江苏省无锡市天一中学2023年高一物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

江苏省无锡市天一中学2023年高一物理第二学期期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左瑞的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻波形如图，则该波的()A．频率增大 B．振幅增大C．波速增大 D．波长增大2、所谓“双星”，就是太空中有两颗质量分别为M1和M2的恒星，保持它们之间的距离不变，以它们连线上的某一位置为圆心，各自作匀速圆周运动，不计其它星球对它们的作用力，则下列正确的是（）A．它们运行的线速度之比v1:v2=M2:M1B．它们运行的半径之比r1:r2=M1:M2C．它们运行的周期之比T1:T2=M2:M1D．它们的加速度之比a1:a2=M1:M23、质量为ma=1kg，mb=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移-时间图象如图所示，则可知碰撞属于（）A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能判断4、下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（）A．

静电复印 B．

静电喷涂C．

静电除尘 D．

避雷针5、单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享单车服务．如图所示是一辆共享单车，A、B、C三点分别为单车轮胎和齿轮外沿上的点，其中RA=2RB=5RC，下列说法中正确的是（）A．B点与C点的角速度，B．A点与C点的线速度，C．A点与B点的角速度，D．A点和B点的线速度，6、如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为3v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B（重力加速度为g）（）A．经过的时间为B．速度增量为2v0，方向竖直向下C．水平位移为D．下落高度为7、如图所示，倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右拋出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则（）A．小球2一定垂直撞在斜面上B．小球1、2的初速度大小一定相等C．小球1落在P点时与斜面的夹角为30°D．改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行8、关于功率,以下说法中正确的是:（）A．根据P=可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P=Fv可知，当发动机的功率保持不变的时候，汽车速度的大小与牵引力成反比C．根据P=可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．功率大表示做功快，也就是在单位时间内做的功多，但做功不一定多9、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能．假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示．关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是()A．处于平衡状态B．向心加速度比同高度卫星的小C．速度比第一宇宙速度大D．上面的乘客处于失重状态10、如图所示，竖直面内有一个正方形ABCD的凹槽，在A点以初速度沿AB方向弹出一小球时，小球击中了凹槽上的C点．在忽略空气阻力的情况下，取重力加速度为g，则A．小球运动的时间为B．凹槽的深度为C．小球落到C点的竖直分速度大小为D．小球落到C点的速度大小为11、A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于相同高度．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（）A．FA＜FBB．细线AC对A的拉力C．细线OC的拉力FTC＝(mA＋mB)gD．同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同12、现在提倡低碳环保出行，许多城市都设立了共享单车．单车动力传动关系如图所示，花轮、齿轮、后轮的半径之比为2:1:4，单车在平直道路上匀速行驶时，关于花轮、齿轮、后轮边缘上一点，下列说法正确的是（）A．花轮和齿轮的线速度相等B．齿轮和后轮转速相等C．花轮和后轮线速度相等D．花轮和后轮转速相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）下列3个图片说明了什么问题或者干什么用，请在画线处写出来：(1)________________________________．(2)________________________________．(3)_________________________________．14、（10分）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学按照如图所示的实验装置进行试验。（1）下面列出的实验步骤中正确的是（________）A．用天平测出重锤的质量B．把电磁打点计时器接在电压为220V的交流电源上C．用秒表测出重物下落时间D．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带E．可以用v=gt或计算各点速度（2）用打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB＝______J。（结果均保留到小数点后两位）（3）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为______J。得到的结论是：_____。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）汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。求：（1）汽车在路面上能达到的最大速度？（2）若汽车以额定功率启动，则速度为10m/s时的加速度？（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？16、（12分）质量m=4kg的物体在光滑平面上运动，其相互垂直的两个分速度vx和vy随时间变化的图象如图所示．求（1）物体的初速度、合外力的大小和方向；（2）t1=4s时物体的速度大小；（3）t2=6s时物体的位移大小．17、（12分）从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图所示，测得xAB=15cm，xBC=20cm，求：(1)小球的加速度；(2)拍摄时xCD；(3)拍摄时B球的速度；(4)B球上方滚动的小球有几个。

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、A【解析】

ACD.波速是由介质的性质决定的，与波长无关。故该波的波速保持不变。由图看出，该波的波长减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率增大，故A正确CD错误。B.根据图像可知，该波的振幅不变，故B错误。2、A【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等，故C错误．根据G=M1r1ω2=Mr2ω2，则半径r1：r2=M2：M1，故B错误．根据v=rω得，v1：v2=r1：r2=M2：M1，故A正确．根据a=rω2得，a1：a2=r1：r2=M2：M1，故D错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等．根据M1r1=M2r2，得出轨道半径比，以及根据v=rω，a=rω2，得出线速度之比、向心加速度之比．3、A【解析】

根据图象可知：a球的初速度为：b球的初的速度为：碰撞后a球的速度为：碰撞后b球的速度为：两球碰撞过程中，动能变化量为：则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞；A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。4、D【解析】

