內(nèi)蒙古烏蘭察布市集寧一中2022-2023學年高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

內(nèi)蒙古烏蘭察布市集寧一中2022-2023學年高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、下列說法正確的是（）A．伽利略提出了行星運動的三大定律B．牛頓最先在實驗室里比較準確地測出了引力常量的數(shù)值C．海王星被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，它的發(fā)現(xiàn)確立了萬有引力定律的地位D．開普勒從實驗中得出了行星運動定律2、在萬有引力定律理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是（）A．開普勒在研究行星運動規(guī)律的基礎(chǔ)之上提出了萬有引力定律B．牛頓通過扭秤實驗測出了萬有引力常量G的數(shù)值C．開普勒通過研究行星觀測記錄，得出在相等時間內(nèi)，地球與太陽的連線和火星與太陽的連線掃過的面積相等的結(jié)論D．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中應用了牛頓第三定律的知識3、如圖所示，O為彈簧振子平衡位置,將振子拉至A處后放手，振子可沿水平光滑桿在A、B間作簡諧振動，則振子（）A．從B→O回復力不斷減小，速度不斷減小B．從B→O回復力不斷增大，速度不斷增大C．在O處速度最大D．在B處速度最大4、如圖所示，用一只飛鏢在O點對準前方的一塊豎直擋板，O與A在同一水平線上，當飛鏢的水平初速度分別為v1、v2、v3時，打在擋板上的位置分別為B、C、D，且AB：BC：CD=1：3：5，（不計空氣阻力）則v1：v2：v3的值為（）A．3：2：1B．5：3：1C．6：3：2D．9：4：15、如圖所示是一電動陶藝機，陶藝機上的圓盤可繞一通過圓心且垂直盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動．在圓盤上放置一擺件，擺件與圓盤一起作勻速圓周運動，則擺件的受力情況是A．重力、向心力 B．重力、支持力、向心力、摩擦力C．重力、支持力和指向圓心的摩擦力 D．重力、支持力和背向圓心的摩擦力6、從同一高度同時以10m/s的速度拋出兩小球，一球豎直上拋，另一球豎直下拋．不計空氣阻力，取重力加速度為10m/s1．則它們落地的時間差為A．3s B．4s C．5s D．6s7、在下列物理過程中，機械能守恒的有A．把一個物體豎直向上勻速提升的過程B．運動員扔出的鉛球在空中飛行不計阻力的過程C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行的過程D．以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體8、如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖像，Oa段為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是（）A．0~t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動且功率恒定B．t1~t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22－mv12C．t1~t2時間內(nèi)的平均速度大于（v1＋v2）D．在全過程中，t1時刻的牽引力及其功率都是最大值9、利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，能計算出地球質(zhì)量的是A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間距離10、下列說法正確的是（）A．天王星的運行軌道偏離根據(jù)萬有引力計算出來的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其它行星的引力作用；B．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方C．海王星是牛頓運用萬有引力定律，經(jīng)過大量計算而發(fā)現(xiàn)的,被人們稱為“筆尖上的行星”D．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積11、已知船速v船>v水，欲橫渡寬為d的河流，下列說法正確的是（）A．船頭垂直河岸向彼岸航行時，橫渡時間最短B．船頭垂直河岸向彼岸航行時，實際航程最短C．船頭朝上游轉(zhuǎn)過一定角度，使實際航線垂直河岸，此時航程最短D．船頭朝下游轉(zhuǎn)過一定角度，使實際航速增大，此時橫渡時間最短12、一汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t=0時刻將汽車發(fā)動機的輸出功率調(diào)為另一個恒定值，設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力恒定不變．從t=0時刻開始，汽車運動的v-t圖象可能正確的有A．B．C．D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“研究平拋運動”的實驗中，釆用圖1所示的實驗裝置，其簡圖如圖2所示，水平拋出的小球落入接球槽中，通過復寫紙在白紙上留下痕點。（1）下列說法正確的是__________（多選）A．小球運動時可以與豎直板相接觸B．固定斜槽時，必須保證斜槽末端切線水平C．在研究一條運動軌跡時，小球每次都要從同一位置由靜止開始釋放D．為了準確地描出小球運動的軌跡，必須用光滑曲線把所有的點連接起來（2）實驗中小球碰到接球槽會在復寫紙下面的白紙上留下相近的兩個點（如圖3所示），應該取__________（選填“左邊”或“右邊”）的點進行測量；（3）圖4是實驗中小球從斜槽上不同位置下落獲得的兩條軌跡，圖線①所對應的平拋運動的初速度__________（選填“較小”或“較大”），圖線②所對應的小球在斜槽上釋放的位置__________（選填“較低”或“較高”）。14、（10分）(1)在利用重錘做自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法正確的是（____）A．應選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力B．應選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動C．不需要稱量重錘的質(zhì)量D．必須稱量重錘的質(zhì)量(2)在該實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點依次記為1、2、3…，測得的x1、x2、x3…是重錘從開始運動到各時刻的位移．已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，則當打點計時器打點“4”時，重錘動能的表達式為________________；從“0”點到“4”點的過程中重錘重力勢能的減少量表達式為_________________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，輕桿長2m，中點裝在水平軸O點，兩端分別固定著小球A和B，A球的質(zhì)量為1kg，B球的質(zhì)量為2kg，兩者一起在豎直面內(nèi)繞O軸做圓周運動．（不計一切摩擦力和空氣阻力，g取10m/s2)(1)若A球在最高點時，其恰好對桿不產(chǎn)生力的作用，求此時A球的速度和桿對B球作用力的大小(2)若桿經(jīng)過豎直位置時，O軸受到的合力為零，此時B球在什么位置？B球的速度是多少？16、（12分）關(guān)于行星的運動，開普勒第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量．（1）將行星繞太陽的運動按勻速圓周運動處理，請推導太陽系中該常量k的表達式．（已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M）（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立．經(jīng)測定月地距離為r1=3.8×108m，月球繞地球運動的周期T1=2.4×106S．①推導地球質(zhì)量M地的表達式．②估算其數(shù)值．（G=6.67×N·m2／kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）17、（12分）你可以利用以下方法估測出自行車的平均速度：騎上自行車，數(shù)一數(shù)某一只腳蹬在時間t內(nèi)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)N，然后對自行車的傳動系統(tǒng)進行一下測量，如圖所示，測出腳踏板到輪盤中心的距離為R1、輪盤半徑為R2、飛輪半徑為R3、車后輪的半徑為R4，試根據(jù)需要選取題中的已知量算出自行車在時間t內(nèi)的平均速率。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】

