江西省抚州市资溪县第一中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题及答案

江西省抚州市资溪县第一中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试

物理试题

本卷共3大题，100分

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　）

A．速度大小一定变化 B．速度方向一定变化

C．加速度一定变化 D．合外力一定变化

2．将甲、乙两个物体从同一高度水平抛出，甲的质量大于乙，不计一切阻力作用，下列说法正确的是（　　）

A．甲物体先落地 B．两物体同时落地

C．乙物体先落地 D．条件不够，无法判断

3．如图，网球运动员训练时，在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一点。不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A．两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等

B．沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大

C．从击出到撞墙，沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间短

D．沿轨迹1运动的网球刚要撞墙时的速度小

4．夏天人们常用蚊香来驱除蚊虫。如图所示，蚊香点燃后缓慢燃烧，若某滑冰运动员（可视为质点）的运动轨迹与该蚊香燃点的轨迹类似，运动的速率保持不变，则该运动员（　　）

A．线速度不变

B．角速度变大

C．向心加速度变小

D．运动一圈（）所用时间保持不变

5．如图所示，一辆汽车以的速度匀速经过一段水平弯道，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，汽车可视为质点，重力加速度。若汽车进入弯道后不侧滑，则弯道的半径（　　）

A．不小于54m B．不大于54m

C．不小于30m D．不大于30m

6．海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。已知太阳的质量大约是月球质量的倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的倍，若对同一片海水来说，太阳对海水的引力为、月球对海水的引力为，则约为（    ）

A．178 B．130 C．226 D．274

7．如图甲所示，质量为m长木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小铅块以水平速度v0滑上木板的左端，恰能滑至木板右端与木板相对静止。如图乙所示，将木板分成质量分别为m1、m2的1、2两部分，铅块的初速度不变，铅块与木板间的动摩擦因数为μ。则（　　）

A．当m1=m2时，铅块在木板1上滑行时，两板间的作用力为μmg

B．当m1=m2时，铅块能滑到木板2的最右端且刚好与木板相对静止

C．当m1>m2时，铅块可能滑到木板2的最右端且刚好与木板相对静止

D．铅块在木板上滑行的整个过程中，图甲情境中产生的内能一定比图乙的大

8．将一个石子水平抛出，抛出点距水平地面的高度足够高，石子做平抛运动，石子在运动过程中速度方向与水平方向的夹角为θ，tanθ与石子在空中运动的时间t的关系图像如图所示。空气阻力忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．石子做平抛运动的初速度大小为

B．石子做平抛运动的初速度大小为

C．1s末石子的速度大小为

D．1s末石子的速度大小为20m/s

9．如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心正上方一定高度处，若向同一方向以相同速度每秒抛出个小球，不计空气阻力，发现小球仅在盘边缘共有个均匀对称分布的落点，则圆盘转动的角速度可能是（　　）

A． B． C． D．

10．“双星系统”由相距较近的两颗恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下绕某一点做匀速圆周运动。如图所示为某一双星系统，A恒星的质量为m1，B恒星的质量为m2，A恒星的轨道半径为r1，B恒星的轨道半径为r2，A恒星的线速度大小为v1，B恒星的线速度大小为v2，它们中心之间的距离为L，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A．A恒星与B恒星轨道半径大小之比为

B．双星系统的运行周期为

C．A恒星的轨道半径为

D．A恒星与B恒星线速度大小之比为

11．如图所示三个装置，（）中桌面光滑，（）、（）中桌面粗糙程度相同，（）用大小为的力替代重物进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（　　）

A．装置（）的动能增加量大于（）中的动能增加量

B．装置（）中物块的加速度为

C．装置（）、（）中物块的动能增加量相同

D．装置（）中绳上的张力小于装置（）中绳上的张力

二、实验题（共20分）

12．三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

（1）甲同学采用如图（1）所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，观察到的现象应是___________，这说明___________；

（2）乙同学采用如图（2）所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是___________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。

（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每___________s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为___________m/s（g取10m/s2）。

13．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量和势能变化量

C．速度变化量和高度变化量

（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。

A．交流电源    B．刻度尺    C．天平（含砝码）

（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______，动能增加量______。

（4）改变、、位置，并重复（3）步骤，实验小组采集多组数据并在坐标系中描点作图，如图所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是______。

三、计算题（共36分）

14．火星是离太阳第四近的行星，一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星进行观测的时机。已知火星质量约为地球的十分之一，直径约为地球的一半，绕太阳公转的轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍。忽略星球自转的影响，请估算：

（1）火星表面与地球表面的重力加速度大小之比；

（2）火星与地球公转周期之比；

（3）火星与地球的第一宇宙速度大小之比。

15．如图所示，内壁粗糙、半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。半球形容器的直径水平，与轴线的夹角，与轴线的夹角，小物块质量为m，重力加速度为g，则：

（1）若转台以角速度匀速转动时，小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求角速度的值；

（2）保持转台以第（1）问中的角速度值转动，当小物块在B处时也可以随容器一起匀速转动，求小物块在B处时所受支持力的大小及摩擦力的大小和方向。

16．如图所示，足够长的光滑水平桌面左端固定一立柱，质量为m=0.1kg的小球置于桌面上，它与立柱之间有一压缩的的轻弹簧，轻弹簧与立柱之间栓接与小球不栓接。某时刻释放小球，它被弹出从桌面右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的顶端B点（B点速度与BC平行），并沿轨道滑下。图中右端为固定在竖直面内半径R=0.9m的单圆弧轨道，水平轨道CD将倾斜轨道与圆弧轨道连接在一起。已知B点与桌面间的竖直高度差h=0.45m，倾斜轨道BC长为L=2.75m，倾角，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数；不计水平轨道与圆弧轨道的摩擦与小球经过C点时的能量损失，，，取g=10m/s2，求：

