江苏省淮安市淮阴区淮阴中学2023年物理高一第二学期期中学业水平测试试题含解析

江苏省淮安市淮阴区淮阴中学2023年物理高一第二学期期中学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一个质量为m的小球，从高为h处以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考平面，则小球落地点的机械能是()A．1B．mghC．1D．12、有一种大型游戏器械，它是一个圆筒大容器，筒壁竖直，游客进入容器后紧靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，然而游客却发现自己没有因为重力而掉落下去，这是因为A．游客处于超重状态B．游客处于失重状态C．筒壁对游客的支持力等于重力D．游客受到的摩擦力等于重力3、关于地球同步卫星,下列说法中正确的是（）A．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B．它一定在赤道上空运行C．周期为24小时的卫星一定是同步卫星D．各国发射的这种卫星轨道半径不一样大4、关于功的概念，以下说法正确的是（）A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、负之分，所以功可能有方向性C．若某一个力对物体不做功，说明该物体—定没有位移D．—个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积5、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．若给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是（）A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B．小球的向心加速度a=gtanθC．小球的线速度D．小球的角速度6、2016年8月16日，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星——“墨子号”，首次实现卫星与地面之间的量子通信，这种方式能极大提高通信保密性。“墨子号”质量约为590kg，运行在高度为500km的圆轨道，已知地球半径为R，地面的重力加速度为g，引力常数为G，则()A．由以上数据可以估算出“墨子号”卫星的运行周期B．由以上数据无法估算地球对“墨子号”卫星的万有引力C．“墨子号”卫星属于地球同步卫星D．“墨子号”卫星的线速度大于第一宇宙速度，但小于第二宇宙速度。7、荡秋千是小朋友们喜爱的一种户外活动，大人在推动小孩后让小孩自由晃动。若将此模型简化为一用绳子悬挂的物体，并忽略空气阻力，已知O点为最低点，a、b两点分别为最高点，则小孩在运动过程中（）A．从a到O的运动过程中重力的瞬时功率在先增大后减小B．从a到O的运动过程中，重力与绳子拉力的合力就是向心力C．从a到O的运动过程中，重力与绳子拉力做的总功等于小球在此过程中获得的动能D．从a到O的运动过程中，拉力向上有分量，位移向下有分量，所以绳子拉力做了负功8、如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（）A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球所受拉力的水平分力提供向心力，摆球所受拉力的竖直分力与摆球的重力平衡C．摆球受重力和拉力的作用D．摆球的重力和绳子拉力的合力提供摆球做圆周运动的向心力9、如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度v0水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P．不计空气阻力．若将小球从相同位置以2v0的速度水平抛出，则小球（）A．落地的时间仍为tB．落地的时间变为tC．落地前瞬间重力的功率仍为PD．落地前瞬间重力的功率变为2P10、已知引力常量G和下列某几组数据，就能计算出地球的质量，这几组数据是（）A．飞船绕月球运行的周期及飞船离月球中心的距离B．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C．月球绕地球运行的周期及月球离地心的距离D．人造地球卫星的线速度及卫星到地心的距离11、宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h（h远小于R）高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球表面的第一宇宙速度为D．该星球的密度为12、如图，质量相同的两个小球a、b由斜面底端斜向上拋出，两球恰好分别沿水平方向击中斜面顶端A和斜面上点B，hA=4hB，不计空气阻力，这个过程中下列说法正确的是（）A．小球a、b的初速度方向相同B．在抛出时小球a、b重力的瞬时功率之比为4：1C．小球a、b分别击中A、B时的速度之比为4：1D．小球a、b空中运动时间之比为2：1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图1所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度v，记录数据如下．功W0W2W3W4W5W6Wv/（m•s-1）01.001.411.732.002.242.45请思考并回答下列问题：(1）实验中木板略微倾斜，这样做目的是_______A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大橡皮筋对小车的弹力C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D．是为了使橡皮筋松驰后小车做匀速运动(2）据以上数据，在坐标纸(图2)中作出W-v2图象______．(3）根据图象2可以得出结论：___________________________14、（10分）(1)某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是________．A．欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数B．机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数C．选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数D．选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的________位置．（选填A、B、C、…、Q字母）(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为________V．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）我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，将“高分一号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道.这是我国重大科技专项高分辨率对地观测系统的首发星.设“高分一号”轨道的离地高度为h，地球半径为R，地面重力加速度为g，求“高分一号”在时间t内，绕地球运转多少圈？16、（12分）如图所示,长方形斜面倾角为37°,其中AD=1．8m,AB=1．6m,一重力为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为1．6,沿斜面所在平面内加上一个力F使木块沿斜面的对角线AC方向匀速下滑,已知sin371=1．6cos371=1．8则（1）斜面对木块的支持力多大？（2）木块与斜面之间的滑动摩擦力多大？（3）试求F的大小和方向17、（12分）如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动,角速度是4rad/s,盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动．求：(1)小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小．(2)若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止．求转盘转动的角速度ω的最大值是多少？（g取10m/s2）

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】小物块运动的过程中机械能守恒,所以离地面高为h处的机械能等于初始位置的机械能,即E=1由于机械能不变，所以小球落地时的机械能也为E=12m故选C点睛：小物块水平抛出后,因为只有重力做功,机械能守恒,所以离地面高为h处的机械能等于初始位置的机械能2、D【解析】

AB．因为游客的加速度位于水平方向，不存在超重或失重现象，故AB错误。C．筒壁对游客的支持力等于游客做圆周运动的向心力，不一定等于重力，选项C错误；D．因为游客在竖直方向上受重力和静摩擦力处于平衡，则知摩擦力等于重力，故D正确。故选D．3、B【解析】

