广东省深圳市罗湖区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

广东省深圳市罗湖区2022-2023学年高一物理第二学期期中学业水平测试试1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一艘小船在静水中的最大速度是3m/s，它要横渡一条宽的河，水流速度为4m/s，下列说法正确的是（　　）A．小船可能垂直于河岸到达对岸B．小船对地速度一定是5m/sC．小船的过河时间可能是D．小船的过河时间可能是2、如右图所示，已知半圆形碗半径为R，质量为M，静止在地面上，质量为m的滑块滑到圆弧最底端速率为v，此时地面受到碗的压力为()A．B．C．D．3、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）．该卫星A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．若发射到近地圆轨道所需能量较少4、一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图所示，在该时刻某质点的坐标为(λ，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为(　　)A．B．(λ，－A)C．(λ，A)D．5、一辆卡车在丘陵地带匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中容易爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处B．b处C．c处D．d处6、关于做匀速圆周运动物体的向心力，下列说法正确的是（　　）A．向心力不变B．向心力一定是重力C．向心力为其所受的合外力D．向心加速度决定向心力的大小7、如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系式正确的是（　　）A．B．C．D．8、质量为1kg的物体，自由下落2s，则在这2s内:(取g=10m/s2)A．重力做正功200JB．重力做正功100JC．重力做功的平均功率为50WD．重力做功的平均功率为100W9、放在赤道上的物体I和放在北纬60°处的物体II，由于地球的自转，它们的（）A．角速度之比为B．线速度之比为C．向心加速度之比为D．向心加速度之比为10、下列关于曲线运动的说法中，正确的是（）A．线速度方向总是沿着位移的方向B．各种曲线运动都是变速运动C．加速度的方向总是与速度的方向垂直D．做曲线运动的物体，其加速度不可能为零11、如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像，根据图像判断，正确的结论是（）A．弹簧的精度系数为1N/mB．弹簧的精度系数为100N/mC．弹簧的原长为6cmD．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N12、下列说法正确的是(　　)A．经典力学中物体的质量是不变的B．经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的C．万有引力定律适用于强作用力D．物体的速度可以是任意值二．填空题(每小题6分，共18分)13、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、在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有____________（填字母序号）．A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________m/s（保留到小数点后两位）；(3)从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_______J；（g取10m/s2保留到小数点后两位）(4)通过计算表明数值上△EP大于△Ek，这是因为____________________________．15、某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）（2）若测出小车质量为0.4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．（3）本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量___（填“是”或“否”）三．计算题(22分)16、（12分）如图，AB为足够长的粗糙水平轨道，D为AB上的一点，DB长度s=2m，BC为光滑圆弧轨道，两轨道在B点平滑连接。C点高度H=4m，质量m=lkg的滑块，在水平向右的恒力F=10N作用下，从D点由静止开始运动，受到恒定的摩檫力f=6N。当滑块运动到B点后撤去恒力F。求：（g取10m/s2）(1)滑块从D点运动到B点的过程中合力做的功。(2)滑块运动到B点时恒力F的功率。(3)滑块在圆弧轨道BC上所能达到的最大高度h.(4)若只改变出发点D的位置，其他条件不变，通过计算分析滑块能到达C点时s所满足的条件。17、（10分）将一块石子以10m/s的速度从5m的高度水平抛出，石子速度方向与水平面的夹角为，不计空气阻力，取g=10m/s2。求石子：（1）落地前的运动时间T；（2）落地时速度的大小v；（3）在空中运动过程中tanθ随时间t变化的关系式。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、D【解析】A．