江西省乐安县第二中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题

高中学段一年级物理

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.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。

3.请按照题序在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效；在草稿纸、试题卷上的答题无效。

4.保持答题卡卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．下列说法正确的是（  ）

A．若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动

B．若物体做曲线运动，则所受合外力一定是变化的

C．物体在恒力作用下做曲线运动，在相同的时间内的速度变化量一定相同

D．若物体受恒力作用，物体一定做直线运动

2．2022年1月1日，正在太空“出差”的神舟十三号航天员乘组在距离地表高度约300km的太空迎来了新年第一缕阳光，他们特意录制了视频祝福大家新年快乐！下列有关神舟十三号载人飞船的说法正确的是（　　）

A．航天员在神舟十三号内处于超重状态

B．神舟十三号飞船的发射速度小于7.9km/s

C．神舟十三号飞船的环绕速度大于同步卫星的环绕速度

D．神舟十三号飞船绕地球一圈的时间为24小时

3．如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=，R是球心到O点的距离，不计空气阻力，则当球运动到最低点时对杆的作用力是（　　）

A．8mg的拉力 B．8mg的压力 C．7mg的拉力 D．7mg的压力

4．已知火星的质量约为地球质量的，其半径约为地球半径的，自转周期与地球相近，公转周期约为地球公转周期的两倍．根据以上数据可推知（　　）

A．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的

B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为

C．火星椭圆轨道的半长轴约为地球椭圆轨道半长轴的倍

D．在地面上发射航天器到火星，其发射速度至少达到地球的第三宇宙速度

5．如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，汽车上安装有太阳能电池板、蓄能电池和电动机。在某次启动中，汽车以恒定的功率P起动，所受阻力与速度成正比，比例系数为k，经时间t汽车的速度达到最大值，这个过程下列说法正确的是（　　）

A．汽车的合外力不变 B．汽车的牵引力增大

C．汽车达到的最大速度为 D．汽车合外力的功等于Pt

6．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动、a是地球同步卫星，则（　　）

A．卫星a的角速度大于c的角速度 B．卫星a的加速度大于b的加速度

C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期等于24h

7．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上离地h处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。下列说法正确的是（　　）

A．小物块经过圆形轨道最低点的速度为2

B．小物块经过圆形轨道最高点的最小速度为零

C．小物块经过圆形轨道最低点时对轨道的压力为mg（1+）

D．当h=2.5R时小物块恰好能通过圆形轨道的最高点

8．如图所示，以正东方向为x轴正方向，以正北方向为y轴正方向，在光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy。时刻小球以一定初速度由坐标原点O出发沿y轴正方向运动，此时对小球施加一个沿水平方向的恒定拉力，时刻小球的速度方向与y轴正方向的夹角为45°，下列说法正确的是（    ）

A．若拉力的方向为东偏南60°，则小球的速率先减小后增大

B．若拉力的方向为西偏北30°，则小球的速率一直增大

C．若拉力的方向为东偏南30°，则小球的速率先减小后增大

D．若拉力的方向为正东，则小球时间内的位移与y轴正方向夹角的正切值为0.5

9．如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（ ）

A．两球的动能相等 B．两球的加速度大小相等

C．两球对碗底的压力大小相等 D．两球的角速度大小相等

10．如图所示，一运动员从相同高度的A、B两位置先后抛出同一篮球，都直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．篮球从A、B两位置抛出时的速度大小相等

B．篮球从A位置抛出时的水平分速度比从B位置抛出时的水平分速度大

C．两次篮球从被抛出到落入篮筐，克服重力做的功相同

D．篮球从A位置抛出后的速度变化比从B位置抛出后的速度变化快

11．如图，轻质弹簧上端固定在O点，下端与质量为m的圆环相连，圆环套在水平粗糙的固定细杆上。现在将圆环从A点静止释放，当圆环运动到B点时弹簧竖直且处于原长，到达C点时速度减为零；在C点使得圆环获得一个沿杆向左的速度v，其恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度之内，下列说法正确的是（    ）

A．从A到C的过程中，圆环经过B点速度最大

B．从C回到A的过程中，弹力先做正功，后做负功

C．从A到C克服摩擦力做功为

D．从A到C弹簧弹性势能减少了

二、实验题（共20分）

12．某研究性学习小组采用如图所示甲的装置来验证物体的加速度与合外力的关系．实验室提供的器材有：气垫导轨、滑块（左端装有遮光板，总质量为m）、光电门（配接数字计时器）、米尺、游标卡尺、铁架台．实验中，用米尺测得导轨顶端A与光电门所在位置B的距离为L，A、B之间的高度为h．

(1)用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图乙所示，则d=_______cm

(2)接通气源，让滑块从A端由静止开始沿气垫导轨向下运动，读出遮光板通过光电门的时间为t，若遮光板的宽度用d表示，则滑块运动到B点时的速度v=___________，下滑过程的加速度a=________，所受合外力F=__________（用题目所给物理量的字母表示）．

