2022-2023学年湖北鄂州市物理高一下期中学业水平测试试题含解析

2022-2023学年湖北鄂州市物理高一下期中学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，a和b跟随圆盘以角速度ω绕OO'转动，下列说法正确的是（）A．a、b的向心加速度

B．a、b的转动周期C．a、b的线速度

D．a、b所受的静摩擦力2、一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动，相隔1s先后从飞机上落下A、B两个物体，不计空气阻力，在空中的运动过程中它们所在的位置关系是A．A在B之前150m处B．A在B之后150m处C．正下方4.9m处D．A在B的正下方且与B的距离随时间而增大3、如图所示是“嫦娥二号”奔月示意图，卫星发射后直接进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测.下列说法正确的是()A．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力小于受月球的引力B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离成反比D．发射“嫦娥二号”的速度必须达到第三宇宙速度4、运动员用200N的力把质量为1kg的球踢出去，球滚动了50m停下来，g取10m/s2，则运动员踢球做的功为（）A．500J B．1.0×104J C．1.5×104J D．无法计算5、如图所示，一重为G的小球沿倾角为θ的斜面下滑，当速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率为A．Gv B．GvsinθC．Gvtanθ D．Gvcosθ6、水平桌面上有一个重211N的物体，与桌面间的动摩擦因数为1．2，当依次用15N、31N、81N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．1、1、41NB．15N、31N、41NC．15N、31N、81ND．15N、41N、41N7、下列说法中正确的是（）A．跳高运动员起跳，在其离开地面前，地面对他的支持力大小等于他对地面的压力大小B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力C．火箭加速上升时，火箭发动机推力大于火箭的重力D．以卵击石，鸡蛋破碎，鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力8、地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，同步卫星距地面的距离为h，则同步卫星的线速度大小为（）A．ω（R+h） B． C．R D．9、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示.A．小球的质量为aRB．当地的重力加速度大小为bC．v2D．v210、衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上，此时（）A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减小11、2018中秋节，在丹阳天地石刻园举行的杂技表演中，一男一女两位演员利用挂于同一悬点的两根轻绳在同一水平面内做匀速圆周运动，男演员的体重大于女演员.不计空气阻力，则（）A．女演员运动的周期大B．男、女演员运动的周期相等C．男演员对绳索的拉力大D．男、女演员对绳索的拉力可能相等12、关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动D．匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上C．用天平测出重锤的质量D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点E．测量纸带上某些点间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。没有必要的是____，操作错误的是_____（填步骤前相应的字母）（2）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图2所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的_____端（填“左”或“右”）与重物相连，设打点计时器的打点周期为T，且以O点为运动起点，当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为_____，重力势能表达式为_____，若在误差允许范围内两者相等可验证机械能守恒。14、（10分）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，每两个相邻的计数点间还有四个点未画出，纸带上给出的数据为相邻两个计数点之间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a=______m/s2，与纸带上C点相对应的瞬时速度v=______m/s。（结果均要求保留3位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）在光滑水平转台上开有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为的物体A，另一端连接质量为的物体B，如图所示，已知O与A物间的距离为，开始时B物与水平地面接触，设转台旋转过程中小物体A始终随它一起运动。g取10m/s2)问：要使物体B开始脱离地面，则转台旋转的角速度至少为多大？16、（12分）木星至少有颗卫星，年月日伽利略用望远镜发现了其中的颗．这颗卫星被命名为木卫、木卫、木卫和木卫．他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．（1）若将木卫、木卫绕木星的运动看作匀速圆周运动，则木卫的平均轨道半径大于木卫的平均轨道半径．试比较木卫和木卫谁的向心加速度大？（请写出必要的推导过程和运算结果，简要说明理由．）（2）已知木卫绕木星运行的平均轨道半径为，木星的半径为，木星表面上的重力加速度为，若不考虑木星的自转的影响，则可由以上三个量计算出木卫绕木星运行的线速度．17、（12分）如图所示，光滑斜面的倾角为，顶端离地面高度为0.2m，质量相等的两个小球A、B，用恰好等于斜面长的细绳子相连，使A在斜面底端，现把B稍许移出斜面，使它由静止开始沿斜面的竖直边下落，求：(1)当B球刚落地时，A球的速度；(2)B球落地时后，A球还可沿斜面运动的距离（g=10m/s2）。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

a、b共轴转动，角速度相同，a、b转动半径分别为l和2l，由a=rω2得：ab=2aa．故A错误。由，ω相同，得：Tb=Ta．故B错误。由v=rω得：vb=2va．故C正确。两个木块都由静摩擦力提供向心力，由F=ma得：Fb=2Fa．故D错误。2、D【解析】:因为飞机的速度是不变的,所以两个球的在水平方向上的运动始终是一样的,所以AB两个球都在同一个竖直线上，故AB错误；A在竖直方向上的位移为

