2023年江苏省泰州市名校物理高一第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023年江苏省泰州市名校物理高一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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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、如图所示，质量相同的甲乙两个小物块(视为质点)，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（）A．两物块到达底端时速度相同B．两物块运动到底端的过程中重力做功相同C．两物块到达底端时动能不同D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率2、如图所示，将质量为0.5kg的物体以一定的初速度水平抛出，飞行1s后垂直撞在倾角θ为45°的斜面上，g取10m/s2。则物体与斜面相碰前的动能为（）A．25J B．50JC．100J D．J3、若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大C．沿路径Ⅱ重力做功最大D．条件不足不能判断4、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是()A．0 B．mgC．3mg D．5mg5、如图为常见的自行车传动示意图．A轮与脚蹬子相连，B轮与车轴相连，C为车轮．当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是（）A．A轮与B轮的角速度相同B．B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同C．A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同D．B轮边缘点与C轮边缘点的向心加速度相同6、如图所示，一圆筒绕中心轴OO′以角速度ω匀速转动，小物块紧贴在竖直圆筒的内壁上，相对于圆筒静止。此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为f。当圆筒以角速度2ω匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（）A．摩擦力大小变为4fB．摩擦力大小变为2fC．弹力大小变为4FD．弹力大小变为8F7、一物体在N个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余力不变，则物体可能做(

)A．匀加速直线运动B．变加速直线运动C．类平抛运动D．匀速圆周运动8、如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点，将一个小球以水平速度沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出，不计空气阻力，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，那么小球完成PQ段飞行的时间是（）A． B．C． D．9、如图所示，细线上端固定，下端系一小球，将小球拉至实线所示位置自由释放，空气阻力不计，在小球自释放位置摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒B．细线的拉力对小球做正功C．小球重力势能的减小量等于其动能的增加量D．重力对小球做的功等于小球动能的增加量10、如图所示，一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O，两端各固定质量分别为m和2m的两小球，光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上，将轻杆由水平位置静止释放，转到竖直位置，在转动的过程中，忽略空气的阻力．下列说法正确的是()A．在竖直位置两球的速度大小均为2gLB．杆竖直位置时对m球的作用力向上，大小为1C．杆竖直位置时铁钉对杆的作用力向上，大小为11D．由于忽略一切摩擦阻力，根据机械能守恒，杆一定能绕铁钉做完整的圆周运动11、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rA＝r、rB＝2r。两物体与圆盘间的动摩擦因素μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（）A．此时细线张力为FT＝3μmgB．此时圆盘的角速度为C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心D．此时烧断细线，A仍相对圆盘静止，B将做离心运动12、下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（）A．万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的B．对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律中的r是两质点间的距离C．对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离D．质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力二．填空题(每小题6分，共18分)13、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线，如图所示．由图可知弹簧的劲度系数为________N/m，图线不过坐标原点的原因是___________．14、（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是____________（填字母代号）A．按照图1示的装置安装器件B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C．用天平测量出重物的质量D．先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落E．在打出的纸带上，选取合适的两点，测量两点的速度和他们之间的距离F．验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即验证机械能是否守恒．（1）本次实验中，打点周期为0.01s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想纸带的数据如图1所示，单位是cm，g取9.8m/s1．点O、A之间还有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB=____m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量△Ep=_______J，此过程中物体动能的增量△Ek=___J．（答案保留三位有效数字），实验结论是______________________________15、在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法．用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝1.25cm，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计算式为＝________(用L、g表示)，其值是______m/s。(取)三．计算题(22分)16、（12分）某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。求：(1)弹簧弹性势能的大小；(2)物体重力势能的增量；(3)拉力所做的功。17、（10分）如图所示，A、B、C三个小物体通过绳子连接，挂在光滑的定滑轮上保持静止状态，且A和C位于同一水平面，距离地面高为h0.5m，已知mA2kg，mBmC1kg，现剪断B，C之间的连线，令A和C下降，B上升，不计一切阻力，g10m/s2，试求：(1)通过分析计算A和C谁先落地？(2)A即将落地时的速度。(3)物体B能上升离开地面的最大高度。(B距滑轮足够远)

