广东省阳江三中2022-2023学年物理高一下期中学业水平测试试题含解析

广东省阳江三中2022-2023学年物理高一下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、2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宮二号”成功对接；2017年6月，我国又成功发射“量子科学实验卫星”，实现了远距高量子纠缠，刷新世界纪录。已知“墨子号”的轨道高度为100km，“天宮二号”的轨道高度为393km，两者都围绕地球做匀速圆周运动，可以推断A．“墨子号”的线速度小于“天宫二号”的线速度B．“墨子号”的周期小于“天宫二号”的周期C．“墨于号”相对地面是静止的D．地球对“墨子号”的万有引力大于地球对“天宫二号”的万有引力2、以下说法正确的是（）A．速度、加速度、力都是矢量B．“一节课40分钟”中的40分钟指的是时刻C．所有体积很小的物体都能视为质点D．研究物体的运动时，只能以地面为参考系3、从“神舟号”载人飞船的发射成功可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节．轨道舱处于完全失重状态，以下器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是()A．哑铃 B．单杠 C．跑步机 D．弹簧拉力器4、如图所示，在光滑的轨道上，小球滑下经过圆孤部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是A．重力、弹力、和向心力 B．重力和弹力C．重力和向心力 D．重力5、关于物理学的思想方法，下列说法正确的是（）A．著名的伽利略斜面实验，采用了类比法B．将围绕太阳公转的地球看成质点，采用了等效法C．加速度的定义式a＝，利用的是比值定义法D．探究加速度与外力和质量的关系时，主要采用了理想化模型的研究方法6、如图所示为皮带传动装置．A、C、D分别为三个轮子边缘上的质点，B是左侧小轮上的一点，左侧两个轮子为同轴转动，左右轮子通过皮带传动，各点到轴心的距离已标出．若传动过程中皮带不打滑，则关于各点的线速度和角速度的判断，正确的是（）A． B． C． D．7、1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行。2020年3月9日，我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星，以大约3.08km/s的速度运行在高度约为35786km的地球同步轨道上。则关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）A．“东方红一号”和“北斗54”的轨道平面都经过地心B．“东方红一号”和“北斗54”都有可能经过常熟的正上空C．“东方红一号”在近地点的运行速度大于11.2km/sD．根据题中信息，若再已知地球自转周期和表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度8、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则对A物体分析正确的是（）A．受重力、支持力和摩擦力B．受重力、支持力、向心力和摩擦力C．转速越快，越易滑动D．物体A的运动半径越小，越易滑动9、下列关于万有引力定律的说法中正确的有（）A．万有引力定律是开普勒发现的B．万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用C．中的G是由卡文迪许测定的一个比例常数，没有单位D．中的r可以是两个质量分布均匀的球体球心间的距离10、2013年12月2日，“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入距月球表面100km圆轨道绕月飞行，如图所示，之后“嫦娥三号”又经过一次变轨，进入近月表面15km、远月表面100km的椭圆轨道飞行，下列说法正确的是（）A．“嫦娥三号”在距月球表面100km圆轨道上运行的速度大于月球的第一宇宙速度B．“嫦娥三号”在距月球表面100km圆轨道上运行周期比在椭圆轨道上的周期大C．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P点时开动发动机加速才能进入椭圆轨道D．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P点时刹车减速才能进入椭圆轨道11、小球在空中P点，以初速度v0竖直下抛，经一段时间后，正好落在下端固定于地面竖直放置的轻弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，则下面说法正确的是（）A．小球落到轻弹簧上后，立即做减速运动，动能不断减小B．当小球所受合外力为零时，小球的动能最大C．当小球所受合外力为零时，弹簧形变最大D．小球被反弹后，所能达到的最高点不再是P点12、做匀速圆周运动的物体，下列物理量中保持不变的是（）A．周期 B．向心加速度 C．线速度 D．动能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中（1）实验中，纸带将被释放瞬间的四种情景如下照片所示（打点计时器已正确安装），其中最合适的是_______ABCD（2）实验中，如下哪些操作是必要且正确的________A．用秒表测量重物运动时间B．重物的质量应尽可能大些C．先接通电源后释放纸带D．先释放纸带后接通电源（3）在实验中，打出的纸带如图所示，其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点，AB＝2mm，D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点，测得D、E、F到A的距离分别为x1=15.55cm、x2=19.20cm、x3=23.23cm(图中未画出)．打点计时器的打点频率f=50Hz，重物质量为m=200g，实验地点重力加速度为g．一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中，重物的机械能守恒．（当地重力加速度，结果保留三位有效数字）①重物重力势能减少量＝___________J，动能增量＝__________J．②比较和发现，重物重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这一误差的原因是__________________________________________________________．14、（10分）如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为(用l和g表示)________，其值是________(g＝9.8m/s2)，小球在b点的速率是________．(结果保留3位有效数字)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）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。求：(1)小球到B点时的速度大小？(2)小球从B点运动到C点所用的时间？(3)小球落到斜面上C点时的速度大小？16、（12分）如图所示，有一水平放置的圆盘，上面水平放一劲度系数为的弹簧，弹簧的一端固定于轴上，另一端连接一质量为的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（1）盘的转速n0多大时，物体A开始滑动；（2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量△x是多少。17、（12分）如图，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为45°，在B点小球的速度与水平方向的夹角为60°，空气阻力忽略不计，g=10m/s2，求：（1）小球在B点的速度大小（2）A．B两点间水平距离XAB的值

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、B【解析】

由题意知墨子号的轨道半径小于天宫二号的轨道半径，故据，可得线速度，墨子号的轨道半径小，故线速度大于天宫二号的线速度，A错误；据，可得周期，墨子号的轨道半径小，故其周期小于天宫二号周期，选项B正确；墨子号不是地球同步卫星，故其相对地球是运动，故C错误；因不知道“墨子号”与“天宫二号”的质量关系，则不能比较地球对“墨子号”的万有引力与地球对“天宫二号”的万有引力的大小，故D错误.2、A【解析】

