2023届山东省济南市师范大学附属中学物理高一第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届山东省济南市师范大学附属中学物理高一第二学期期中学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示的皮带传动装置正在工作中，主动轮半径是从动轮半径的一半．传动过程中皮带与轮之间不打滑，A、B分别是主动轮和从动轮边缘上的两点，则A、B两点的角速度、线速度之比分别是A．1:2；1:1 B．1:2；2:1 C．2:1；1:1 D．1:1；2:12、关于向心加速度，下列说法中正确的是()。A．物体做匀速圆周运动的向心加速度始终不变：B．物体的线速度越大，向心加速度也越大：C．物体的角速度越大，向心加速度也越大：D．物体的线速度与角速度的乘积越大，向心加速度越大。3、下列说法中不正确的是（）A．牛顿的行星运动定律及万有引力定律被月地检验所证实B．在物理学的发展过程中,牛顿贡献出了两个关键性的概念“力”和“质量”C．以牛顿为代表的经典力学有它的局限性,它适合于宏观、低速、弱引力D．牛顿在发展经典力学的过程中已有能量守恒思想的萌芽但没有提出“能量”得概念4、某同学用100s的时间跑上20m高的楼层，则他登楼的平均功率最接近（）A．1W B．10W C．100W D．1000W5、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）A．B．C．D．6、第一次通过观测和计算的方法总结出行星运动规律的物理学家是（）A．牛顿B．卡文迪许C．伽利略D．开普勒7、甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方8、去新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则（）A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为C．人沿沙坡下滑时所受阻力D．人在下滑过程中重力功率的最大值为9、关于重力势能,下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B．物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从-5

J变化到-3

J,重力势能变大了D．在地面上的物体,它具有的重力势能不一定等于零10、地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A．F1＝F2>F3B．g＝a2>a3>a1C．v1＝v2＝v>v3D．ω1＝ω3<ω211、甲、乙两车从同一地点同一时刻沿同一方向做直线运动其速度图象如图所示，由此可以判断()A．前10s内甲的速度比乙的速度大，后10s内甲的速度比乙的速度小B．前10s内甲在乙前面，后10s乙在甲前面C．20s末乙车追上甲车D．乙车追上甲车前，在10s末两车相距最远12、2012年6月16日18时37分，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，不久后在预定的轨道上做匀速圆周运动并准备与在较高轨道上做匀速圆周运动的“天宫一号”空间站对接。相对于“天宫一号”，“神舟九号”的（）A．线速度小B．向心加速度大C．运行周期小D．角速度小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的_____（选填“F”或“F′”）是力F1和F2的合力的实际测量值．（2）本实验采用的科学方法是（____）A．控制变量法B．理想实验法C．等效替代法D．建立物理模型法（3）在实验中，如果仅将细绳换成橡皮筋，实验结果_____（选填“会”或“不会”）发生变化？（4）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，下列能够达到上述目的是_____．A．若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好C．标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出D．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置14、（10分）在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC。已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=________m/s，物体经过B点时的速度的大小vB=___________m/s。（取g=10m/s2，）（结果保留两位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图甲所示，质量为1.0kg的物体置于固定斜面上，斜面的倾角θ＝37°，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，物体运动的F－t图象如图乙(规定沿斜面向上的方向为正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝3/8，试求：(1)0～1s内物体运动位移的大小；(2)1s后物体继续沿斜面上滑的距离．16、（12分）在港珠澳大桥67千米海底道的两端各建有一个人工岛，两人工岛及隧道路面可简化成下图所示，各部分的长度己在图中标出，其中倾斜路面与水平路面之间有一小段圆弧连接，重力加速度为。（1）假设汽车在倾斜路面上运动所受阻力和在水平路面上运动所受的阻力相等。若汽车关闭发动机后刚好能够从左侧倾斜路面向下匀速运动，求汽车关闭发动机以速度从左侧倾斜路面的最高点向下运动后，能够在水平路面上运动的距离；（2）已知质量为、额定功率为的汽车在水平路面上行驶的最大速度为，若汽车在水平路面上以加速度匀加速启动，求汽车做匀加速运动的时间；（3）已知质量为、额定功率为的汽车在图中右侧倾斜路面上向上行驶的最大速度为，求汽车以额定功率在右侧倾斜路面上向上行驶速度为时的加速度大小。17、（12分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G．某人造卫星绕地球做圆周运动的轨道离地高度等于地球半径；忽略地球自转的影响，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）该人造卫星绕地球做圆周运动的周期；（4）该人造卫星所在轨道处的重力加速度。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

