江苏泰兴一中2022-2023学年高一物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

江苏泰兴一中2022-2023学年高一物理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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图为常见的自行车传动示意图．A轮与脚蹬子相连，B轮与车轴相连，C为车轮．当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是（）A．A轮与B轮的角速度相同B．B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同C．A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同D．B轮边缘点与C轮边缘点的向心加速度相同2、如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，则在以后的运动过程中，下列叙述中正确的是（弹簧始终竖直且在弹性限度内）（）A．当小球刚接触弹簧时，小球的动能最大B．当小球刚接触弹簧时，小球与弹簧组成的系统的势能最大C．当小球运动至最高点时，小球与弹簧组成的系统的势能最大D．当小球运动至最低点时，小球与弹簧组成的系统的势能最小3、袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示一位质量m=50kg的同学参加袋鼠跳游戏，全程10m，假设该同学从起点到终点用了相同的10跳，每次跳起重心上升最大高度均为h=0.2m。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．该同学从起点到终点的时间是4s B．该同学起跳时，地面对该同学做正功C．该同学起跳离开地面瞬间动能为100J D．该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为250W4、一个小球从6m高处落下，被水平地面弹回，在4m高处被接住，则小球在整个过程中（取向下为正方向）()A．位移为10m，路程为10mB．位移为2m，路程为10mC．位移为-2m，路程为4mD．位移为10m，路程为6m5、2019年10月，官一中举行了秋季运动会，同学们展现了学校良好的精神面貌，其中有关下列运动说法正确的是（）A．在高一男子100m比赛中，陈同学以12.5s的成绩打破年级记录，则他的平均速度大小为12.5m/sB．高一男子100m年级记录为11.5s，其中11.5s为时刻C．高一女子实心球年级记录为9.69m，其中9.69m为实心球出手后的位移大小D．百米冲刺时，运动员的速度变化率很小6、船在静水中的速度为3.0m/s，它要渡过宽度为30m的河，河水的流速为2.0m/s，则下列说法中正确的是（）A．船不能到达对岸B．船渡河的速度一定为5.0m/sC．船到达对岸所需的最短时间为10sD．若船头垂直河岸运动，船到达中途时水流速度突然变大，则小船过河时间变大7、一根长为L的轻杆，一端固定着一个质量为m的小球．杆以另一端为固定轴，在竖直平面内转动，当小球转到最高点时，速度大小为v，如图4所示．下列论述中正确的是（）A．一定有B．当时，小球对杆的作用力是拉力C．当时，小球对杆的作用力是压力D．无论速度v多大轻杆对小球的作用力均是拉力8、我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定；要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（）A．弹射器的推力大小为1.1×106N B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s29、在水半地面上固定有A、B两个带电最均为+Q的点电荷，在过AB中点O的中垂面内固定有一根长为L的光滑绝缘细杆CD，且O、C两点在同一竖直线上，D点到O点的距离与C点到O点的距离均为d，OC⊥OD．在杆的顶端C处有一个质量为m、带电量为－q的金属圆环，由静止释放金属圆环后，它会沿杆向下运动．已知重力加速度为g，下列关于金属圆环运动的说法正确的是A．金属圆环沿杆运动的速度一直增大B．金属圆环经过杆中点时的加速度大于C．金属圆环运动到杆中点处的电势能最小D．金属圆环运动到D点时的速度大小为10、匀速直线运动的火车上有一个苹果自由落下，关于苹果的运动下列说法正确的是A．在火车上看苹果做自由落体运动B．在火车上看苹果在下落的同时向车后运动C．在地面上看苹果做自由落体运动D．在地面上看苹果做平抛运动11、如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内．已知细杆长度是球半径的倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角θ=15°，则（）A．杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向B．小球a和b的质量之比为：1C．小球a和b的质量之比为：1D．半球面对a、b球的弹力之比为：112、如图所示，轻放在竖直轻弹簧上端的小球A，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点．现突然撤去力F，小球将在竖直方向上开始运动，若不计空气阻力，则下列中说法正确的是()A．撤去F后小球、地球、弹簧构成的系统机械能守恒B．小球在上升过程中，动能先增大后减小C．小球在上升过程中，弹性势能先减小后增大D．小球在上升过程中，弹簧的形变量恢复到最初(指撤去力F的瞬间)的一半时，小球的动能最大二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①___________________；②___________________．（2）该同学经修改错误并正确操作，让质量为1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示．纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8m/s2，则：（结果保留三位有效数字）根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB=________，重锤动能EkB=________，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为________．由此可以得到的实验结论是：________________．14、某学生设计一试验来粗略验证向心力的表达式，如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着一个圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力F向和合力F合相等，则说明向心力的表达式正确．（1）用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动，用秒表记录钢球运动n圈所用时间t，用直尺测出纸上的圆的半径为r，如果向心力的表达式正确，并假设钢球质量为m，则这个实验中由向心力表达式求出来的向心F向=________；（2）然后，测出线的长度为L，假设钢球可看做质点，我们再从力的角度计算钢球的合力F合=________；（3）在本实验中小球的质量________（“需要”或“不需要”）测出；（4）由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）15、探究题某校学生验证向心力公式的实验中，设计了如下实验：