复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上．故A属于静电的利用；静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，故B属于静电的利用；静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动．故C属于静电应用；下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，D属于静电防范；5、C【解析】B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，根据，得：，故A错误；由于A轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，根据，得：，故B错误；因，而，，故，，故C正确，D错误；故选C．【点睛】要求线速度之比需要知道三者线速度关系：B、C两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，A、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．6、C【解析】

A．小球经过B点时竖直分速度由得选项A错误；B．速度增量为方向竖直向下。选项B错误；C．水平位移为选项C正确；D．下落高度为选项D错误。故选C。7、BD【解析】

两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，根据小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角分析小球2是否垂直撞在斜面上．根据小球1落在斜面上时两个分位移的关系，分析小球1落在斜面上的速度方向关系．【详解】两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，水平位移大小相等，由x=v0t知初速度相等．小球1落在斜面上时，有；小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切，α≠θ，所以小球2没有垂直撞在斜面上，故A错误，B正确．小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切，β＜60°，所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°，故C错误．根据tanβ=2tanθ知，小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同，相互平行，故D正确．故选BD．【点睛】对于平抛运动，要熟练运用分解法研究，同时要抓住两个球之间的关系，如位移关系、时间关系等．8、BD【解析】

A.据P=W/t可知，在相同时间内，做功多的机器，功率一定大，选项A缺少“相同时间”这一条件．故A错误；B.据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故B正确；C.据P=W/t可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，故C错误；D.功率的大小表示做功的快慢，也就是单位时间内做功的多少，功率是比值的大小，与功的大小无关，D正确．故选BD9、BD【解析】

A．太空电梯仓绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，选项A错误；B．根据可知，太空电梯仓转动的向心加速度小于同步卫星A的向心加速度，根据可知，同步卫星A的向心加速度小于与P同高度卫星的向心加速度，则太空电梯仓向心加速度比同高度卫星的小，选项B正确；C．根据可知，太空电梯仓转动的速度小于同步卫星A的速度，根据可知，同步卫星A的速度小于第一宇宙速度，则太空电梯仓的速度比第一宇宙速度小，选项C错误；D．由于各点随地球一起做匀速圆周运动，重力作为了需要的向心力，则上面的乘客处于失重状态，故D正确．10、AC【解析】

AB、设正方形的边长为，击中C点，则有，，解得：，故A正确，B错误；C、小球落到C点的竖直分速度大小为，故C正确；D、小球落到C点的速度大小，故D错误。11、CD【解析】对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图，根据平衡条件，则有两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，与两个球是否带电量相等无关，A错误；由共点力的平衡条件有，因此，B错误；由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，C正确；同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向重力不变，所以加速度相同，D正确．【点睛】设两个球间的静电力为F，分别对两个球受力分析，求解重力表达式后比较质量大小；根据整体法来确定细线的拉力，并由牛顿第二定律则可判定细线烧断后各自的运动情况．12、AB【解析】A、齿轮与花轮靠链条传动,线速度大小相等，A正确B、后轮与齿轮属于共轴转动,角速度相等，所以转速也相等，故B正确；C、花轮和齿轮的线速度相等，而齿轮和后轮的角速度而半径不相等所以线速度不相等，那么花轮和后轮线速度也不相等，C错误D、齿轮和后轮转速相等，而齿轮和华轮的转速不相等，所以花轮和后轮转速也不相等，D错；故选AB点睛：齿轮传送中各点的线速度相等,同轴转动中,各点的角速度相等,然后结合线速度与角速度的关系分析即可.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、研究小球做平抛运动的规律物体的速度足够大时，将不会落回地面探究弹力做的功与速度的关系【解析】

图（1）是研究小球做平抛运动的规律描出的点迹；图（2）是说当物体的速度足够大时，将不会落回地面；图（3）是探究弹力做的功与速度的关系实验的装置.14、D0.680.69在实验允许的误差范围内，重锤下落过程中，机械能守恒【解析】

(1)[1]．A．要验证的关系式两边消掉m，则实验中不需要用天平测出重锤的质量，选项A错误；B．把电磁打点计时器接在电压为4-6V的交流电源上，选项B错误；C．实验中不需要用秒表测出重物下落时间，选项C错误；D．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带，选项D正确；E．用公式v=gt或者计算各点的速度，则已经把重锤的运动看成是自由落体运动了，则mgh＝mv2就恒成立了；应该用匀变速直线运动某点的瞬时速度等于这点前后两点间的平均速度来计算各点的速度，选项E错误；故选D。(2)[2]．打点计时器打出B点时，重锤下落的速度重锤的动能(3)[3][4]．到B点时，重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0705≈0.69J结论：在实验允许的误差范围内，重锤下落过程中，机械能守恒。三、计算题要求解题步骤，和必