（1）被释放前弹簧的弹性势能；

（2）小球第一次经过圆弧轨道最低点D时速度大小；

（3）小球第一次上升到圆弧轨道最高点时离CD水平面的高度。

1．B

A．做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动。故A错误；

B．做曲线运动的物体速度方向一定变化。故B正确；

C．做曲线运动的物体加速度不一定变化，如平抛运动。故C错误；

D．做曲线运动的物体合外力不一定变化，如平抛运动。故D错误。

故选B。

2．B

平抛运动可分解为水平的匀速和竖直方向的自由落体，在竖直方向上，有

解得平抛的运动时间为

可知落地时间只与高度有关，与质量无关，而甲、乙两个物体从同一高度水平抛出，所以两物体同时落地。

故选B。

3．B

ACD．根据逆向思维，将网球看成是从竖直墙上反向做平抛运动，则竖直方向有

可得

水平方向有

解得

由于两轨迹高度相同，则两轨迹网球在空中运动的时间相等；由于沿轨迹1运动的网球水平位移大，则有

即沿轨迹1运动的网球刚要撞墙时的速度大于沿轨迹2运动的网球刚要撞墙时的速度，故ACD错误；

B．根据

由于

可知沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大于沿轨迹2运动的网球击出时的初速度，故B正确。

故选B。

4．B

A．由题意可知线速度大小不变，方向时刻改变，故A错误；

B．动员运动半径在减小，由可知角速度变大，故B正确；

C．由可知，运动半径r减小，向心加速度a变大，故C错误；

D．一圈的长度逐渐变小，故运动一圈所用的时间变短，故D错误。

故选B。

5．A

汽车经过弯路时静摩擦力提供向心力

代入数据解得

为保证汽车进入弯道后不侧滑，则弯道的半径54m，故选A。

6．A

设海水的质量为m，则太阳对海水的万有引力为

月球对海水的万有引力为

以上两式联立得

故选A。

7．D

A．对整块木板根据牛顿第二定律得

对m2根据牛顿第二定律得

解得

当m1=m2时，铅块在木板1上滑行时，两板间的作用力为，A错误；

BC．木板分开前后铅块的加速度不变，其加速度为

铅块在木板1上滑行时，木板的加速度为

铅块在木板2上滑行时，木板m2的加速度为

画出速度-时间图像，如图所示，铅块和木板图像所围的面积表示铅块在木板上滑动的距离，第二次的面积小，表示铅块没有滑动到木板m2的右端，BC错误；

D．设铅块相对于木板滑动的距离为Δx，产生的内能为

根据图像

所以

铅块在木板上滑行的整个过程中，图甲情境中产生的内能一定比图乙的大，D正确。

故选D。

8．AD

AB．根据

图线斜率为

石子做平抛运动的初速度大小为

A正确，B错误；

CD．1s末石子的速度大小为

C错误，D正确。

故选AD。

9．AC

小球在盘边缘共有个均匀分布的落点，说明每转动后就有一个小球落在圆盘的边缘；故

故角速度为

当时，则

当时，则

当时，则

故选AC。

10．BD

ABC．对A、B分别由牛顿第二定律得

又

联立解得

，，

故AC错误，B正确；

D．根据可得，A恒星与B恒星线速度大小之比为

故D正确。

故选BD。

11．AD

A．由于装置（b）有摩擦力，可知装置（a）中物块的加速度较大，在移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（）的动能增加量大于（）中的动能增加量，选项A正确；

B．装置（）中对系统列方程可知，物块的加速度为

选项B错误；

C．装置（）中的加速度

装置（c）中的加速度

可知装置（）中物块的加速度较大，在移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（c）的动能增加量大于（）中的动能增加量，选项C错误；

D．装置（）中绳上的张力

装置（）中绳上的张力

装置（）中绳上的张力小于装置（）中绳上的张力，选项D正确。

故选AD。

12．（1）两球同时落地     平抛运动在竖直方向上是自由落体运动    

（2）P、Q二球相碰     平抛运动在水平方向上是匀速运动    

（3）0.1     2

13．（1）A    

（2）AB    

（3）         

（4）有摩擦阻力影响

14．（1）；（2）；（3）

（1）物体在星球表示受到的万有引力等于质量，则有

可得火星表面与地球表面的重力加速度大小之比为

（2）行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳引力提供向心力，可得

可得

可得火星与地球公转周期之比为

（3）星球的第一宇宙速度等于表面轨道卫星的运行速度，则有

解得

可得火星与地球的第一宇宙速度大小之比为

15．（1）；（2），

（1）若转台以角速度匀速转动时，对小物块在A处进行受力分析如下图所示，向心力

Fn=mgtanα

圆周运动半径

r=Rsinα

由向心力公式有

代入数据解得

（2）假设小物块在B处受的摩擦力方向垂直于向上，则其受力情况如下所示

则小物块所受的合力提供其在水平方向做匀速圆周运动的向心力，即

小物块在竖直方向的合力为0，即

联立两式解得

所以小物块在B处受的摩擦力大小为

摩擦力的方向垂直于向下。

16．（1）；（2）；（3）1.5m

（1）竖直方向小球做自由落体运动

代入数据解得

vy=3m/s

B点，根据速度的分解有

解得

vA=4m/s

被释放前弹簧的弹性势能

（2）小球在B点的速度

B到D由动能定理可得

代入数据解得

vD=6m/s

（3）若小球恰好能上升到最高点，则有

小球从D点上升到最高点，根据动能定理有

解得

<

说明小球不能上升到D点。

设小球第一次上升到圆弧轨道最高点与圆心的连线和竖直方向的夹角为，则有

小球从D点上升到最高点，根据动能定理有

解得

最高点时离CD水平面的高度为