福建省福州市羅源第一中學2023年高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

福建省福州市羅源第一中學2023年高一物理第二學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、超級電容器又叫雙層電容器，是一種新型儲能裝置。它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器，其標有“2.7V，9000F”，可知A．超級電容器的所帶電荷量跟電壓成正比B．電壓為1.2V時，該電容器的電容為4000FC．該電容器正常工作時的電荷量為9000CD．該電容器只有兩端加上2.7V時才能正常工作2、關(guān)于曲線運動，下面敘述正確的有（）A．變速運動一定是曲線運動B．曲線運動一定是變速運動C．物體做曲線運動時，所受的合外力一定是恒力D．物體做曲線運動時，所受的合外力一定是變力3、如圖所示，放在水平轉(zhuǎn)盤上的物塊隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動，物塊的向心力是A．重力 B．靜摩擦力C．重力和支持力的合力 D．離心力4、一簡諧振動的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點的振動頻率是B．第末質(zhì)點的速度是零C．在內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是D．在和兩時刻，質(zhì)點位移相等5、將質(zhì)量為m的小球以v0=10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，當它上升到離地某一高度時，它的勢能（以地面為勢能零點）恰好等于此時的動能，則這個高度是（）A．2.5m B．5m C．24m6、如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體從同一高度由靜止開始運動，A沿著固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落體運動。兩物體分別到達地面時，下列說法正確的是（）A．重力的平均功率B．重力的平均功率C．重力的瞬時功率PA＝PBD．重力的瞬時功率PA<PB7、已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為，引力常量為G，那么地球的第一宇宙速度的表達式有：（）A． B． C． D．8、如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點;將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點。不計空氣阻力,重力加速度為g,A．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanB．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanC．小球A、B在空中運動的時間比為2D．小球A、B在空中運動的時間比為tan9、在研究平拋物體運動的實驗中，造成實驗誤差的原因有（）A．小球下滑時受到軌道對它的摩擦力B．斜槽的末端切線不水平C．坐標紙的豎線不與重垂線平行D．每次小球從軌道上開始滑下的位置不同10、如圖甲所示，在粗糙水平面上，物塊A在方向恒定為水平向右的外力F的作用下做直線運動，其速度﹣時間圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是：A．在0～1s內(nèi)，外力F不斷增大B．在1s～3s內(nèi)，外力F的大小恒定C．在3s～4s內(nèi)，外力F不斷減小D．在3s～4s內(nèi)，外力F的大小恒定11、如圖所示，一根長度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在小定滑輪的兩側(cè)，左右兩邊繩子的長度相等．繩子的質(zhì)量分布均勻，滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計，不計一切摩擦．由于輕微擾動，右側(cè)繩從靜止開始豎直下降，當它向下運動的位移為x時，加速度大小為a，滑輪對天花板的拉力為T，鏈條動能Ek．已知重力加速度大小為g，下列a-x、Ek-x、T-x關(guān)系圖線正確的是（）A． B．C． D．12、球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動，兩球用一根細繩連接如圖所示，球A的質(zhì)量是球B的兩倍，當桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，兩球剛好保持與桿無相對滑動，那么A．球A受到的向心力等于B受的向心力B．球A轉(zhuǎn)動的半徑是球B轉(zhuǎn)動半徑的一半C．當ω增大時，球A向外運動D．當ω增大時，球B向外運動二．填空題(每小題6分，共18分)13、小明利用如圖所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗。（1）本實驗不需要用到的器材是_____。（2）以下是橡皮筋與小車連接的兩種方式，正確的是_____（填“甲”或“乙”）。（3）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是_____。A．需要平衡小車受到的摩擦力B．每根橡皮筋的規(guī)格必須相同C．每次小車可以從木板上的不同位置釋放14、某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖所示（軌跡已擦去），已知小方格紙的邊長L=2.5cm，g取10m/s2，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：（1）小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間____________（填“相等”或“不相等”）；（2）平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據(jù)小球從a→b，b→c，c→d的豎直方向位移差，求出小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是________________；（3）根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0=_____________；（4）從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是__________________.15、(1)某同學想探究平拋物體的運動規(guī)律，他可通過________來探究。實驗時，先在豎直放置的木板上固定坐標紙，讓小球做平拋運動，描出小球的運動軌跡；再以豎直向下為y軸方向，水平為x軸建立直角坐標系，測出軌跡曲線上某一點的坐標（x、y），根據(jù)兩個分運動的特點，利用公式y(tǒng)=___，求出小球的飛行時間，再利用公式x=__，求出小球的水平分速度，表達式為__________。(2)下面做法中可以減小實驗誤差的是（_______）A、使用密度大、體積小的鋼球B、盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦C、讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下D、使斜槽末端的切線保持水平三．計算題(22分)16、（12分）一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為r，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為T，已知地球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）地球的質(zhì)量M為多少？（2）地球的密度為多少？17、（10分）嚴重的霧霾天氣，對國計民生已造成了嚴重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國家的工作重點，地鐵列車可實現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放。若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動，先勻加速運動20s達到最高速度72km/h，再勻速運動80s，接著勻減速運動15s到達乙站停住。設(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106N，勻速階段牽引力的功率為6×103kW，忽略勻減速運動階段牽引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距離；（2）如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣體污染物的質(zhì)量。（燃油公交車每做1焦耳功排放氣體污染物3×10－6g）

