黑龙江省哈尔滨市尚志中学2022-2023学年物理高一下期中学业水平测试试题含解析

黑龙江省哈尔滨市尚志中学2022-2023学年物理高一下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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、细绳一端系住一个质量为的小球，另一端固定在光滑水平桌面上方处，绳长大于，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动。若要小球不离开桌面，其转速不得超过（）A． B． C． D．2、关于地面上物体的重力，下列说法正确的是（）A．只有静止时，物体才受重力B．物体对地面的压力就是物体的重力C．弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重量大小D．同一地点，物体的重力与质量成正比3、物体做曲线运动的条件是A．物体运动的初速度不为零B．物体所受的合力为变力C．物体所受的合力的方向与速度方向不在同一条直线上D．物体所受的合力的方向与加速度方向不在同一条直线上4、如图甲所示，在一次海上救援行动中，直升机沿水平方向匀速飞行，同时悬索系住伤员匀速上拉，以地面为参考系，伤员从A至B的运动轨迹可能是图乙中的A．折线ACB B．线段 C．曲线AmB D．曲线AnB5、如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方位向上．下列判断中正确的是（）A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为6、如图所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图(甲)所示的位置，经过8s后指针指示在如图(乙)所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为（）A．0.6m/s2 B．1.4m/s2 C．11m/s2 D．5.0m/s27、关于万有引力定律，以下说法正确的是（）A．牛顿在前人研究基础上总结出了行星运动的三定律B．英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G，并间接测出了地球的质量C．德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律D．月﹣﹣地检验表明地面物体和月球受地球的引力与太阳行星间的引力遵从相同的规律8、我国计划将于2016年9月利用海南航天发射场发射“天宫二号”空间实验室．“天宫二号”运行期间，“神州十一号”载人飞船将与它实施交会对接．在对接前，“天宫二号”和“神州十一号”将在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示．则在对接前A．“天宫二号”的向心加速度大于“神州十一号”的向心加速度B．“天宫二号”的运行周期大于“神州十一号”的运行周期C．“天宫二号”的运行速率小于“神州十一号”的运行速率D．“天宫二号”的角速度大于“神州十一号”的角速度9、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点，设卫星在1轨道和1轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v1和a1、a1，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T1，以下说法正确的是A．v1＞v2＞v1 B．v1＞v1＞v2 C．a1＞a2＞a1 D．T1＞T2＞T110、一辆汽车保持恒定速率驶过一座圆弧形凸桥，在此过程中，汽车一定是（）A．做匀变速运动B．所受合外力为零C．加速度大小恒定D．做变加速运动11、在距离地面高3m的平台上，以15m/s的初速度竖直上抛一质量为0.5kg的石块，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则()A．抛出后第2s内重力所做的功是100JB．抛出后第2s内重力所做的功是0C．第1s内，物体克服重力做功50JD．前3s内，重力先做负功后做正功12、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是A．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下，B．小球通过管道最低点时，小球对管道可能无压力，C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上，D．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力．二．填空题(每小题6分，共18分)13、利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。(1)关于上图这三种实验方法，下列说法错误的是________。A．方法①③需要测量的量和计算方法相同B．方法②需要测量小球直径dC．三种方法都必须测量下落重物的质量D．方法③的系统误差最小(2)右图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______。(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为∆t，重力加速度为g。当h近似______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量∆Ep=______J，小球动能的增加量∆Ek=_______J。（取g=9.8m/s2，小球质量为m=2kg，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数）14、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；15、右图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均为5cm．如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是_________Hz（2）小球运动中水平分速度的大小是_________m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s．（4）根据图示数据可知，A点一定_______（填“是”或“不是”）小球平抛的开始位置．三．计算题(22分)16、（12分）质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为14000N.汽车经过半径为50m的弯路时,如果车速达到72km/h,这辆车会不会发生侧滑？17、（10分）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R，它到月球表面的距离为h．已知“嫦娥一号”的质量为m，月球的质量为M，引力常量为G．试求：（1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心力（2）“嫦娥一号”绕月球运动的周期T（3）月球表面的“重力加速度”g月；（4）月球的第一宇宙速度．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

以小球为研究对象，小球受三个力的作用，重力mg、水平面支持力N、绳子拉力F。在竖直方向合力为零，在水平方向所需向心力为，设绳子与竖直夹角为θ，则有：R=htanθ，那么Fcosθ+N=mg；Fsinθ==mω2R=m4π2n2R=m4π2n2htanθ；当球即将离开水平面时，N=0，转速n有最大值。N=mg-m4π2n2h=0，。故选D。2、D【解析】

本题应抓住任何物体都受重力、压力与重力的施力物体、受力物体和性质都不同，不是一回事；重力由弹簧测力计测定；根据重力与质量的关系G=mg分析它们的关系．【详解】A、地面上任何物体都要受到重力；故A错误.B、物体对地面的压力和重力的施力物体、受力物体和性质都不同：压力的施力物体是物体，受力物体是地面，而重力的施力物体是地球，受力物体是物体，磁场力的本质是弹力，所以不能说压力就是物体的重力；故B错误.C、弹簧测力计能称量物体的重力大小，而杆秤称量物体的质量大小；故C错误.D、同一地点，g一定，由G=mg可得物体的重力与其质量成正比；故D正确.故选D.【点睛】解决本题关键掌握重力产生的条件、性质与质量的关系，知道同一地点，g一定．3、C【解析】物体做曲线运动的条件为：物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上，故C正确，ABD错误；故选C4、B【解析】

