2023年北京市石景山第九中学高一物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023年北京市石景山第九中学高一物理第二学期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、质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，在运动过程中受到水平向右，大小为10N的拉力作用，则物体的加速度为（）A．1m/s2向右 B．1m/s2向左C．1.5m/s2向右 D．0.5m/s2向右2、如图，窗子上、下沿间的高度H=1．6m，墙的厚度d=2．4m，某人在离墙壁距离L=1．4m、距窗子上沿h=2．2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=12m/s2。则v的取值范围是（）A．m/sB．m/sC．D．3、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是A．B．C．D．4、若小朋友失手将一个挂有重物的氢气球放飞，氢气球下系的一小重物重力为G，重物只在重力作用和绳的拉力作用下沿图中的虚线方向加速运动，不考虑重物所受的空气阻力和风力的影响，则图中的气球和重物G在运动中所处的位置可能的是图中的()A．B．C．D．5、下列关于磁场的说法中，正确的是A．只有磁铁周围才存在磁场B．磁场是假想的，不是客观存在的C．磁场中有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用6、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7、图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮通过链条带动小齿轮，小齿轮带动后轮转动．A、B、C分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的质点，提起自行车后轮，匀速转动踏脚，则A．B点向心加速度大于A点向心加速度B．A点向心加速度大于C点向心加速度C．A、B、C三点的线速度大小相等D．B、C两点的角速度大小相等8、我国的北斗卫星导航系统（BDS）空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）和30颗非静止轨道卫星，下列有关同步卫星说法正确的是A．运行速度大于7.9km/sB．5颗同步卫星离地高度都相同C．绕地球运行的周期比近地卫星的周期大D．运行稳定后可能经过高邮上空9、关于所有的地球同步卫星，下列说法正确的是A．向心力相同 B．周期相同C．向心加速度相同 D．离地心的距离相同10、甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两船到达对岸的时间不同B．ν=2ν0C．两船可能在未到达对岸前相遇D．甲船也在A点靠岸二、实验题11、（4分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶1．用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开．(1)本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②______________________；③_______________________．(2)测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是______m．(结果保留两位有效数字)12、（10分）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：A．用天平测出重物和夹子的质量B．把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源F.用秒表测出重物下落的时间G.更换纸带，重新进行实验(1)对于本实验，以上不必要的步骤是____________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：①在纸带上打下计数点B的速度为_________m/s；②从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_________J；打B点时重物的动能为_________J；（3）实验中发现重力势能的减少量______动能的增加量（填“略大于”或者“略小于”或者“等于”）．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）带电粒子的质量m=1.7×10-27kg，电荷量q=1.6×10-19C，以速度v=3.2×106m/s，沿垂直于磁场又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B=0.17T，如图所示，求：(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小；(2)若要使带电粒子从左边界射出，磁场的宽度L至少多大；(3)若磁场的宽度L=10cm，在磁场中运动的时间。14、（14分）某汽车发动机的额定功率为P，质量m=2000kg，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍．若汽车从静止开始以a=1m/s2的加速度在水平路面上匀加速启动，t1=20s时，达到额定功率．此后汽车以额定功率运动，t2=100s时速度达到最大值，汽车的v-t图象如图所示，取g=10m/s2，求：(1)汽车的额定功率P；(2)汽车在t1至t2期间的位移s2；(3)若汽车在路面倾角为θ的斜坡路段行驶，求匀速上坡的最大速度（已知sinθ=0.1，）．15、（13分）如图所示，AB与CD是倾斜角为53°的两个对称的粗糙斜面，A与D，B与C分别位于同一水平面上，两斜面与光滑圆弧轨道相切于B、C两点，E为轨道的最低点．A、B两点间的高度差为h=1.5m，圆弧轨道的半径R=0.5m，滑块P的质量m=2kg，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）滑块P至少以多大的初速度v0从A点下滑，才能冲上斜面CD到达D点？（2）若滑块P在A点由静止开始下滑，求它在两斜面上走过的总路程S？（3）若滑块P在A点由静止开始下滑，求其对轨道最低点E的最大压力和最小压力各为多少？