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

根據(jù)Q=CU可知，超級電容器的所帶電荷量跟電壓成正比，選項A正確；電容器的電容由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與電壓無關(guān)，選項B錯誤；該電容器正常工作時的電荷量為，選項C錯誤；該電容器在小于2.7V電壓時都能正常工作，選項D錯誤。2、B【解析】

變速運動不一定是曲線運動，例如自由落體運動，故選項A錯誤；曲線運動的速度方向一定變化，則曲線運動一定是變速運動，選項B正確；物體做曲線運動時，所受的合外力不一定是恒力，例如勻速圓周運動，選項C錯誤；物體做曲線運動時，所受的合外力不一定是變力，例如平拋運動，選項D錯誤；故選B.3、B【解析】

物塊受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力平衡，指向圓心的靜摩擦力提供向心力，故B正確ACD錯誤．故選B。4、C【解析】

A．由圖讀出質(zhì)點振動的周期，則頻率A錯誤；B．在第末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大，B錯誤；C．質(zhì)點做簡諧運動，在一個周期內(nèi)通過的路程是，時間所以在內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是C正確；D．由圖知在和兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反，D錯誤。故選C。5、A【解析】

設(shè)這個高度是h，此時小球的速度為v。小球做豎直上拋運動時，只有重力做功，機械能守恒，則有：

mgh+12mv2=12mv02；據(jù)題有mgh=12mv2；解得：h=6、D【解析】

AB．物體B做自由落體運動，運動時間A做勻加速直線運動，a=gsinθ，根據(jù)得重力做功相等，根據(jù)知故AB錯誤。CD．根據(jù)動能定理，mgh=mv2得，物塊到達底端時的速度A物體重力的瞬時功率PA=mgvsinθB物體重力的瞬時功率PB=mgv則PA＜PB故D正確，C錯誤。故選D。7、AD【解析】

第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：解得：

；根據(jù)地面附近引力等于重力得：，解得：；故選AD?！军c睛】衛(wèi)星所受的萬有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是衛(wèi)星類問題必須要考慮的問題，本題根據(jù)這兩個關(guān)系即可列式求解.8、BC【解析】

AB、由題圖可知，斜面的傾角θ等于小球A落在斜面上時的位移與水平方向的夾角，則有tanθ=12gt2v0t；小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φCD、設(shè)小球A在空中運動的時間為t1，小球B在空中運動的時間為t2，則由平拋運動的規(guī)律可得tanθ=12gt129、BCD【解析】

A．要小球從同一高度、無初速開始運動，在相同的情形下，即使球與槽之間存在摩擦力，由于每次摩擦力的影響相同，因此仍能保證球做平拋運動的初速度相同，對實驗沒有影響，故A錯誤；