B在竖直方向上的位移为

所以AB之间的距离为，故D正确.综上所述本题答案是：D3、A【解析】

在地月转移轨道上某一点，卫星受地球的引力与于受月球的引力大小相等，在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力远小于受月球的引力，可以忽略不计，故A正确；在绕月圆轨道上，据万有引力等于向心力，得：，可以求出卫星的绕月周期，可知T与卫星质量无关，故B错误；根据万有引力定律，卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比，故C错误；“嫦娥二号”发射出去后没有脱离地球，其速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故D错误．4、D【解析】

对于踢球过程，根据动能定理得由于球踢出的速度不知道，所以无法计算运动员踢球做的功。故D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】小球所受重力的方向竖直向下，小球速度方向沿斜面向下，重力与速度方向间夹角为，当小球速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率．故B项正确，ACD三项错误．点睛：瞬时功率的计算公式，公式中角度指力与速度方向之间的夹角．6、B【解析】

由题意可知物体的最大静摩擦力，当拉力小于最大静摩擦力时受到的时静摩擦力等于拉力；而拉力大于最大静摩擦力时物体将滑动，由动摩擦力公式可求出摩擦力；【详解】因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故最大静摩擦力为：；

当拉力为15N和31N时时，物体处于静止，摩擦力分别等于15N、31N；

当拉力为81N时，拉力大于最大静摩擦力，物体发生滑动，受到的为滑动摩擦力，大小为：，故选项B正确，选项ACD错误．【点睛】物体静止时受到的静摩擦力由二力平衡或牛顿第二定律求出；若为滑动摩擦力，则一定符合滑动摩擦力公式．7、AC【解析】

A．运动员离开地面前，地面对他的支持力与他对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A正确；B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故B错误；C．火箭加速上升时，加速度方向向上，由牛顿第二定律可判断合力向上，故火箭发动机推力大于火箭的重力，故C正确；D．鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故D错误；故选AC。8、AB【解析】

同步卫星与地球同步，做匀速圆周运动，则线速度定义可得：；由于地球的引力提供向心力，让同步卫星做匀速圆周运动，则有：；解之得：；当忽略地球自转时，由黄金代换式：，可得：，由于本题没有说明是否忽略地球自转，故AB正确，CD错误；9、BD【解析】

AB.在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有mg=mv解得g=bR，m=abR；故C.由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C项不合题意.D.若v2=2b，则N+mg=mv解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D项符合题意.10、BD【解析】衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，选项A错误；衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，选项B正确；筒壁对衣服的摩擦力等于衣服的重力，随转速的增大摩擦力不变，选项C错误；转速一定时，根据F=mω2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，选项D正确；故选BD.点睛：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用．要学会应用物理知识分析实际问题．11、BD【解析】

男女运动员均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可得拉力、向心力、周期和线速度的表达式进行分析．【详解】对其中一个运动员受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于运动员做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心提供向心力得，，解得：；与角度无关，又h相同，故周期相同，故A错误，B正确；竖直方向平衡得：，即：，由于，，故男、女演员对绳索的拉力可能相等，故C错误，D正确；故选BD．【点睛】本题考查学生对匀速圆周运动周期大小的计算能力；关键找出向心力来源，然后结合向心力公式、牛顿第二定律列式分析．12、BD【解析】

做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动；BD正确，AC错误；故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD左【解析】

(1)[1]由于物体的动能和势能表达式中都有物体的质量，两边将物体的质量消去，因此不必测量物体的质量，C不必要。[2]实验时应选接通电源再释放重物，D错误。(2)[3]由于重物运动的速度越来越大，因此纸带的左端与重物相连。[4]点“3”的速度等于点“2”到点“4”段的平均速度此时物体的动能表达式[5]减小的重力势能表达式14、1.930.996【解析】

每两点间还有4个点没有画出来，则T=0.1s，根据Δx=aT2，则加速度为：a=xCF-x三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、ω=20rad/s【解析】

当物体开始脱离地面时，B对地面的压力为0，此时绳子的拉力为T=mBg=10N又因为T=mAω2r解得物体A此时的角速度至少为ω=20rad/s16、(1)(2)【解