江苏省泰州市泰州中学、江都中学、宜兴中学2022-2023学年高一物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

江苏省泰州市泰州中学、江都中学、宜兴中学2022-2023学年高一物理第二学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10m/s2）A．物体加速度大小为2m/s2B．F的大小为21NC．4s末F的功率大小为42WD．4s内F做功的平均功率为42W2、下列v-t图中，质点在t1时间内平均速度最小的是（）A．B．C．D．3、2016年12月22日我国首颗二氧化碳探测卫星发射成功，卫星在离地面高h的圆轨道上绕地球运动．地球的质量为M、半径为R，卫星的质量为m．则卫星受到地球的引力为（）A． B． C． D．4、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，引力常量为G，由此可求出这个双星系统的总质量为（）A． B． C． D．5、如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了200m，那么下列说法正确的是（）A．摩擦力对轮胎做了负功 B．重力对轮胎做了正功C．拉力对轮胎不做功 D．支持力对轮胎做了正功6、如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是（）A．线速度的大小vP＞vQ＞vRB．向心加速度的大小aP＝aQ＝aRC．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同D．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同7、设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则关于同步卫星的速度v的表达式正确的是（）A．v=rω B． C． D．8、一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示．下列说法正确的是()A．铁块受到四个力作用，其中有两个力的施力物体不是黑板B．铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和相互作用的弹力C．磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动D．磁力和弹力是互相平衡的力9、如图所示电路中，电源电动势E＝9V、内阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列说法中正确的是（）A．当S断开时，UAC＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝1．5V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝010、长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v,下列说法中正确的是（）A．当v的值为时，杆对小球的弹力为零B．当v由逐渐增大，杆对小球的拉力逐渐增大C．当v由逐渐减小时，杆对小球的支持力力逐渐减小D．当v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大二、实验题11、（4分）在“研究平抛物体的运动”的实验中：（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______A．实心小铁球

B．空心小铁球C．实心小木球

D．以上三种球都可以（2）高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm，如果取g=10m/s2，那么：①照相机的闪光周期T=______s；②小球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s；12、（10分）随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中具有基本测量工具：(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是___________________；(2)实验时测得的物理量有弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和圆周运动的半径R，则待测物体质量的表达式为M=_____。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，绳系小球在竖直面内做圆周运动．已知绳长为L，绳子能承受的最大拉力为T；小球半径不计，质量为m．重力加速度为g；求：小球在最高点的速率的取值范围．14、（14分）将带电量为4×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了5×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则：(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？(2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势是多少？15、（13分）一光滑圆锥体轴线沿竖直方向，固定在水平桌面上，其锥面与竖直方向夹角为θ=30o，如图所示。一条长为L的轻绳，一端固定在锥顶O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球在水平面内绕椎体的轴做匀速圆周运动，（g=10m/s2）求：(1)若小球运动的角速度时，则绳对小球的拉力为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60o，则小球的转动的周期为多大？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

A．根据v−t图象知加速度故A错误；B．由牛顿第二定律得解得故B错误；C．4s末物体的速度为2m/s，则拉力作用点的速度为4m/s，则拉力F的功率故C正确；D．物体在4s内的位移则拉力作用点的位移s=8m，则拉力F做功的大小为平均功率故D错误。故选C。2、C【解析】

根据可知，平均速度最小的位移最小，而v-t图像的“面积”表示位移，由图像可知，图C的“面积”最小，平均速度最小。A．与结论不相符，选项A错误；B．与结论不相符，选项B错误；C．与结论相符，选项C正确；D．与结论不相符，选项D错误。3、D【解析】

根据万有引力定律可知，卫星受到地球的引力为，故选D.4、C【解析】

设两颗星质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，周期为T，根据万有引力提供向心力有计算得出所以又因为所以故C正确，ABD错误。故选C。5、A【解析】

A．轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功，故A正确；B．轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；C．设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力对轮胎做正功，故C错误；D．轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误。故选A。6、AD【解析】

AB.P、Q和R三点都在圆环上，所以三点转动的角速度相等，由图可知三点的转动半径不同，大小关系为：rp>rQ>rR，由公式v=ωr可得三点的线速度的关系为：vP>C.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向与各自的轨迹圆相切，所以任意时刻线速度方向均相同的。故C错误。D.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向均是水平指向AB轴的，可以看出任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同。故D正确。7、AD【解析】

A．根据线速度与角速度的关系，A正确；BCD．由万有引力提供向心力：和地球表面万有引力等于重力：可得：BC错误，D正确；故选AD．8、BD【解析】

A.铁块受到四个力：重力G=mg，施力物体是地球；支持力N、摩擦力f、磁力T，这三个力的施力物体都是磁性黑板，故A错误。B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和相互作用的弹力，故B正确。CD.铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力，大小相等。磁铁被黑板吸住没有滑动是因为重力和摩擦力也是一对平衡力。磁铁受到的合外力为1．故C错误D正确。9、AC【解析】

AD．当S断开时，UAB与UBC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；BC．当S闭合时，UAC＝UAB＝R＝1.5V，UBC＝I×0＝0，B错误，C正确。故选AC。

10、ABD【解析】

小球在最高点受到杆的拉力和重力，由牛顿第二定律有,当F=0时解得，A正确，速度逐渐增大，所需向心力增大，因此拉力F增加，B正确，速度逐渐减小时，向心力减小，杆对小球向上的弹力逐渐增大，C错误，由可知速度越大向心力越大，D正确二、实验题11、A0.040.6【解析】

解：(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A正确；(2)在竖直方向上，根据得：小球平抛运动的初速度大小为：12、在太空中物体与桌面间几乎没有压力，物体与接触面间摩擦力几乎为零【解析】

[1]弹力是产生摩擦力的前提条件，没有摩擦力一定没有弹力。由于在太空中物体与桌面间几乎没有压力，物体与接触面间摩擦力几乎为零，因此摩擦力可以忽略不计。[2]物体在桌面上做匀速圆周运动，物体与桌面间的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体的向心力。根据牛顿第二定律有解得三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、【解析】

小球恰好过最高点时速度最小，重力提供向心力，由牛顿第二定律得解得当绳子上的拉力为T时，速度最大，由牛顿第二定律得解得则小球在最高点的速率的取值范围14、(1)；(2)，；(3)。【解析】

本题考查电场力做功的计