(3)实验中，保持滑块质量不变，而且保证滑块每次都从导轨的顶点A由静止释放，改变木板左端的高度，重复上面的实验，可得到多组h和t的测量值，做出________(选填或)的图像，如果图像是线性的，便可验证质量一定时，加速度与合外力成正比．

13．在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d、r为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为10 Hz、该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：10。计算结果均保留两位有效数字。

（1）为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用________（填“直线”、“折线”或“平滑曲线”）连接各点。

（2）根据上述信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为________。

（3）小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。

（4）由图乙的信息，可以算出小球在d点时的速度大小为________m/s。（取）

三、计算题（共36分）

14．长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为，求：

（1）细绳的拉力F；

（2）小球运动的线速度的大小和加速度大小；

（3）小球运动的角速度及周期。

15．在第73届国际宇航大会上，我国“天问一号”火星探测任务团队被国际宇航联合会授予2022年度“世界航天奖”。天问一号着陆器在着陆火星的动力减速阶段，从火星表面附近以的初速度竖直向下做匀减速运动，经速度减为0。已知着陆器质量约为，火星表面重力加速度取，忽略火星自转，求：

（1）着陆器在动力减速阶段下降的距离h；

（2）着陆器在动力减速阶段所受阻力大小f；

（3）若火星的半径是地球半径的，地球表面重力加速度g取，求火星与地球的质量之比。

16．如图所示，在竖直平面内长为L=0.9m的粗糙水平面MN左侧与半径R=0.89m的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，右侧与一足够长的传送带平滑连接。传送带以恒定的速率逆时针转动.将物块A从光滑圆弧最高点由静止释放，经过M点运动到N点，再滑上传送带。已知A的质量为，物块A与MN间的动摩擦因数及传送带间的动摩擦因数都为，重力加速度。求：

（1）物块A第一次运动到N点时的速度；

（2）物块A在传送带上第一次向右运动到最右端的过程中，两者摩擦产生的热量；

（3）物块A在MN上运动的总路程s。

1．C

A．做匀加速直线运动的物体合外力也不为零，A错误；

BD．如果受恒力的方向与运动方向不在一条直线上，物体也做曲线运动，BD错误；

C．根据牛顿第二定律，恒力作用下加速度恒定，无论做直线运动还是曲线运动，在相同的时间内速度的变化量一定相同，C正确。

故选C。

2．C

A．航天员在神舟十三号内处于失重状态，选项A错误；

B．第一宇宙速度是最小的发射速度，则神舟十三号飞船的发射速度大于7.9km/s，选项B错误；

CD．根据

可知

神舟十三号飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则神舟十三号飞船的环绕速度大于同步卫星的环绕速度，神舟十三号飞船的周期小于同步卫星的周期，即神舟十三号飞船绕地球一圈的时间小于24小时，选项C正确，D错误。

故选C。

3．A

小球在最低点时，由于要提供向心力，而重力方向竖直方下，所以杆一定出现拉力，则小球对杆的作用力也是拉力，设小球运动到最低点时的速度大小为v'，根据动能定理有：mv′2−mv2＝2mgR，可得：；在最低点，设杆的拉力为T，根据牛顿第二定律有：T−mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛顿第三定律可知，当小球在最低点时，球对杆的作用力是8mg的拉力．

A. 8mg的拉力，与结论相符，选项A正确；

B. 8mg的压力，与结论不相符，选项B错误；

C. 7mg的拉力，与结论不相符，选项C错误；

D. 7mg的压力，与结论不相符，选项D错误；

4．C

A．根据G＝mg得

g=

火星质量和地球质量之比为1：9，半径之比为1：9，则表面重力加速度之比为9：1，故A错误．

B．根据G＝m得，第一宇宙速度

v=

火星和地球质量之比为1：9，半径之比为1：9，则第一宇宙速度之比为1：1，故B错误．

C．根据开普勒第三定律得a3/T2＝k，由于火星和地球的公转周期之比为2：1，则椭圆半长轴之比为：1，故C正确．

D．发射的速度一旦达到第三宇宙速度，将挣脱地球的引力，飞到太阳系以外，故D错误．

故选C．

5．C

AB．由

可知随着速度增大，牵引力减小，阻力增大，合外力变小，故AB错误；

C．当汽车达到最大速度时，有

解得

故C正确；

D．合外力做的功等于电动机做的功Pt减阻力做的功，所以小于Pt，故D错误。

故选C。

6．D

A．根据牛顿第二定律可得

解得

由于卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径，则卫星a的角速度小于c的角速度，故A错误；

B．根据牛顿第二定律可得

解得

由于卫星a的轨道半径等于卫星b的轨道半径，则卫星a的加速度等于b的加速度，故B错误；

C．第一宇宙速度是近地轨道卫星运行速度，也是卫星中的最大运行速度，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；

