2022-2023学年湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附中物理高一第二学期期中学业水平测试试题含解析

2022-2023学年湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附中物理高一第二学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示是伽利略的斜面实验，下表为某次实验的一组数据．据此，他发现=常数．有同学想验证伽利略的结论，作出如下四幅图象，最合理的是A．B．C．D．2、如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知()A．火星绕太阳运行过程中，速率不变B．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长C．火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小3、如图所示，A、B两物体的质量分别为、，且，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是()A．F变大，θ角变大B．F变小，θ角变小C．F不变，θ角变小D．F不变，θ角不变4、假设汽车在行驶中受到的阻力与其速度成正比．当汽车保持功率P匀速行驶时，车速为v；则要使汽车以2v的速度匀速行驶，则应该保持的功率为（）A．PB．2PC．4PD．8P5、一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则：A．N1<G B．N1>G C．N2<G D．N2=G6、如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应（）A．对准目标B．偏向目标的西侧C．偏向目标的东侧D．无论对准哪个方向都无法击中目标7、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用而向右匀速滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则A．木块受到木板的摩擦力是滑动摩擦力，大小是μ1mg，方向水平向左B．木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，大小是μ2(m+M)g，方向水平向左C．木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，大小是μ1mg，方向水平向左D．增大拉力F，长木板将会与地面发生相对滑动8、如图，水平面上有甲乙两个质量均为m的物体在力F的作用下由静止开始运动了相同的位移，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，F的大小等于mg，与水平方向的夹角为α，下列说法中正确的是（）A．力F对甲物体做功多B．甲物体获得的动能比乙大C．甲、乙两个物体获得的动能相同D．力F对甲、乙两个物体做的功一样多9、一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上质量为m，具有一定初速度的物块（可视为质点），如图甲所示，以此时为计时起点t＝0，物块之后在传送带上运动的v﹣t图象如图乙所示，取沿斜面向上的运动方向为正方向，v1＞v2，则（）A．物块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθB．0～t1内电动机消耗的电能大于t1～t2内电动机消耗的电能C．0～t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量D．0～t2内传送带对物块先做负功再做正功，总功为正10、如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q.一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P，小球靠在立方体左侧，P和Q的质量相等，整个装置处于静止状态．受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是()A．在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为θ时，小球的速度大小为B．在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为θ时，立方体和小球的速度大小之比为sinθC．在小球和立方体分离前，小球所受的合外力一直对小球做正功D．在落地前小球的机械能一直减少11、某静电场的一条电场线与x轴平行，该电场线上各点的电势随x轴上的位置坐标的变化规律如图所示，下列说法正确的是（）A．该电场是一点电荷形成的B．场强方向沿x轴负方向C．处的场强大小为D．将一电子从处移到处，电子的电势能增大为原来的2倍12、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.5二．填空题(每小题6分，共18分)13、图甲为“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y－x2能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．（3）某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，因未记录轨道末端位置，在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图的坐标系（y轴竖直，x轴水平），又在轨迹上另取b、c两点的位置（如图）．（g取10m/s2）则①小球平抛的初速度为______m/s②小球在b点的竖直分速度为________m/s14、某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系，实验装置如图1所示，水平安装的弹簧左端固定在水平桌面的挡板上，右端与质量为m的物块接触而不连接，通过物块压缩弹簧并记录弹簧的压缩量x，无初速释放物块，测量并记录物块在桌面上滑行的距离L．多次实验后获得的数据经过excel处理，得到小球质量分别为ma、mb时的两个散点图a和b，图2中横轴是x2，纵轴是L．（1）该同学测量L的起始点是__________；（2）两个小球的质量关系是ma_____mb；（填“大于”或“等于”、“小于”）（3）推测弹性势能与形变的关系是______________________________；（4）如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧，其他条件不变，重做实验，相应图线的斜率将______（填“变大”或“变小”、“不变”）．15、为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。请回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是__________A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)图为某次实验得到的纸带，已知打点计时器每隔0.02s打一次点．根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2（结果保留二位有效数字）(3)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示。请在图的坐标纸中作出a－图像___。根据a－图像可以得到的实验结论是______________________。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2m．小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力．（1）求小球运动至B点的速度大小；（2）求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；（3）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；（4）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止．假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等．求小球从C点飞出后静止所需的时间．17、（10分）工人在一小山丘某处挥铲平整土地，设某石块离开铲后做平抛运动，落地点离抛出点的水平距离x=4m，下落时间是1s，如图所示．重力加速度g=12m/s1．求：（1）石块下落的高度（1）石块做平抛运动的初速度v2．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

根据题意可知，=常数，所以s与t2成正比，应该画出s-t2图象，若图象是一条倾斜的直线，而曲线不能说明s-t2成正比．【详解】根据题意可知，=常数，则s与t2成正比，画出s-t2图象，若图象是一条倾斜的直线，则说明=常数，而BC画出s-t图象，图象是一条曲线，不能说明s-t2成正比，D图象描点本身错误，故A正确．【点睛】解答本题要注意，如果s-t2图象是一条倾斜的直线，可以说明两者成正比，而画出s-t图象是一条抛物线，则不能说明s-t2成正比．2、B【解析】A、C、D、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，离太阳越近速率越大，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率将增大，故A、C、D错误；B、根据开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故B正确；故选B．【点睛】该题以地球和火星为例子考查开普勒定律，正确理解开普勒行星运动三定律是解答本题的关键．3、D【解析】