（1）行星運動的三大定律是開普勒提出的，即著名的開普勒三大定律，A錯誤；（2）卡文迪許利用扭秤比較準確地測出了引力常數(shù)的數(shù)值，B錯誤；（3）海王星是利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，之后又用同樣方法發(fā)現(xiàn)了冥王星，故C正確；（4）開普勒是通過數(shù)學運算的方法發(fā)現(xiàn)的行星運動定律，D錯誤．故本題選C．2、D【解析】

開普勒在研究行星運動規(guī)律的基礎(chǔ)之上提出了行星運動定律，萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤．卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量G的數(shù)值，故B錯誤．根據(jù)開普勒第二定律知，在相等時間內(nèi)，地球與太陽的連線掃過的面積相等，但與火星與太陽的連線掃過的面積并不等，故C錯誤．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，不僅應用了牛頓第二定律，還應用了牛頓第三定律的知識，故D正確．故選D．【點睛】本題是物理學史問題，結(jié)合牛頓、卡文迪許、開普勒等人的物理學貢獻進行答題即可．本題考查物理學史，屬于識記內(nèi)容．對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，注重積累．3、C【解析】

AB．從B→O，位移減小，回復力不斷減小，速度不斷增大，選項AB錯誤；CD．在O處，加速度為零，速度最大，選項C正確，D錯誤。4、C【解析】忽略空氣阻力，則小球被拋出后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)h=gt2解得：所以三次小球運動的時間比t1：t2：t3=：：=1：2：3水平位移相等，根據(jù)v=得：v1：v2：v3=：：=6：3：2，故C正確，5、C【解析】

擺件與圓盤一起勻速圓周運動，所以所受力的合力提供了向心力，豎直方向，重力和支持力相平衡，水平方向，靜摩擦力提供了向心力方向指向圓心，向心力是效果力，并不是真實存在的力，所以物體受重力支持力及指向圓心的靜摩擦力，ABD錯誤C正確6、B【解析】

設(shè)兩球距離地面的高度為h，則對豎直上拋的小球，有﹣h=v0t﹣，對豎直下拋的小球，有h=v0t′+落地的時間差為△t=t′﹣t聯(lián)立解得，△t=4s故選B7、BD【解析】

A項：物體勻速向上提升，物體的重力勢能增大，動能不變，所以機械能增大，故A錯誤；B項：運動員扔出的鉛球在空中飛行不計阻力的過程中，鉛球只有重力做功，所以機械能守恒，故B正確；C項：汽車關(guān)閉油門后向前滑行中有摩擦阻力做功，所以機械能不守恒，故C錯誤；D項：以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體，只受重力作用，也只有重力做功，所以機械能守恒，故D正確．8、CD【解析】