第1步：先用粉笔在地上画一个直径为2L的圆；第2步：通过力传感器，用绳子绑住质量为m的小球，人站在圆内，手拽住绳子离小球距离为L的位置，用力甩绳子，使绳子离小球近似水平，带动小球做匀速圆周运动，调整位置，让转动小球的手肘的延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为h，记下力传感器的读数为F；第3步：转到某位置时，突然放手，小小球自由抛出去；第4步：另一个同学记下小示的落地点C，将通过抛出点A垂直于地面的竖直线在地面上的垂足B与落地点C连一条直线，这条直线近似记录了小球做圆周运动时在地面上的投影圆的运动方向，量出BC间距离为S；第5步：保持小球做圆周运动半径不变，改变小球做圆周运动的速度，重复上述操作．试回答：用题中的m、L、h、S和重力加速度g表示放手后，小球在空中运动的时间t______．在误差范围内，有F______．小球落地时的速度大小为v______．三．计算题(22分)16、（12分）北京时间2019年4月10日21时整，全球六地(布鲁塞尔、圣地亚哥、上海和台北、东京和华盛顿)将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言，通过协调召开全球新闻发布会，事件视界望远镜(EHT)宣布一项重大成果，与超大质量黑洞的照片有关．由此增大了人们对宇宙和天体运动的研究热潮．若已知地球质量M=5.891024kg，地球的半径R=6.37×106m，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，试推导人类在地球表面发射人造卫星的最小发射速度（结果保留两位有效数字）17、（10分）如图所示，传送带保持v＝4m/s的速度水平匀速运动，将质量为1kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6m，（1）求物块从A到B所用的时间；（2）求物块从A到B产生的摩擦热是多少？(g取10m/s2)

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、C【解析】轮AB边缘上的点与传动链条接触，其速度大小和传动链条的速度大小一致，所以A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相等，根据公式v=rω，线速度相等时，半径小的角速度大，故A错误，C正确；B边缘与C轮边缘的点在同一个轮子上，所以B轮边缘与C轮边缘的角速度相同，而rC＞rB，据公式v=ωr可知，线速度不等，故B错误；根据a=ω2r可知，由于B轮边缘点与C轮边缘点的角速度相同，半径不同，故B轮边缘的点与C轮边缘的点的向心加速度不相同，故D错误；故选C．点睛：本题关键明确两种常见的传动方式的特点：同缘传动边缘点线速度相等，同轴传递角速度相等2、C【解析】

A.小球刚接触弹簧时，小球有向下的加速度，所以小球的动能不是最大，故A错误；BCD.根据能量守恒可知，系统内动能最小时，系统内的势能达到最大，即在最高或者最低点时，势能最大，故BD错误，C正确；故选C。3、C【解析】

A．每次跳起重心上升最大高度均为h=1．2m。上升时间等于下降时间，根据可得，上升时间则人在空中运动的时间t1=2t=1.4s从起点到终点用了相同的十跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间t总＞11t1=4s故A错误；B．起跳时，地面虽然对同学有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对同学没有做功，故B错误；C．起跳离开地面的瞬间速度起跳离开地面瞬间动能为故C正确；D．因重心上升的最大高度h=1.2m，每跳跃一次克服重力做的功W=mgh=111J考虑人屈膝跳起的时间，则每跳跃一次的时间t'＞2t，所以每跳跃一次克服重力做功的功率故D错误。故选C。4、B【解析】小球从离地板6m高处落下，通过的路程是6m，被地板弹回，在离地板4m高处被接住，通过的路程是4m，则小球通过的总路程是6+4=10m．起点到终点的线段长度是6-4=2m，方向向下，所以则位移是2m，B正确．5、D【解析】