D．根据牛顿第二定律可得

解得

由于卫星b与a轨道半径相同，周期相同，a为同步卫星，周期为24h，则卫星b的周期等于24h，故D正确。

故选D。

7．D

A．设小物块经过圆形轨道最低点的速度大小为，由机械能守恒定律可知；

得

A错误；    

B．要使小物块能通过圆形轨道最高点，设速度最小为，则保证

因此最小速度不能为零，B错误；

C．小物块经过圆形轨道最低点时对轨道压力设为，由向心力公式可知，

得

由牛顿第三定律知与大小相等，C错误；

D．小物块恰好能通过圆形轨道最高点时的速度

由动能定理可知：

计算得出

D正确。

故选D。

8．BCD

A．若拉力的方向为东偏南60°，则在时间内力的方向与小球速度方向夹角均大于90°，故小球的速率一直减小，A错误；

B．若拉力的方向为西偏北30°，则在时间内力的方向与小球速度方向夹角均小于90°，则小球的速率一直增大，B正确；

C．若拉力的方向为东偏南30°，则在时间内力的方向与小球速度方向夹角先大于90°后小于90°，则小球的速率先减小后增大，C正确；

D．若拉力的方向为正东，则小球做类平抛运动，对比平抛运动推论可知，小球时间内的位移与y轴正向夹角的正切值为速度偏向角正切值的一半，故其正切值为0.5，D正确。

故选BCD。

9．BC

A．小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得

由于mg相同而R不同，则小球到达最低点时的动能不同，故A错误；

B．由机械能守恒定律得

在最低点，加速度

两球的加速度相等，故B正确；

C．在最低点，由牛顿第二定律得

解得

F=3mg

球对碗底的压力，两小球对碗底的压力相等，故C正确；

D．小球的角速度，由于两碗的R不同，则两球的角速度不变，故D错误。

故选BC。

10．BC

B．研究两个过程的逆过程，可看作是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的A、B两点，因为两球抛射角相同，A的射程较远，则从A位置抛出的水平分速度较大，故B正确；

A．逆向来看，两球抛射角相同，A的水平分速度较大，则A的竖直分速度也较大，由斜抛的对称性可知，篮球从A位置抛出时的速度大于从B位置抛出的速度，故A错误；

C．两次抛出到落入篮筐，篮球在竖直方向的位移是一样的，所以克服重力做功相同，故C正确；

D．篮球在空中运动，不计空气阻力，仅受重力作用，速度变化快慢保持不变，故D错误。

故选BC。

11．BC

A．圆环从A到C过程中，合力是0时圆环的速度最大，故A错误；

B． 由C回到A的过程中，弹性势能先减小，后增大，弹力先做正功，再做负功，故B正确；

CD．从A到C，再由C回到A，根据对称特点可知，摩擦力做功相等，弹性势能变化相同，根据动能定理，有

解得

故C正确，D错误。

故选BC。

12．     0.225cm                   

(1)根据图示可知，主尺示数为2mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：5×0.05mm=0.25mm，故最后读数为：2mm+0.25mm=2.25mm=0.225cm．

(2)挡光条宽度d很小，挡光时间很短，因此可以用平均速度来代替瞬时速度，故滑块通过光电门的瞬时速度为：，根据v2=2aL，解得：

而依据牛顿第二定律，；

(3)根据

得出， 因此作出的图象.

13．     平滑曲线     不是     10     2.0     4.0

（1）[1]小球做平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹为平滑的曲线，应该用平滑曲线连接各点；

（2）[2]由于水平间距相等，时间间隔相同，从平抛起点开始竖直高度之比应为1：3：5：…，所以a点不是平抛的起点；

[3]照相机拍照的频率为10 Hz，周期为

根据匀变速直线运动规律

解得

（3）[4]小球水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度大小为

（4）[5]匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可知d点竖直方向速度为

所以小球在d点时的速度大小为

14．（1）；（2），；（3），

（1）小球受重力和拉力作用，两个力的合力提供向心力，如图

则

（2）根据牛顿第二定律得

又

解得

根据

解得

（3）根据牛顿第二定律得

又

解得

周期

解得

15．（1）3840m；（2）6240N；（3）1:10

（1）根据运动学公式，有

（2）动力减速阶段下降过程中的加速度为

根据牛顿第二定律，有

代入数据解得

（3）在地球表面，万有引力等于重力，有

在火星表面，万有引力等于重力，有

联立可得

16．（1），方向向右；（2）16J；（3）2m

（1）根据动能定理

代入数据联立得，物块A第一次运动到N点时的速度

方向向右；

（2）物块A在传送带上的加速度大小

在传送带上滑动的距离

经历时间

这段时间内传送带移动距离

两者摩擦产生的热量

（3）物块在传送带上向左滑动，速度与传送带速度相等时位移为

所以滑块在传送带上第一次从右向左运动至N点时的速率为

设向左运动又返回至N点时的速率为，根据动能定理

解得

在传送带上滑动的距离

又返回至N点时的速率为

=

在MN上向左滑动的距离

所以物块A在MN上运动的总路程