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】

对物体受力分析，根据牛顿第二定律得代入数据得方向向右，C正确。故选C。2、C【解析】试题分析：小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大．此时有，代入解得，恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，则有，解得，故v的取值范围是，C正确；考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】解决本题的关键明确临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活解答．3、A【解析】试题分析：因为蜜蜂与汽车速度大小相等且它们并列运动，以汽车为参照物，蜜蜂相对于汽车位置不变，它们在水平方向上相对静止，车轮边缘的点相对于车作圆周运动，运动轨迹是圆，因蜜蜂相对于车静止，所以蜜蜂看到的车轮边缘上的点的运动轨迹是圆，A正确；考点：考查了参考系【名师点睛】以汽车为参照物，确定车与蜜蜂间的相对运动及位置关系，分析解答．4、C【解析】

因为重物只在重力作用和绳的拉力作用下沿图中的虚线方向加速运动,根据牛顿运动定律得：重力和拉力的合力沿虚线方向，与速度方向相同，ABD错误，C正确5、D【解析】

A．磁铁周围存在磁场，通电电流周围也存在磁场，故A错误；B．磁场是客观存在的物质，磁感线是假想的，故B错误；C．磁场随时存在于磁体与通电电流周围，故C错误；D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，故D正确。故选D。6、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．7、AD【解析】A、由于大齿轮和小齿轮通过链条连接，二者边缘处线速度相等，则根据加速度公式：可知，由于小齿轮的半径小，则导致B点向心加速度大于A点向心加速度，即，故选项A正确；B、由于B、C有共同转轴，二者角速度相等，即，则根据加速度公式：，可知由于C的半径大，则导致，由于，则，故选项B错误，D正确；C、由于，，而且可知由于C的半径大于B的半径，则，则可知，故选项C错误；点睛：本题关键能分清皮带传动和同轴传动，还要能结合公式、以及、列式求解．8、BC【解析】

A、7.9km/s是绕地球匀速圆周运动的最大速度，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故选项A错误；B、据万有引力提供圆周运动向心力可得同步卫星离地高度，同步卫星周期相同，所以同步卫星离地高度相同，故选项B正确；C、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星周期，由于同步卫星的轨道半径比近地卫星大，所以同步卫绕地球运行的周期比近地卫星的周期大，故选项C正确；D、同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故卫星不可能运行到高邮上空，故选项D错误。9、BD【解析】由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据公式，解得，所以轨道半径是一个定值，即离地心距离相同，根据可得，轨道半径相同，线速度大小相同，但方向不同，B错误；根据可得，半径相同，向心加速度大小相同，但方向不同，C错误；过程中的向心力由万有引力充当，，由于每个同步卫星的质量不同，故受到的向心力不一定相同，D错误．【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．10、BD【解析】

由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；故选BD．【点睛】由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．二、实验题11、油膜看成单分子层油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）4.2×10-9【解析】

(1)[1][2]本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）．(2)[3]1滴该溶液所含油酸的体积为：；则油分子的直径：12、AF;1.8m/s,0.86J,0.81J;略大于【解析】

(1)实验中验证机械能守恒,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量重物和夹子的质量,故A不必要.重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出,不需要秒表测出,故F不必要.（2）①利用中点时刻的速度等于平均速度即②从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量则打B点的动能（3）实验中发现重力势能的减少量略大于动能的增加量，因为存在阻力做负功．故本题答案是：(1).（1）AF;(2).1.8m/s,0.86J,.0.81J;（3）略大于点睛：(1)根据实验的原理以及注意事项确定不必要的步骤.

(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从而得出B点重物的动能.【详解】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、(1)0.2m；(2)0.2m；(3)【解