原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力等于B物体的重力．将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力仍等于B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变．故选D．【点睛】本题关键抓住平衡后滑轮所受的三个拉力大小都不变．对于动滑轮，平衡时两侧绳子的拉力关于竖直方向具有对称性．4、C【解析】

匀速行驶时，牵引力等于阻力，即，又，所以，即发动机的输出功率与速度的平方成正比，所以当匀速行驶的速度为原来的2倍时，功率是原来的4倍，故选项C正确，ABD错误．5、C【解析】

汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力；汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即：解得：则：根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为A.N1<G与分析不符，故A项错误；B.N1>G与分析不符，故B项错误；C.N2<G与分析相符，故C项正确；D.N2=G与分析不符，故D项错误。6、B【解析】试题分析：炮弹实际的速度方向为射出的速度与船的速度的合速度方向，根据平行四边形定则确定射击的方向．解：炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则，知射击的方向偏向目标的西侧．故B正确，A、C、D错误．故B正确．故选B．【点评】解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行合成，以及知道炮弹实际的速度方向为射出的速度与船的速度的合速度方向．7、AC【解析】对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，f1=μ1mg，由平衡条件得：f2=f1=μ1mg，故AC正确；由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2（m+M）g，故B错误；木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动，故D错误．所以AC正确，BD错误．8、BD【解析】

AD．根据功的定义由于力相同，位移相同，因此做功相同，故A错误，D正确；BC．由于摩擦力对乙做负功，根据动能定理可知，甲物体获得的动能比乙大，故B正确，C错误。故选BD。9、BC【解析】

在t1～t2内，物块向上运动，则有：μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ，故A错误；由图“面积”等于位移可知，0～t1内的位移x1大于t1～t2内的位移x2，电动机消耗的电能克服摩擦力做功，即μmgcosθ•x1＞μmgcosθ•x2，故B正确；系统产生的热量Q＝μmgcosθ•△x，而物块动能的变化△Ek＝（μmgcosθ﹣mgsinθ）•x物，由于μmgcosθ＞μmgcosθ﹣mgsinθ，且△x＞x物，则Q＞△Ek，故C正确；由图乙知，物块先向下运动后向上运动，0～t1内，送带对物块的摩擦力方向沿传送带向上，则摩擦力对物块做负功。t1～t2内传送带对物块的摩擦力方向沿传送带向上，则摩擦力对物块做正功，即先做负功再做正功，0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，所以总功为负，故D错误。10、BC【解析】

AB．当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时，立方体和小球分离，在分离之前，小球和立方体的水平方向速度相同，即在分离之前，当轻杆与水平面夹角为θ时，由能量守恒定律有：解得故A错误，B正确；C．在分离之前，立方体一直向右加速运动，所以也增大，因此小球受到的合外力对小球做正功，故C正确；D．在分离之前，小球的机械能减小，分离后，只有重力做功，机械能守恒，故D错误．故选BC。点晴：本题关键是找到小球的分运动和合运动，知道当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时，立方体和小球分离，在分离之前，小球和立方体的水平方向速度相同．11、BC【解析】

AC．图像的斜率表示电场强度，可知电场强度不变，为点电荷的一条电场线上的电场强度大小变化，故该电场不是点电荷形成的。故A错误，C正确；B．沿电场线方向电势降低，由图可知，场强方向沿x轴负方向，故B正确；D．将一电子从处移到处，电子受到的电场力方向沿x轴正方向，做正功，电势能减小，故D错误。故选BC。12、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、ACC2.01.5【解析】

(1)A、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正确；B、为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故B错误，C正确；D、描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故D错误．故选AC；(2))在竖直方向上的位移：，水平方向：联立得：所以平抛小球运动轨迹的y－x2图线是一条过原点的直线，故选C（3）由水平距离间隔相同，因此a到b、b到c运动时间相同，由竖直方向，T=0.1s水平方向：，v0=2.0m/s；在b点竖直分速度为m/s=1.5m/s14、(1)物体释放点(2)小于（3）弹性势能与形变量的平方成正比（4）变小【解析】试题分析：（1）由图线可知，两图线都过原点，故该同学测量L的起始点是物块的释放点；（2）由能量关系可知，因，则，则有，或，由图线可知，a的斜率较大，故可知ma小于mb；（3）由上述分析可知．弹性势能与形变的关系是：，即势能与形变的平方成正比；（4）如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧，其他条件不变，重做实验，则当压缩相同的长度x时，物块滑动的距离L减小，故相应图线的斜率将减小．考点：研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系【名师点睛】此题是研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系实验；解题时关键是先弄清实验的原理，搞清给出的图线的物理意义及函数关系，通过分析图线的斜率的意义结合能量之间的转化关系即可解答；此题比较新颖，能很好的考查学生的能力．15、C3.2从图像可以看出图像是一条过原点的直线，由此得出：在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比。【解析】

（1）[1]ABCD．平衡摩擦力方法是将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，ABD错误C