由于船速小于水速，故小船不可能垂直渡河，故A错误；B．小船对地速度取决于船速和水速的夹角，当两者夹角为90°时，其对地速度为5m/s，故B错误；CD．小船渡河的最短时间为故C错误，D正确；故选D。2、C【解析】以滑块为研究对象,设碗对滑块的支持力大小为F1，根据牛顿第二定律得F1−mg=得到F1=mg+以碗为研究对象，由平衡条件得地面对碗的支持力F2=F1+Mg=Mg+mg+由牛顿第三定律得，地面受到碗的压力大小为FN=Mg+mg+.故选：C点睛：滑块滑到圆弧最底端时，由重力和碗的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出圆弧的支持力，再对碗研究，由平衡条件求出地面对碗的支持力，根据牛顿第三定律求出地面受到碗的压力．3、D【解析】由同步卫星的特点和卫星发射到越高的轨道所需的能量越大解答．由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所作的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确．4、B【解析】由题，简谐横波水平向右传播，图示时刻（λ，0）处质点向下运动，再经过周期时，质点到达波谷位置，所以坐标为（λ，-A）．故选B点睛：本题关键要根据波的传播方向判断出质点的运动方向．可以采用排除法判断出A、D两选项是错误的，因为质点只上下振动，横坐标不变．5、D【解析】在圆周的最高点，解得，在圆周的最低点，解得，对比可知，在最低点比在最高点容易爆胎，而在最低第，轨道半径越小，地面给的支持力越大，即轮胎受到的作用力越大，故在d点最容易爆胎，D正确．6、C【解析】做匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向不断变化，由物体所受的合外力来提供，故选项A错误，C正确；因重力是恒力，则向心力一定不是重力，选项B错误；向心力决定向心加速度，选项D错误.7、BD【解析】若，则竖直方向不能平衡，不能处于静止状态，所以；以物体为研究对象，当时分析受力如图，建立如图所示的坐标系，根据平衡条件得：方向：，方向：，故选项A、C错误，B、D正确。8、AD【解析】AB.下落2s的位移为则重力做功W=mgh=1×10×20=200J.故选项A符合题意，选项B不符合题意.CD.重力做功的平均功率为故选项C不符合题意，选项D符合题意.9、ABC【解析】A．因为两物体同轴转动，所以角速度相等，周期也相等，即TⅠ=TⅡ，ωⅠ=ωⅡ，故A正确；B．由题意知，物体Ⅰ处于赤道，设Ⅰ的运动半径为R．物体Ⅱ处于北纬60°，运动半径为R/2，由v=ωr知故B正确；CD．由向心力公式F=ma=mω2r可知，a=ω2r，所以aⅠ：aⅡ=2：1，故C正确，D错误．故选ABC．点睛：此题首先要明白两物体是同轴转动，角速度和周期是一致的，其余的各项运用所学的关系式即可求解．10、BD【解析】A．速度方向总是沿着轨迹的切线方向，故A错误；B．各种曲线运动，物体速度方向都在变化，所以各种曲线运动都是变速运动，故B正确；C．加速度方向与速度方向不一定垂直，但两者之间有夹角，故C错误；D．做曲线运动的物体，速度均在变化，其加速度不可能为零，故D正确；11、BC【解析】试题分析：观察图像可以发现当时，弹簧弹力，可见弹簧原长即答案C对．当弹簧长度为时，弹力为，弹簧形变量，即伸长0.02m，弹力大小为2N，答案D错．根据胡克定律带入可得答案A错B对．考点：胡克定律12、AB【解析】A．经典力学中物体的质量是不变的，而相对论认为物体的质量随速度发生变化．故A正确；B．经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故B正确；C．万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故C错误；D．根据相对论力学，物体的能量是不连续的，所以速度也是不连续的，故D错误；故选AB．点睛：本题考查的是经典力学的适用范围：宏观低速物体；什么是经典力学，经典力学的基本假设即成立的基础：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定．二．填空题(每小题6分，共18分)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、C0.980.500.48存在摩擦阻力，所以有机械能损失【解析】(1)由实验原理有：，即有：，需要直接测量的量为重锤下落的高度，故B正确；(2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：(3)重力势能减少量：，此过程中物体运能的增加量为：．15、；1；否；【解析】（1）由动能定理可得，所以，所以图像的斜率等于．（2）由图像可知其斜率为，由，知合外力．（3）本实验不需要小桶（含内部沙子）重力代替绳子的拉力，所以不需要小桶（含内部沙子）重力远小于下车的质量．【点睛】得到在结合图像求解，是解题的关键．本实验与课本不同，要具有发散思维的能力．三．计算题(22分)16、(1)8J；(2)40W；(3)0.8m；(4)s⩾10m【解析】(1)以滑块为研究对象，DB过程中重力和支持力不做功，F做正功，摩擦力做负功，故合力做的功：(2)设滑块运动到D点时，速度为v，根据动能定理解得：恒力F的功率：(3)以滑块从D到最高点为研究过程，由动能定理得：所以：；(4)以滑块从D到C点为研究过程，由动能定理得：应满足：s⩾10m17、（1）1s；（2）；（3）【解析】（1）根据平抛运动规律有解得（2）根据解得（3）根据得