同步卫星的高度远大于地球的半径，则其速度小于第一宇宙速度，选项A错误；地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，故B正确；周期为24h的卫星不一定是同步卫星，故C错误．所有同步卫星都有相同的轨道半径，选项D错误；故选B.【点睛】此题要知道第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动最大的环绕速度；同步卫星定轨道，在赤道上方，定周期，为24h，定高度，定速率．4、D【解析】

AB．功是标量，其正负表示大小，不表示方向，AB错误；C．当力的方向与物体位移的方向垂直时，力对物体不做功，但物体有位移，C错误；D．—个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积，即，D正确。故选D。5、B【解析】

A．小球受到重力、绳的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物体受到向心力，故A错误；B．小球做圆周运动的半径向心力大小为Fn=mgtanθ=ma小球的向心加速度a=gtanθ故B正确；C．小球做圆周运动的半径为R=Lsinθ则由牛顿第二定律得mgtanθ=得到线速度故C错误；D．小球的角速度故D错误。故选B。6、A【解析】A、根据万有引力提供向心力得：，根据地球表面重力等于万有引力得：，解得：，即可以求出“墨子号”卫星的运行周期，故A正确；B、由于不知道地球的质量，则不能求出地球对“墨子号”卫星的万有引力，故B错误；C、地球同步卫星离地面的高度约为36000公里，所以墨子号”卫星不属于地球同步卫星，故C错误；D、第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以“墨子号”卫星的线速度小于第一宇宙速度，故D错误。点睛：灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键，注意万有引力与中心天体的质量有关。7、AC【解析】

A．由题可知，a、b两点分别为最高点，所以在a、b两点人是速度是0，所以此时重力的瞬时功率为0；在最低点O时，速度方向与重力方向垂直，所以此时重力的瞬时功率为0，所以从a到O的运动过程中重力的瞬时功率在先增大后减小，故A正确；B．从a到O的运动过程中，将重力分解为速度方向的分力和背离半径方向的分力，所以提供向心力的是重力背离半径方向的分力和绳子的拉力的合力共同提供的，故B错误；C．根据动能定理可知，从a到O的运动过程中，重力与绳子拉力做的总功等于小球在此过程中获得的动能，故C正确；D．从a到O的运动过程中，绳子的拉力与人运动的速度方向垂直，所以拉力不做功，故D错误。故选AC。8、BCD【解析】试题分析：小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，摆球所受拉力的水平分力提供向心力，摆球所受拉力的竖直分力与摆球的重力平衡，故BCD正确，A错误故选BCD考点：考查了对向心力的理解．点评：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力．9、AC【解析】

AB、小球做平抛运动,可将运动分解成水平方向匀速运动与竖直方向自由落体.因为高度相同,则落地时间相同,所以A选项是正确的,B错误;

CD、竖直方向速度v=gt,竖直方向速度不变,则落地前瞬间重力的功率P=mgv不变,仍为P,所以C选项是正确的,D错误.故选AC【点睛】小球在同一高度以不同速度水平抛出,在平抛运动过程中,因为高度相同,则运动时间相同,重力方向的速度相同,落地前瞬间重力的功率P=mgv求解.10、CD【解析】

根据解得则已知行星（或卫星）的周期T和半径r可计算中心天体的质量M。A．已知飞船绕月球运行的周期及飞船离月球中心的距离可计算月球的质量，选项A错误；B．已知地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离可计算太阳的质量，选项B错误；C．已知月球绕地球运行的周期及月球离地心的距离可计算地球的质量，选项C正确；D．由可得可知，已知人造地球卫星的线速度及卫星到地心的距离可计算地球的质量，选项D正确。故选CD。11、ACD【解析】对小球，根据h=gt2得该星球表面的重力加速度为：g=．物体在星球表面时，根据G=mg得星球的质量为：．故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力得：mg=m，所以：该星球表面的第一宇宙速度为：．故C正确．星球的密度为：．故D正确；故选ACD．点睛：该题是自由落体运动与万有引力定律的综合，要知道联系它们之间的桥梁是重力加速度．解决本题的关键是掌握万有引力等于重力以及万有引力等于向心力这两条基本理论，并能灵活运用．12、AD【解析】

D．将抛体运动倒过来看成平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由于hA=4hB因此故D正确；A．由相似三角形可知由于，因此而在斜面底端时因此故A正确；B．在抛出时重力的瞬时功率由于在抛出时小球a、b重力的瞬时功率之比为2：1，故B错误；C．由于因此小球a、b分别击中A、B时的速度之比为2：1，故C错误。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD；；W与V2成正比【解析】(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，使小车匀速下滑，所以可以使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功和使橡皮筋松驰后小车做匀速运动，故应选CD；(2)根据题中数据计算出各个拉力做功下的v2，依次为：1，1.1，2.1，3.1，4.1，5.1，6.1．

用描点法得出图象如下所示：(3)由W-v2图线可知，图象为过原点的直线，因此W和v2成正比关系，即外力做功与物体速度平方成正比．点晴：本题关键之处：明确实验原理，在原理的基础上，理解橡皮筋相同之外，伸长也相同；利用数学知识分析物理规律．14、BH200【解析】

（1）使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的档位，表笔接触电池两极（其中红表笔接触正极），待示数稳定后读数即可，故B正确，ACD错误．（2）甲所示插座的电压为交流电源，所以应把多用电表