A．在高一男子100m比赛中，陈同学以12.5s的成绩打破年级记录，则他的平均速度大小为选项A错误；B．高一男子100m年级记录为11.5s，其中11.5s为时间间隔，选项B错误；C．高一女子实心球年级记录为9.69m，其中9.69m为实心球出手后实心球的落点与初始记录点的水平位移大小，选项C错误；D．百米冲刺时，运动员的加速度很小，即速度变化率很小，选项D正确。故选D。6、C【解析】

A、船头指向上游，船就可以到达对岸，A错误B、只有船在静水中的速度与河水速度同向时，船渡河的速度才等于5.0m/s，B错误C、船渡河的最短时间只与河宽和船在静水中的速度有关，且，所以最短时间为10s，C正确D、河水速度对渡河时间没有影响，D错误7、BC【解析】（1）若小球在最高点，恰好只有重力提供向心力，即，则，A错误；（2）若，则小球在最高点有离心运动的趋势，小球对杆的力应属于拉力，B正确；（3）若，则小球在最高点有近心运动的趋势，小球对杆的力应属于压力，C正确，D错误．故本题选BC．8、ABD【解析】

D．设舰载机的加速度为a，根据运动学公式可得加速度D正确；A．根据牛顿第二定律其中代入数据得A正确；B．根据功的定义B正确；C．弹射器对舰载机做功的平均功率C错误。故选ABD。9、CD【解析】

圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，根据动能定理和电场力做功分析其速度，加速度，电势能等内容．【详解】圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，从C到杆的中点前电场力做正功，之后电场力做负功，故电势能先减小后增加，故杆的中点电势能最小，故C正确；圆环下落过程有重力和电场力做功，电场力先做正功后做负功，总功为零，重力一直做正功，故速度不是一直增大，故A错误；从C到D，OC=OD，电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理：mgd＝mv2得到：，故D正确；在杆的中点时，受力分析可知库仑力的合力垂直于杆，其合力为重力的分力mgsinθ=ma，其中θ=45°，解得：a=g，故B错误；故选CD．10、AD【解析】

以地面为参考系，在水平方向上苹果与火车有速度相同，则以火车为参考系，苹果的水平方向速度为零，苹果做自由落体运动，故A正确，B错误．以地面为参考系，在水平方向上苹果与火车有相同的速度，所以苹果水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，合运动为平抛运动，故C错误，D正确．11、ACD【解析】

A、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A正确；BC、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，受力分析如下图所示：设球面的半径为R，则△oac与左侧力三角形相似；△oac与右侧力三角相似；则由几何关系可得：；，即：；由题，细杆长度是球面的半径的倍，根据几何知识知图中α=45°，在△oac中，根据正弦定理，有：，则，；故B错误，C正确；D、根据平衡条件，有：，，故，故D正确．12、AB【解析】

A．撤去F后小球、地球、弹簧构成的系统只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，选项A正确；BD．小球在上升过程中，弹力先大于重力，物体加速上升；当重力等于弹力时，加速度为零，此时速度最大，由于重力和弹力数值未知，故此位置与开始压缩的量的关系不能确定；然后弹力小于重力，加速度向下做减速运动，故动能先增大后减小，选项B正确，D错误；C．小球在上升过程中，弹性势能一直减小到零，选项C错误；故选AB.二．填空题(每小题6分，共18分)13、打点计时器接了直流电重物离打点计时器太远1.18m/s0.690J0.692J在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒【解析】（1）根据装置图可知该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：打点计时器接了直流电；重锤离打点计时器太远；（2）根据运动学公式：动能的增加量：EK＝mv2＝×1×(1.16)2＝0.673J

重力势能的减小量：EP=mgh=1×9.8×0.0706=0.692J．根据两个数值的比较，不相等但差距不大，得到结论：在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒．14、不需要偏大【解析】

（1）钢球运动n圈所用时间t，则周期为T=，这个实验中由向心力表达式求出来的向心为：F向=；（2