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、B【解析】

AC．对于任一物体，根据动能定理得解得，则知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，所以速度不同，故AC错误；B．由重力做功表达式知两物块运动到底端的过程中重力做功相同，故B正确；D．甲物块到达底端时，重力与速度方向垂直，由公式知其重力做功的瞬时功率为零，而乙物块重力做功的瞬时功率不等于零，所以乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D错误。故选B。2、B【解析】

物体撞到斜面上时的竖直速度则合速度则物体与斜面相碰前的动能为故选B。3、B【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：wG=mgh，故选B．4、C【解析】

小球恰好通过最高点时，只受到重力作用，重力完全充当向心力，则有，当小球到达最高点速率为2v时，应有，联立解得小球受到轨道的压力大小为，根据牛顿第三定律可知，轨道的压力为3mg,故C项正确，ABD错误．5、C【解析】轮AB边缘上的点与传动链条接触，其速度大小和传动链条的速度大小一致，所以A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相等，根据公式v=rω，线速度相等时，半径小的角速度大，故A错误，C正确；B边缘与C轮边缘的点在同一个轮子上，所以B轮边缘与C轮边缘的角速度相同，而rC＞rB，据公式v=ωr可知，线速度不等，故B错误；根据a=ω2r可知，由于B轮边缘点与C轮边缘点的角速度相同，半径不同，故B轮边缘的点与C轮边缘的点的向心加速度不相同，故D错误；故选C．点睛：本题关键明确两种常见的传动方式的特点：同缘传动边缘点线速度相等，同轴传递角速度相等6、C【解析】

对小物体研究，做匀速圆周运动，受重力、支持力和向上的静摩擦力，支持力提供向心力，摩擦力与重力平衡。根据牛顿第二定律，有水平方向FN=mω2r竖直方向Ff=mg当加速度ω加倍后，支持力变为4倍，静摩擦力不变；A．摩擦力大小变为4f与上述分析结论不符，故A错误；B．摩擦力大小变为2f与上述分析结论不符，故B错误；C．弹力大小变为4F与上述分析结论相符，故C正确；D．弹力大小变为8F与上述分析结论不符，故D错误；故选C。7、AC【解析】作匀速直线运动的物体受到N个力的作用，这N个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的N-1个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，不可能做变加速直线运动。故A正确，B错误；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余各力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，剩余的N-1个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动。故C正确；其余N-1个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故D错误；故选AC。点睛：本题考查了曲线运动的条件以及多力平衡的知识，关键根据平衡得到其余另外的力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析．8、BC【解析】

AB．小球做平抛运动则时间A错误B正确；CD．在水平方向上有则D错误C正确。故选BC。9、ACD【解析】

ABC．小球从高处向低处摆动过程中，只有重力做功，所以是机械能守恒，重力势能减少量等于动能增加量，故AC正确，B错误；D．由于小球在摆动过程中，根据动能定理，可得重力做的正功等于动能的增加量，故D正确。故选ACD。【点睛】机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒。10、BC【解析】将轻杆从水平位置由静止释放，转到竖直位置时，两球的速度大小相等，设为v，根据系统的机械能守恒，得2mgL-mgL=12⋅3mv2，解得v=23gL．故A错误．

杆转到竖直位置时，对m球：mg-N=mv2L点睛：本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒和牛顿运动定律结合研究．11、AB【解析】

ABC．两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则：B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：联立解得：故A正确、B正确、C错误；D．此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，B仍相对圆盘静止，故D错误。故选AB。12、BC【解析】

A．万有引力定律是牛顿发现的，故A错误；B．对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律中的r是两质点间的距离，故B正确；C．对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离，故C正确；D．物体之间的万有引力时作用力和反作用力，不论质量大小，两物体之间的万有引力总是大小相等，故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、200弹簧自身有重力【解析】

[1][2]当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况