A．0~t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項A錯誤；B．在t1~t2時間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負功，合外力做功之和等于動能的改變量，所以選項B錯誤；C．根據(jù)“面積”法求位移，t1~t2時間內(nèi)汽車的位移所以平均速度選項C正確；D．在全過程中t1時刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1=f＋ma1可知，此時牽引力F1最大，此時刻的功率P1也是在0~t1時間內(nèi)最大的，在t1時刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個過程中的最大值，在t2~t3時間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項D正確。故選CD。9、ABC【解析】

A.根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：，所以，地球質(zhì)量：，故A可計算；B.由萬有引力做向心力可得：，故可根據(jù)v，T求得R，進而求得地球質(zhì)量，故B可計算；CD.根據(jù)萬有引力做向心力可得：，故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，運動天體的質(zhì)量m的質(zhì)量無法求解，故C可計算，D不可計算。本題選不能計算出的，故選：ABC。10、AB【解析】

A．科學家亞當斯通過對天王星的長期觀察發(fā)現(xiàn)，其實際運行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔一段時間發(fā)生一次最大的偏離，亞當斯利用牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律對觀察數(shù)據(jù)進行計算，認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在著一顆未知行星（后命名為海王星），故選項A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方，故選項B正確；C．海王星是運用萬有引力定律，經(jīng)過大量的計算后發(fā)現(xiàn)的，但不是牛頓運用萬有引力定律經(jīng)過大量計算而發(fā)現(xiàn)的，故選項C錯誤；D．根據(jù)開普勒第二定律可知相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積不等于術(shù)星與太陽連線掃過的面積，故選項D錯誤．11、AC【解析】已知船速大于水速，當船頭垂直河岸正對彼岸航行時，沿垂直于河岸方向上的速度最大，此時渡河時間最短，故A正確；船頭垂直河岸正對彼岸航行時，船的合速度與河岸并不垂直，所以此過程渡河位移不是最小，但渡河時間是最短的，故B錯誤；船頭朝上游轉(zhuǎn)過一定角度，使得船速沿河岸方向上的分量與水流的速度大小相等，方向相反時，實際航線垂直河岸，此時航程最短，故C正確；船頭朝下游轉(zhuǎn)過一定角度，使實際航程增大，但是沿垂直于河岸方向上的速度不是最大．所以此時渡河時間不是最短，故D錯誤；故選AC．【點睛】當船在垂直于河岸方向上的速度最大時，渡河時間最短，即為船頭始終指向河對岸時，時間最短．船垂直渡河時船的航程最短，此時船頭要指向上游，并且沿河岸方向上的分量大小與水流的速度大小相等，此時渡河的航程最短．12、BD【解析】試題分析：調(diào)整前，牽引力，功率，當功率調(diào)整后，若功率調(diào)大，由于速度不會瞬間變化，所以會導致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€較大的值，使得，汽車做加速運動，使得速度增大，而隨著速度的增大，功率不再變化，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運動，即為加速度逐漸減小的加速運動最后勻速，圖像如B。若功率調(diào)小，同樣由于速度不會瞬間變化，所以會導致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€較小的值，使得，汽車做減速運動，使得速度減小，而隨著速度的減小，功率不再變化，牽引力逐漸增大，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運動，即為加速度逐漸減小的減速運動最后勻速，圖像如D。考點：機動車的兩種啟動方式二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC左邊較大較低【解析】

（1）[1]A．若小球運動中與豎直擋板接觸，會增加摩擦力，從而導致小球不是平拋運動，故A錯誤；B．為了使小球離開斜槽末端時速度水平從而能平拋，則斜槽末端切線水平，故B正確；C．為了描繪同一個平拋運動的軌跡，必須使小球多次從斜槽末端飛出的初速度大小相同，則要從同一位置由靜止開始釋放，故C正確；D．準確地描出小球運動的軌跡時用光滑的曲線把大多數(shù)點連接起來，舍去誤差大的點；故D錯誤；故選BC。（2）[2]接球槽上的兩個點跡，左邊是平拋的落點，右邊的點是反彈后留下的點，故應該取左側(cè)的點測量更準確；（3）[3][4]兩條平拋的軌跡，取相同的豎直高度，則平拋的時間相同，由可知，圖線①的水平位移長，其初速度較大，需要從較高的位置滾下獲得較大初速度，則圖線②所對應的小球在斜槽上釋放的位置較低。14、ACmx5-x328【解析】在實