B．安裝斜糟時其末端切線不水平，小球不能做平拋運動，影響實驗的測量，故B正確；

C．建立坐標時，x軸、y軸正交，若坐標紙的豎線和重垂線不平行，將會影響長度的測量，對實驗有影響，故C正確；D．只要小球從斜槽上同一高度由靜止釋放，小球到達斜槽末端時的速度相等，若釋放位置不同，則平拋的初速度不同，運動軌跡不同，對實驗有影響，故D正確。故選BCD。10、BC【解析】

在速度﹣時間圖象中，某一點縱坐標代表此時刻的瞬時速度；某點切線的斜率代表該時刻的加速度，向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負。結(jié)合牛頓第二定律判斷受力情況。【詳解】A．在0～1s內(nèi)，直線的斜率不變，加速度不變，由牛頓第二定律得：可知外力F是恒力，故A錯誤；B．在1～3s內(nèi)，速度不變，物體做勻速直線運動，加速度等于零故外力F的大小恒定，故B正確；CD．在3～4s內(nèi)，斜率越來越大，說明加速度越來越大，所以物體做加速度增大的減速運動，由牛頓第二定律得：得：f、m不變，a增大，F(xiàn)減小，故C正確，D錯誤。11、BC【解析】

AB．設(shè)單位長度上質(zhì)量為m0，則根據(jù)牛頓第二定律得加速度與x成正比，當x=L時，加速度a=g以后不變，故A錯誤，B正確；C．鏈條的速度動能當x=L時，有可知，Ek-x圖象開口向上的拋物線，故C正確；D．選取左邊部分受力分析，知由數(shù)學知識T-x是開口向下的拋物線，故D錯誤。故選BC。12、AB【解析】

根據(jù)題中“光滑桿…桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，兩球剛好保持與桿無相對滑動”可知，本題考察水平面上的圓周運動問題，應據(jù)牛頓第二定律、向心力公式等分析求解?！驹斀狻緼B：兩球做圓周運動，均靠拉力提供向心力，拉力大小相等，則球A受到的向心力等于B受的向心力。兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等，向心力大小相等，則，解得：.故AB兩項正確。CD：因為拉力提供向心力，角速度增大，向心力增大，繩子拉力增大，兩球所需向心力大小仍然相等，兩球仍處于原來的狀態(tài)。故CD兩項錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、C甲AB【解析】

（1）根據(jù)動能定理，即可確定W-v2的關(guān)系．本實驗為了使小車在傾斜的平面上被橡皮筋拉動做功等于外力對小車做的總功，要通過實驗來探究功與小車的動能變化關(guān)系，小車的速度由紙帶上打點來計算，打點計時器的使用需要學生電源，小車的速度：，t由打點計時器給出，還需要刻度尺來測量長度x，故需要刻度尺，故不需要的實驗器材是天平，故選C。（2）甲圖的橡皮筋從車頂?shù)尼斪由峡邕^，方便增加橡皮筯，且在恢復原長后，橡皮筋對小車沒有力的作用；乙圖的橡皮筋在車前的環(huán)里穿過，不方便增加橡皮筋，且在橡皮筋恢復原長后，由于橡皮筋在車前的環(huán)里穿過，小車繼續(xù)向前運動，橡皮繩繼續(xù)被拉伸，還受到橡皮繩力的作用，為了操作方便和減少實驗誤差，甲圖連接更合理。（3）本實驗要探究合力做的功與速度變化的關(guān)系，并且用橡皮條做的功代替總功，故必須保證橡皮條的拉力等于小車所受的合力，應該將長木板一端適當墊高以平衡摩擦力；橡皮條的拉力是變力，其做功的大小無法測量，只能用多根相同的橡皮條拉長相同的長度做整數(shù)倍的功，故每根橡皮繩的規(guī)格必須相同，同時從同一位置靜止釋放，故AB正確，C錯誤。14、相等0.05s1m/s0.075s【解析】

（1）[1]．根據(jù)水平距離相等，在水平方向做勻速運動，可知所經(jīng)歷的時間相等；（2）[2]．豎直方向有，可得（3）[3]．小球平拋運動的初