山西省平遥中学2023年物理高一第二学期期中学业水平测试试题含解析

山西省平遥中学2023年物理高一第二学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知：A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2、已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，下列叙述正确的是（）A．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．第二宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度C．所有地球卫星环绕地球的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间D．宇宙速度是相对于地面，而不是相对地心3、图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（）A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大4、如图所示，物块在水平放置的台式弹簧秤上保持相对静止，弹簧秤的示数为15N。下列说法正确的是（）A．若该装置此时正放在加速上升的电梯中，则物块的实际重力小于15NB．若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中，则物块的实际重力小于15NC．若该装置此时正放在月球的星球表面上，则物块的实际重力小于15ND．若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止，则物块的实际重力小于15N5、两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（）A．粒子带正电B．b点和d点的电场强度相同C．动能先减小后增大D．在a点的电势能小于在e点的电势能6、如图所示，a、b、c、是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．a加速可能会追上bC．c加速可追上同一轨道上的b、b减速可等到同一轨道上的cD．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，仍做匀速圆周运动，则其线速度将变大7、如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达一竖直墙面时，速度与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．小球水平抛出时的初速度大小为gttanθB．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θC．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变短D．若小球初速度增大，则tanθ减小8、以初速度v0水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时()A．竖直分速度等于水平速度B．瞬时速度等于2v0C．运动的时间为2D．位移大小是29、如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的A．角速度之比B．角速度之比C．线速度之比D．线速度之比10、关于功的论述，下列说法正确的是()A．大的力一定比小的力做的功多B．+5J的功比-5J的功多C．+10J的功比+5J的功多D．+5J的功比-3J的功多11、下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体的速度一定变化B．速度变化的运动一定是曲线运动C．同一物体的动量越大，其速度一定越大D．物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒12、如图，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．则杆对球的作用力可能是A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为压力C．a处为压力，b处为拉力D．a处为压力，b处为压力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验：实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示：（1）从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=______，打B点时小车的速度v=______；（2）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的v2-W图像。14、（10分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰．该实验现象说明了A球在离开轨道后（______）A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动三、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，A、B是斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，正好落到B点．求小球在空中的飞行时间和A、B间的距离。16、（12分）研究“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度-位移图象。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)运动员下落过程的最大动能；(2)运动员下落过程动能最大时和落到最低点时，绳的弹性势能分别为多大？17、（12分）某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R＝0.5m的水平圆盘边缘E点固定一小桶，在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h＝1.25m．AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一圆轨道，半径r＝0.4m，且与水平传送带相切于B点．一质量m＝0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放，滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力10N，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落入圆盘边缘的小桶内．取g＝10m/s2，求：(1)滑块到达圆弧轨道B点时速度VB；(2)传送带BC部分的长度L；(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．

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】太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知，木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C.2、A【解析】

第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。所以沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s，故A正确；第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B错误；当r=R时，由得，卫星的轨道半径越大，运行速度越小，所以卫星的运行速度不大于7.9km/s，故C错误。宇宙速度是相对于地心，而不是相对地面，故D错误.3、B【解析】

BC．由于a、b、c三点绕同一轴转动，在相等时间内转过的圆心角相等，故它们的角速度相同，B正确，C错误；AD．因a、b两点转动半径相等且大于c点的转动半径，由知故AD错误。故选B。4、C【解析】

A．若该装置此时正放在加速上升的电梯中，物体重力不变，仍为15N，故A错误；B．若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中，物体重力不变，仍为15N，故B错误；C．若该装置此时正放在月球的星球表面上，因为月球表面重力加速度小于地表重力加速度，故物块的实际重力小于15N，故C正确；D．若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止，物体重力不变，仍为15N，故D错误；故选C。5、C【解析】

根据电势可知上方是正电荷，下方是负电荷，从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，判断粒子的电性，从a→b→c过程中，电场力做负功，c→d→e过程中，电场力做正功，可判断电势能的大小情况和动能得到变化情况；电场强度是矢量，判断两点的电场强度情况．【详解】A.根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，故A错误；B.在电场中等势面与电场线是垂直的，由图可知，b、d两点弯曲的方向不同，则过b、d两点，与﹣5V的等势面垂直的电场线的方向是不同的，所以b、d两点电场强度是不同的，故B错误；C.粒子从a→b→c过程中，电场力做负功，c→d→e过程中，电场力做正功．粒子在静电场中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，故C正确；D.a、e两点时电势相等，故电荷在a、e两点电势能相等，故D错误；故选C．【点睛】本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．根据电场力做功分析动能和电势能的变化是常用的思路．6、B【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；a适度加速后，a所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力．那么后a就会做离心运动，偏离原来的轨道，就有可能可能会追上b，故B正确；c加速，万有引力不足以提供向心力，c做离心运动．所以不会追上同一轨道上的b，b减速做近心运动，不可能等候同一轨道上的c，故C错误；a卫星由于某种原因，若轨道半径缓慢减小，由于万有引力做正功，则线速度变大，有可能做椭圆运动，故D错误．所以B正确，ACD错误．7、AC【解析】

小球到达竖直墙面时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为vy＝gt，vx＝vytanθ＝gttanθ，所以水平抛出时的初速度为gttanθ，A项正确；设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为α，则tanα＝yx=12gt2v0t=gt2v8、BCD【解析】竖直方向自由落体运动，，A错；合速度为，B对；运动时间为，C对；运动位移，D对；9、AD【解析】

AB、板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度，即角速度之比ωA：ωB＝1：1，故A正确，B错误；C、根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为1：，所以线速度之比vA：vB＝1：，故C错误，D正确．10、CD【解析】A项：根据功的定义W=Fscosα可知，大的力不一定比小的力做功多，故A错误；B项：功的正负表示力对物体提供动力或阻力并不表示大小，所以+5J的功与-5J的功一样多，故B错误；C、D项：功的大小只要比较功的绝对值，绝对值越大，功越大，故C、D正确。点睛：解决本题关键理解功的正、负表示力对物体提供动力或阻力并不表示大小。11、AC【解析】A项：做曲线运动的物体的速度方向一定改变，所以速度一定变化，故A正确；B项：速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，速度方向不变，大小变化，故B错误；C项：由公式可知，同一物体动量越大，速度一定越大，故C正确；D项：物体所受合外力不为零，其机械能不一定守恒，如平抛运动合外力不为零，但只有重力做功，其机械能守恒，故D错误．12、AB【解析】

试题分析：在a点向心力竖直向上，小球受到竖直向下的重力和杆对球的作用力，两者的合力竖直向上，故在a处杆对球的作用力一定是拉力，在b处当重力完全充当向心力时，杆对球没有作用力，，即，若小球在b点的速度小于，则杆对小球有支持力，若小球在b点的速度大于，则杆对小球有拉力作用，故AB正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】

（1）[1][2]从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功打B点时小车的速度14、C【解析】

球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做