伤员参加了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不变，即合运动是匀速直线运动，故轨迹是线段AB；故ACD错误，B正确．5、C【解析】试题分析：先根据平衡条件求出剪断前橡皮筋AC和绳BC的拉力大小，在剪断AC瞬间，绳的拉力发生突变，拉力与重力的合力沿圆周切向向下，根据力的合成求解此时合力，若剪断BC，绳中张力立即消失，而在此瞬间橡皮筋弹力不变，求出此时合力，由牛顿第二定律求加速度．解：在剪断之前，绳处于平衡状态，画受力图有：小球平衡有：y方向：Fcosθ=mgx方向：Fsinθ=T（1）若剪断AC瞬间，绳中张力立即变化，此时对小球受力有：小球所受合力与BC垂直向下，如图，小球的合力F合=mgsinθ，所以小球此时产生的加速度a=gsinθ，拉力大小F=mgcosθ，故A、B均错误；（2）若剪断BC瞬间，瞬间橡皮筋的形变没有变化，故AC中的弹力T没有发生变化，如下图示：此时小球所受合力，根据牛顿第二定律此时小球产生的加速度a=，故C正确，D错误．故选C．【点评】本题是瞬时问题，关键是受力分析后根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解力和加速度；注意区分橡皮筋（弹簧等）在瞬间弹力不会立即发生变化，而绳在瞬间弹力会突变，这是解决此类问题的关键突破口．6、B【解析】

由甲图知，初速度为20km/h，图乙可知，末速度为60km/h，根据加速度的定义将速度换成国际单位后，代入上式，可得因此B正确，ACD错误。故选B。7、BD【解析】开普勒在前人研究基础上总结出了行星运动的三定律，选项A错误；英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G，并间接测出了地球的质量，选项B正确；德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了开普勒三大定律，故C错误；月﹣地检验表明地面物体和月球受地球的引力与太阳行星间的引力遵从相同的规律，选项D正确；故选BD.8、BC【解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，所以“天宫二号”的向心加速度小于“神州十一号”的向心加速度，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，所以“天宫二号”的运行周期大于“神州十一号”的运行周期，故B正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，所以“天宫二号”的运行速率小于“神州十一号”的运行速率，故C正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，所以“天宫二号”的角速度小于“神州十一号”的角速度，故D错误．所以BC正确，AD错误．9、BD【解析】

AB、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得线速度v，所以v1＞v1，在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道1上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，即v1＞v2，故有v1＞v1＞v2，故A错误，B正确；C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得a，所以a1＞a1＝a2．故C错误；D、根据开普勒第三定律得k，所以T1＜T2＜T1．故D正确．10、CD【解析】汽车做匀速圆周运动所由牛顿第二定律：F向==ma向心，由于汽车做匀速圆周运动，所以加速度始终指向圆心，即加速度的方向一直在发生变化，所以汽车做的不是匀变速运动，而是做变加速运动，故A错误，D正确．由于匀速圆周运动需要向心力，所以汽车受到的合外力不为零，合外力提供向心力，故B错误．汽车的向心加速度：a向心=，由于汽车做匀速圆周运动，所以v的大小不变，即加速度大小恒定，故C正确．故选CD．点睛：要理解做匀速圆周运动物体的向心力是由合力提供，由牛顿第二定律可以解出物体的向心加速度，注意向心加速度是一个方向一直在变化的量．11、BCD【解析】ABC：以15m/s的初速度竖直上抛的石块，上升的时间t=v0g=1.5s。第1s内，石块上升的高度h1=v0t1-12gt12=10m，重力做功W1D：抛出后前3s内，石块先上升后下落，重力先做负功后做正功。故D项正确。12、ACD【解析】对小球受力分析，在最低点一定受向上的作用力，对小球对管道的压力一定向下，A正确、B错误；小球通过管道最高点，当速度时，当重力完全提供向心力时，可能无压力，D正确；当速度时，管道对小球向上的支持力，当速度时，管道对小球向下的压力，C正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、CB3.843.84【解析】

(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；B．方法②要由求速度则需要测量小球直径，故B正确；C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；D．方法①纸带与计时器有摩擦，方法②用平均速度测量速度有误差，方法③避免了①②两种情况，系统误差小，故D正确。故选C。(2)[2]A图中的重物离打点计时器太远，导致纸带有很长一截不能打点，故B图的操作是正确的，有效的利用了纸带打点。(3)[3]方法②中，实验原理为验证重力势能的减少量等于动能的增加量，有即验证机械能守恒定律需满足实际是存在误差的，所以近似相等即可。(4)[4][5]方法③中，小球重力势能的减少量代入数据得小球动能的增加量为代入数据得14、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：15、10；1.5；2.5；