2023屆四川省宜賓市物理高一第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023屆四川省宜賓市物理高一第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、衛(wèi)星繞某一行星的運(yùn)動(dòng)軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過(guò)時(shí)間t，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為θ弧度，如圖所示．已知萬(wàn)有引力常量為G，由此可計(jì)算出太陽(yáng)的質(zhì)量為()A． B．C． D．2、以下關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)及萬(wàn)有引力的描述正確的是()A．開(kāi)普勒認(rèn)為行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓，行星在橢圓軌道上各個(gè)地方的速率均相等B．太陽(yáng)對(duì)行星的引力與地球?qū)υ虑虻囊儆诓煌再|(zhì)的力C．牛頓提出的萬(wàn)有引力定律只適用于天體之間D．卡文迪許利用扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量的數(shù)值3、用長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的繩子各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則A．兩個(gè)小球以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷B．兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷C．兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷D．以上說(shuō)法都不對(duì)4、如圖所示，兩個(gè)水平摩擦輪A和B傳動(dòng)時(shí)不打滑，半徑RA＝2RB，A為主動(dòng)輪．當(dāng)A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣處放置的小木塊恰能與A輪相對(duì)靜止．若將小木塊放在B輪上，為讓其與輪保持相對(duì)靜止，則木塊離B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為(已知同一物體在兩輪上受到的最大靜摩擦力相等)()A．RB．RC．RBD．B輪上無(wú)木塊相對(duì)靜止的位置5、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向一定不在同一直線上6、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤(pán)上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m．它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同．若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．此時(shí)繩子張力為T(mén)＝B．此時(shí)圓盤(pán)的角速度為ω＝C．此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時(shí)燒斷繩子物體A、B仍將隨盤(pán)一塊轉(zhuǎn)動(dòng)7、我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）空間段計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星（地球同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，下列有關(guān)同步衛(wèi)星說(shuō)法正確的是A．運(yùn)行速度大于7.9km/sB．5顆同步衛(wèi)星離地高度都相同C．繞地球運(yùn)行的周期比近地衛(wèi)星的周期大D．運(yùn)行穩(wěn)定后可能經(jīng)過(guò)高郵上空8、兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A和B，軌道半徑分別為rA和rB．如果rA＜rB，則（）A．衛(wèi)星A的運(yùn)動(dòng)周期比衛(wèi)星B的運(yùn)動(dòng)周期大B．衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星B的線速度大C．衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星B的角速度小D．衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度大9、如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊，以速度v0=4m/s滑上正沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，傳送帶上A、B兩點(diǎn)間的距離L=6m，已知傳送帶的速度v=1m/s，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g取10m/s1．關(guān)于物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)，下列表述正確的是（）A．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4sB．物塊滑離傳送帶時(shí)的速率為1m/sC．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為18JD．傳送帶對(duì)物塊做功為6J10、2015年4月，科學(xué)家通過(guò)歐航局天文望遠(yuǎn)鏡在一個(gè)河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，如圖所示．這也是天文學(xué)家首次在正常星系中發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量雙黑洞．這對(duì)驗(yàn)證宇宙學(xué)與星系演化模型、廣義相對(duì)論在極端條件下的適應(yīng)性等都具有十分重要的意義．若圖中雙黑洞的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以?xún)烧哌B線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，下列選項(xiàng)正確的是()A．雙黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1∶r2＝M2∶M1C．雙黑洞的線速度之比v1∶v2＝M1∶M2D．雙黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M2∶M1二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖(l）下列說(shuō)法正確的是_____A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D．記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E．斜槽必須光滑(2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)____m/s（g=9.8m/s2）．(3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)____m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_(kāi)____m/s,拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離_____cm，拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直距離_____cm(g=10m/s2）．12、（10分）在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，下圖是小球作平拋運(yùn)動(dòng)

的閃光照片，閃光時(shí)間間隔是，圖中各正方形小格邊長(zhǎng)點(diǎn)為小球的拋出點(diǎn)，則重力加速度______，初速度______．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）在離地面80m高處無(wú)初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200g，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，取釋放點(diǎn)所在水平面為參考平面。求：(1)在第2s末小球的重力勢(shì)能；(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化。14、（14分）A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是5∶3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3∶2，它們的向心加速度之比是多少？15、（13分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為2.0m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.03，開(kāi)始時(shí)物塊靜止，凹槽以v0＝6m/s初速度向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失，且碰撞時(shí)間不計(jì)。g取10m/s2，求：（1）物塊與凹槽相對(duì)靜止的速度？（2）從凹槽開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者相對(duì)靜止物塊與左側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

衛(wèi)星的線速度為：①，衛(wèi)星的角速度為：②，根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系公式，有：③，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：④，聯(lián)立解得：，故B正確，ACD錯(cuò)誤故選B．2、D【解析】試題分析：根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，可知行星在近日點(diǎn)的線速度大于行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤；太陽(yáng)對(duì)行星的引力與地球?qū)υ虑虻囊Χ紝儆谌f(wàn)有引力，故B錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力是普遍存在的，有質(zhì)量的兩物體間都存在萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力定律的適用于宇宙萬(wàn)物任意兩個(gè)物體之間的引力，故C錯(cuò)誤；1798年，卡文迪許利用扭秤，采用微小量放大法，由實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值，證明了萬(wàn)有引力定律的正確，故D正確．考點(diǎn)：開(kāi)普勒行星定律，萬(wàn)有引力定律．3、C【解析】試題分析：兩個(gè)小球以相同的速率運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)，繩子越短，向心力越大，繩子越容易斷，故A錯(cuò)誤；兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)知，繩子越長(zhǎng)，向心力越大，繩子越容易斷，故BD錯(cuò)誤，C正確．考點(diǎn)：向心力、牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律判斷何時(shí)繩子容易斷．4、B【解析】