速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，选项A正确；“一节课40分钟”中的40分钟指的是时间，选项B错误；物体能否看做质点关键是看物体的大小与所研究的问题相比能否忽略不计，并非所有体积很小的物体都能视为质点，选项C错误；研究物体的运动时，可以选择任何物体做参照物，不一定只以地面为参考系，选项D错误；故选A.3、D【解析】A．用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊没有压力的作用，故A错误；B．利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降．在完全失重状态下重力的影响消失，故B错误；C．在轨道舱中人处于失重状态，人站在跑步机上脚对跑步机没有压力．根据压力与摩擦力成正比，那么这时脚与跑步机之间没有摩擦力，人将寸步难行．故C错误；D．弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关．故D正确．故选：D4、D【解析】

因为小球恰好通过最高点，此时靠重力提供向心力，小球仅受重力作用．故D正确，A、B、C错误．故选D．5、C【解析】

A．伽利略斜面实验所用方法为理想实验法，故A错误；B．将围绕太阳公转的地球看成质点，采用的理想化模型法，故B错误；C．加速度的定义式a＝，利用的是比值定义法，故C正确；D．探究加速度与外力和质量的关系时，采用的是控制变量法，故D错误。故选：C。6、C【解析】

由于A、C两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，线速度相等，由于，根据可知；B、C、D三点为共轴的轮子上的点，角速度相等，由于，根据可知，所以，，故选项C正确，A、B、D错误；7、AD【解析】

A．所有卫星的轨道平面都经过地心，故A正确；B．“北斗54”是地球的同步卫星，只运行在赤道上空，不可能经过常熟的正上方，故B错误；C．11.2km/s是第二宇宙速度，第二宇宙速度是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故“东方红一号”在近地点的运行速度小于11.2km/s，故C错误；D．地球表面的物体受到的重力等于万有引力第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，则对于同步卫星有联立以上式子可求得第一宇宙速度的表达式，故D正确。故选AD。8、AC【解析】

AB．小球受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，因小物体A还要随着圆盘一起做匀速圆周运动，有沿半径向外的运动趋势，所以还会受到沿半径向里的静摩擦力作用，故B错误，A正确；C．根据牛顿第二定律有故转速越大，静摩擦力越大，越容易滑动，故C正确；D．根据牛顿第二定律有半径越大，静摩擦力越大，越容易滑动，故D错误。故选AC。9、BD【解析】

A、万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的。故A错误；B、万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用，故B正确；C、F=中的G是一个比例常数，单位为Nm1/kg1．故C错误；D、F=中的r可以是两个质量分布均匀的球体球心间的距离，故D正确；10、BD【解析】

A、月球第一宇宙速度是近月轨道卫星运行速度，根据，则，可知卫星轨道高度大运行速度小，故A错误；

B、“嫦娥三号”在圆轨道上的半径大于卫星在椭圆轨道上的半长轴，根据开普勒第三定律，知“嫦娥三号”在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上运行的周期，故B正确；

C、“嫦娥三号”在圆轨道上要进入椭圆轨道要做近心运动，在圆轨道上满足，在椭圆轨道上经过P点时将开始做近心运动满足，同在P点万有引力大小相等，故在椭圆轨道上的运行速率小于圆轨道上的运行速率，即在经过P点时刹车减速才能进入椭圆轨道，所以C错误，D正确．【点睛】月球第一宇宙速度是近月轨道上圆周运动的线速度，根据开普勒行星运动定律判定周期大小关系，根据卫星变轨原理分析在P点卫星是加速还是减速问题；解决本题的关键掌握卫星的线速度公式和开普勒定律，理解卫星的变轨过程，这类问题也是高考的热点问题．11、BD【解析】

A．小球落到轻弹簧上后，开始时弹力小于重力，做加速运动，后来当弹力大于重力时做减速运动，则动能先增加后减小，选项A错误；B．当小球所受重力等于弹力时，此时小球受合外力为零，此时加速度为零，速度最大，此时小球的动能最大，选项B正确；C．当小球所受合外力为零时重力等于弹力，小球还会向下运动继续压缩弹簧，此时弹簧形变不是最大，选项C错误；D．由于开始时小球在P点有竖直初速度v0，则小球被反弹后所能达到的最高点将高于P点，选项D正确。故选BD。12、AD【解析】A、匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，周期是恒定的，故A正确；B、匀速圆周运动的，向心加速度大小不变，方向时刻改变，所以向心加速度改变，故B错误；C、匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故C错误；D、匀速圆周运动速度大小不变，所以动能不变，故D正确．点睛：匀速圆周运动的特征是：速度大小不变，方向时刻变化；向心力、向心加速度大小不变，始终指向圆心；角速度不变；周期固定；速度的大小不变，则动能不变．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABC0.3760.369实验过程中有阻力作用【解析】

（1）[1]．在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误．

（2）[2]．可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误；重物的质量应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确，D错误；故选BC.

（3）①[3][4]．因为AB=2mm，则A点为自由落体运动的初始位置，即vA=0，从A点到E点过程中，重力势能的减小量为：△EP=mgx2=0.2×9.8×0.1920J=0.376J；根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得E点的瞬时速度：则动能增量为：△EK=mvE2=×0.2×1.922J=0.369J.②[5]．因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能．

点睛：考查验证机械能守恒定律时，要注意减小一切阻力，只有重力做功，重物机械能才守恒．注意重物应紧靠打点计时器．运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要知道纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能．14、0.70m/s