。已知打點計時器每隔T=0.01s打一個點。(1)部分實驗步驟如下：A．測量完畢，關閉電源，取出紙帶。B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車。C．將小車停在打點計時器附近，尾部與紙帶相連。D．把打點計時器固定在夾板上，讓紙帶穿過限位孔。上述實驗步驟的正確順序是：____________（用字母填寫）。(1)打點計時器打下點C時小車的速度vC=__________m/s。(3)通過對織帶數(shù)據(jù)分析，得到小車的加速度為a=_______m/s1．（結果保留兩位有效數(shù)字）三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）一輛電動汽車的質量為1×103kg，額定功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定．發(fā)動機的最大牽引力為2×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)1/v的關系如圖所示，試求：（1）整個運動中的最大加速度；（2）電動車勻加速運動的最長時間（3）電動車發(fā)生100m的位移（此時已達到最大速度）的過程中所用的時間.14、（14分）霧霾天氣，由于視線受限，在公路上行駛時需要時刻注意車距.某客車以30m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)同車道的正前方50m處有一列貨車正以20m/s的速度勻速前進，于是客車緊急剎車，若客車剎車的加速度大小為2m/s2，問:（1）客車是否會與貨車相撞?（2）若會相撞，則在什么時刻相撞，客車位移為多少?若不相撞，求客車與貨車的最小距離？15、（13分）如圖所示，長為L的輕桿，兩端各連接一個質量都是m的小球，使它們以輕桿中點為軸在豎直平面內做勻速圓周運動，周期T＝，求它們通過豎直位置時桿分別對上下兩球的作用力，并說明是拉力還是支持力。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力知，軌道半徑越大，周期越大，則角速度越小，所以經(jīng)過相同的時間，可以比較出三衛(wèi)星轉過的角度，而同步衛(wèi)星又與地球保持相對靜止．同步衛(wèi)星又與地球保持相對靜止，所以物體，衛(wèi)星的角速度相同，所以始終在的正上方．根據(jù)萬有引力提供向心力知，軌道半徑越大，周期越大，則角速度越小，經(jīng)過6h，b轉過的角度大一點，D正確．2、D【解析】

A．設小輪邊緣上有一點C，C和B是同皮帶，所以BC的線速度相等，C和A同軸，所以C和A具有相同的角速度，根據(jù)可知A的速度大于B的速度，故A錯誤；B．A和C的周期相等，而B和C的線速度相等，根據(jù)，故B錯誤；C．A、B兩點加速度之比為：，故C錯誤；D．根據(jù)，解得，故D正確；故選D3、C【解析】

將A物體的速度按圖示兩個方向分解，如圖所示，

由繩子速率v繩=vcosθ而繩子速率等于物體B的速率，則有物體B的速率vB=v繩=vcosθ．隨著夾角θ的減小，則B在加速向上運動，故C正確，ABD錯誤，故選C．4、C【解析】小車忽然以速度v勻速行駛，小球由于慣性做自由落體運動，根據(jù)：，解得下落的時間：，桌子的位移：，則小球落到地板上的點到桌子邊緣的水平距離為，故C正確，ABD錯誤．5、B【解析】

對第三個小球受力分析，第三個小球受三個力的作用，它們的關系是解得所以彈簧的原長為故B正確，ACD錯誤。故選B。6、ABC【解析】

A項：0～6s內物體的位移大小x==30m．故A正確．B項：在0～2s內，物體的加速度a==3m/s2，由圖，當P=30W時，v=6m/s，得到牽引力F==5N．在0～2s內物體的位移為x1=6m，則拉力做功為W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s內拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s內拉力做的功為W=W1+W2=70J．故B正確．C項：在2～6s內，物體做勻速運動，合力做零，則合外力在0～6s內做的功與0～2s內做的功相等．故C正確．D項：在2～6s內，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運動，摩擦力f=F，得到f=F==．故D錯誤．【點晴】速度圖象的“面積”表示位移．0～2s內物體做勻加速運動，由速度圖象的斜率求出加速度，2～6s內物體做勻速運動，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再由圖讀出P=30W時，v=6m/s，由F=求出0～2s內的拉力，由W=Fx求出0～2s內的拉力做的功，由W=Pt求出2～6s內拉力做的功．7、AD【解析】試題分析：衛(wèi)星圍繞冥王星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，根據(jù)即可求解冥王星質量M，故A正確；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質量，故B錯誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質量，故C錯誤；根據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑可求解冥王星質量M，故D正確；故選AD．考點：萬有引力定律的應用8、ACD【解析】

A.萬有引力提供向心力，列出等式：其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故A正確；B.它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，故地球同步衛(wèi)星，一定在赤道平面上，故B錯誤；C.第一宇宙速度是最大的運行速度，任何地球衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度，則地球同步衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，故C正確；D.地球同步衛(wèi)星的周期等于地球赤道上物體隨地球自轉的周期，根據(jù)a=ω2r可知，地球同步衛(wèi)星加速度大于地球赤道上物體隨地球自轉的向心加速度9.8m/s2，故D正確。9、CD【解析】A、物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB錯誤；

C、物塊所受合外力提供向心力，合外力的大小不變，向心加速度大小不變，但方向指向圓心，故CD正確．點睛：物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不變，向心加速度大小不變，方向指向圓心，隨時間變化．10、BD【解析】

A．物體受到恒力作用，若恒力的方向與運動的方向不共線，則做曲線運動，所以A錯誤；B．物體受到的外力與速度方向不在一條直線上，則物體一定做曲線運動，所以B正確；CD．物體受到變力作用，若變力的方向與速度的方向共線，則做直線運動，若不共線，則做曲線運動，所以C錯誤，D正確。故選BD。二、實驗題11、BACA【解析】

（1）平衡摩擦力的方法是：把木板不帶滑輪的右端墊高，讓小車滑下，當小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，故選B；平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可，故選A；（2）要驗證的關系是，則W-v2的關系圖像中斜率k=m，則該圖線與斜率有關的物理量應是質量，故選C.（3）如果實驗中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重物和小車動能的增加量；即：W=（M+m）v2，期中W=mgh，質量都是定值，所以v2與W成正比，則v2–W圖像是一條傾斜直線，故選A．12、DCBA0.130.60m/s1【解析】

(1)[1]先連接實驗器材，后穿紙帶，再連接小車，最后打點并選擇紙帶進行數(shù)據(jù)處理；故為DCBA；(1)[1][3]打點計時器的工作頻率為50Hz，每