摩擦傳動(dòng)時(shí)，兩輪邊緣上線速度大小相等，摩擦力提供向心力展開(kāi)討論即可．【詳解】摩擦傳動(dòng)不打滑時(shí)，兩輪邊緣上線速度大小相等，根據(jù)題意有：兩輪邊緣上有：RAωA=RBωB，所以ωB=R【點(diǎn)睛】摩擦傳動(dòng)時(shí)，兩輪邊緣上線速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解決本題的關(guān)鍵．5、C【解析】

A．曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向一直改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，A正確；B．平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度恒定且與速度不共線，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B正確；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受合力完全提供向心力，合力（加速度）方向一直改變，不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，D正確。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選C。6、ABC【解析】

C．A、B兩物體相比，B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B先有滑動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心，故C正確；AB．當(dāng)剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，以B為研究對(duì)象，有以A為研究對(duì)象，有聯(lián)立可得故AB正確；D．若燒斷繩子，則A、B的向心力都不足，都將做離心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選ABC.7、BC【解析】

A、7.9km/s是繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可得同步衛(wèi)星離地高度，同步衛(wèi)星周期相同，所以同步衛(wèi)星離地高度相同，故選項(xiàng)B正確；C、據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可得衛(wèi)星周期，由于同步衛(wèi)星的軌道半徑比近地衛(wèi)星大，所以同步衛(wèi)繞地球運(yùn)行的周期比近地衛(wèi)星的周期大，故選項(xiàng)C正確；D、同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面共面，故衛(wèi)星不可能運(yùn)行到高郵上空，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、BD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，則有，則得T=2πr，，，，式中M是地球的質(zhì)量，r是衛(wèi)星的軌道半徑，可見(jiàn)，軌道半徑越大，衛(wèi)星的周期越大，而線速度、角速度和向心加速度都越小，則知BD正確，AC錯(cuò)誤．9、BC【解析】

A、B、滑塊先向右勻減速,對(duì)于向右滑行過(guò)程,根據(jù)牛頓第二定律,有

計(jì)算得出

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有運(yùn)動(dòng)位移為然后向左勻加速過(guò)程,并加速到和皮帶速度相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有運(yùn)動(dòng)的位移為最后3m做勻速直線運(yùn)動(dòng),有即滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故A錯(cuò)誤,B正確;

C、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的熱量等于滑塊與傳送帶之間的一對(duì)摩擦力做功的代數(shù)和,等于摩擦力與相對(duì)路程的乘積;物體向右減速過(guò)程,傳送帶向左移動(dòng)的距離為:

物體向左加速過(guò)程,傳送帶運(yùn)動(dòng)距離為則相對(duì)位移為:則所以C選項(xiàng)是正確的;

D、傳送帶對(duì)物塊做的功即等于物塊動(dòng)能的變化量，由動(dòng)能定理可知：，故D錯(cuò)；故選BC【點(diǎn)睛】根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊的加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律判斷出:滑塊滑上傳送帶后,因?yàn)槟Σ亮ψ饔?先向右勻減速后反向加速,速度增加到等于傳送帶后再一起勻速;然后根據(jù)功能關(guān)系計(jì)算出摩擦力對(duì)滑塊做的功和產(chǎn)生的熱量.10、BD【解析】A項(xiàng)：雙黑洞繞連線的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，所以角速度也相等，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：雙黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由它們間的萬(wàn)有引力提供，向心力大小相等，設(shè)雙黑洞的距離為L(zhǎng)，由，解得雙黑洞的軌道半徑之比，故B正確；C項(xiàng)：由得雙黑洞的線速度之比為，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由得雙黑洞的向心加速度之比為，故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題11、AC1.61.52155【解析】

（1）為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故A正確．為了保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故B錯(cuò)誤，C正確，E錯(cuò)誤．記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴(yán)格地等距離下降，故D錯(cuò)誤．故選AC．

（2）根據(jù)y=gt2得，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝m/s＝1.6m/s．

（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT2得，，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度B點(diǎn)的豎直分速度vyB＝m/s＝2m/s．

從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移xB=v0t=1.5×0.2m=0.3m=30cm，

拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移yB＝gt2＝×10×0.04m＝0.2m＝20cm，

所以拋出點(diǎn)距離A點(diǎn)的水平距離xA=xB-3L=30cm-15cm=15cm，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直距離yA=yB-3L=20cm-15cm=5cm．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．12、；0.24m/s【解析】

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使每次平拋運(yùn)動(dòng)軌跡相同，因此要在同一位置靜止釋放，這樣可以保證平拋初速度相同；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：在豎直方向：，將，代入解得：。根據(jù)水平方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有：，由此解得：。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（1）-40J；（2）減少了；50J【解析】

(1)由題知，取釋放點(diǎn)所在水平面為參考平面，則在第2s末小球所處的高度h=-gt2=-×10×22m=-20m重力勢(shì)能Ep=mgh=0.2×10×(-20)J=-40JEp<0說(shuō)明了物體在參考平面的下方(2)在第3s末小球所處的高度h′=-gt′2=-×10×32m=-45m第3s內(nèi)重力做功W=mg(h-h′)=0.2×10×(-20＋45)J=50J即小球的重力勢(shì)能減少了50J14、5∶2【解析】A，B兩艘快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比是5∶3，所以它們的線速度之比：vA∶vB＝5∶3由于在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3∶2，所以它們的角速度之比