在皮带轮问题中要注意：同一皮带上线速度相等，同一转盘上角速度相等．在该题中，A、B两点的线速度相等，即有因为所以由，有所以C正确。故选C。2、D【解析】

A.物体做匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但方向时刻变化，故A错误；B.根据可知物体的线速度越大，向心加速度不一定越大，因为半径不确定，故B错误；C.根据可知在半径相等时，物体的角速度越大，向心加速度也越大，当半径的大小不确定，故C错误D.根据所以物体的线速度与角速度的乘积越大，向心加速度越大，故D正确。3、A【解析】

A、开普勒发现行星运动定律，牛顿用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性，故A错误；B、伽利略和笛卡儿、惠更斯等用位移、速度、加速度等一系列科学概念代替了古希腊人模糊不清的自然哲学概念，而牛顿的功绩是在把它们系统化的同时贡献出两个关键性的概念：“力”和“质量”，故B正确；C、以牛顿为代表的经典力学有它的局限性,它适合于宏观、低速、弱引力，故C正确；D、牛顿在发展经典力学的过程中已有能量守恒思想的萌芽但没有提出“能量”得概念，19世纪40年代前后，迈尔、焦耳、亥姆霍兹等科学家以不同的方式，各自独立地提出能量以及能量守恒定律，故D正确．4、C【解析】在此过程中重力做功的大小为则功率为，故C正确；故选C5、C【解析】

AD．负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反，A、D选项图中，负电荷在A点受到的电场力背离AB方向，负电荷做减速运动，与速度图像不符，，AD错误；BC．负电荷受到的电场力从A指向B，图像斜率的物理意义为加速度，根据图像可知，负电荷从A到B的过程中加速度越来越大，根据牛顿第二定律可知A点场强小于B点场强，则A处电场线的稀疏程度较大，B错误，C正确。故选C。6、D【解析】

开普勒根据第谷的观测数据，并通过计算的方法总结出行星运动规律，故选D.7、AC【解析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．8、BC【解析】

AB、对人进行受力分析如图所示根据匀变速直线运动的规律有：，，可解得：，故A错误，B正确；C、根据动能定理有：，可解得：，故C正确；D、重力功率的最大值为，故D错误。故选BC。9、CD【解析】重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，A错误；重力势能，h为相对于零势能面的高度差；重力势能的大小与质量和高度两个因素有关；如果在参考平面下方，越向下，重力势能越小，B错误；重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，C正确；在地面上的物体，若不取地面为参考平面，物体具有的重力势能不等于零．若取地面为参考平面，物体具有的重力势能等于零，D正确．10、BD【解析】A、根据题意三者质量相等,轨道半径r1=r2<r3物体1与人造卫星2比较,因为赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故F1<F2,故A错误;

B、卫星1和卫星3周期相等,则角速度相等，而加速度a=ω2r,则a3>a1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据GMmr2=ma知半径越大，加速度C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，根据v=ωr,则v3>v1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据GMmr2=mv2r,知轨道半径越大,线速度越小D、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据GMmr2=mω2r，知半径越大，ω就越小，所以ω2>ω3，所以ω故选BD

点睛：题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.11、ACD【解析】A、由图看出,前10s内甲的速度比乙的速度大,后10s内甲的速度比乙的速度小.所以A选项是正确的.

B、根据图线与坐标轴所围“面积”看出,在20s内甲的位移总大于乙的位移,两车又是从同一地点沿同一方向做直线运动,说明甲一直在乙的前方.故B错误.

C、由图线与坐标轴所围“面积”看出,20s末两车位移相等,说明20s末两车相遇.故C正确.

D、在前10s内甲的速度比乙的速度大,两车的距离逐渐增大;后10s内甲的速度比乙的速度小,两车距离减小,则在10s末两车相距最远.所以D选项是正确的.综上所述本题答案是：ACD12、BC【解析】

A．万有引力提供向心力解得因为所以A错误；B．万有引力提供向心加速度解得则B正确；C．万有引力提供向心力解得则C正确；D．万有引力提供向心力解得则D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、F′C不会AD【解析】

在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用。【详解】（1）[1]实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，是力F1和F2的合力的实际测量值。（2）[2]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故C正确。故选C。（3）[3]如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化。（4）[4]A．若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故A正确；B．在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故B错误；C．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，应用直尺画出在白纸上沿细绳方向标出的两点的连线，作为拉力的方向，故C错误；D．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置．故D正确；故选AD。14、22.8【解析】

[1]C点的坐标为（60cm，45cm），根据得则平抛运动的初速度[2]相等的时间间隔C点竖直方向上的分速度B点竖直方向上的分速度解得B点的速度三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)9