江西省吉安市井冈山市宁冈中学2022-2023学年高一下学期6月期末物理试题

高一物理

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．以下说法正确的是（　　）

A．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律

B．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力

C．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆

D．洲际导弹的速度有时可达到，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大

2．下列说法正确的是（　　）

A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动

B．只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动

C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是不同的

D．质点做自由落体运动，在第1s内、第2s内，第3s内的平均速度之比为1∶3∶5

3．在电影《流浪地球》中，科学家利用固定在地面的万台超级聚变发动机瞬间点火，使地球在地球轨道Ⅰ上的B点加速，进入运输轨道，再在运输轨道上的A点瞬间点火，从而进入木星轨道Ⅱ，关于地球的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．在运输轨道上A点的速度大于B点的速度

B．在地球轨道Ⅰ上B点的加速度小于在运输轨道上B点的加速度

C．在木星轨道Ⅱ上的周期小于在运输轨道上的周期

D．在木星轨道Ⅱ上的机械能大于在运输轨道上的机械能

4．如图所示，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，车内A、B两物体叠放在一起，因前方有障碍物，为避免相撞，小车刹车制动。在小车整个运动的过程中，A、B两物体始终保持相对静止且随小车一起运动，则下列说法正确的是（　　）

A．在小车匀速运动过程中，B与小车之间存在摩擦力

B．在小车匀速运动过程中，B对A的作用力竖直向上

C．在小车刹车制动过程中，A、B两物体间一定存在摩擦力

D．在小车刹车制动过程中，A相对B一定有沿斜面向上运动的趋势

5．如图所示，物体在力F的作用下在水平面上发生了一小段位移S，设这三种情形下力、位移和所标θ角大的小都相同．三种情况力F做的功分别为W甲、W乙、W丙，下面说法中正确的是（　　）

A．W甲=W乙=W丙 B．W甲=W乙

C．W乙=W丙 D．W甲=W丙

6．排球运动员将完全相同的甲、乙两球以相同大小的初速度v0分别沿水平向右、竖直向上方向抛出，抛出点离地面的高度均为h。假设空气阻力大小恒定，方向与排球运动方向相反，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两球分别做平抛运动和竖直上抛运动，运动过程中两球加速度相同

B．甲、乙两球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功与路程无关

C．若甲球落地时速度大小为v，则在落地瞬间重力做功的瞬时功率为mgv

D．乙球从抛出点上升到最高点过程中克服重力做功的平均功率大于从最高点返回至抛出点过程中重力做功的平均功率

7．如图所示，用水平力F拉着三个物体A、B、C在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上另置一小物体，小物体与B保持相对静止，且拉力不变，那么中间物体两端的拉力大小Ta和Tb的变化情况是（    ）

A．Ta减小，Tb增大 B．Ta增大，Tb增大

C．Ta增大，Tb减小 D．Ta减小，Tb减小

8．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 (　　)

A．物体上升到最高点时的重力势能为

B．物体落到海平面时的重力势能为－mgh

C．物体在海平面上的动能为

D．物体在海平面上的机械能为

9．2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口，中国空间站首次形成“三舱三船”组合体，达到当前设计的最大构型。中国空间站在离地面高度的圆轨道，做周期为90分钟的圆周运动，地球半径为，已知引力常量G。由上述资料可以估算出（　　）

A．地球自转的周期 B．地球的平均密度

C．空间站的质量 D．地球表面的重力加速度

10．如图所示，光滑支架AOB固定，OA杆沿竖直方向，OB杆沿水平方向。小球a、b分别穿在两杆上并通过轻绳连接，对b施加一水平向右的外力F，使a向上做匀加速运动，则在运动过程中（　　）

A．轻绳的拉力逐渐变大

B．OB杆对小球b的支持力逐渐变大

C．F做的功等于小球a机械能的改变量

D．F做的功和轻绳对b球做的功之和等于b球动能的改变量

11．如图所示，质量为的小球A与质量为m的小球B由绕过定滑轮的轻质细线相连，小球B与质量为m的小球C通过劲度系数为 的轻质弹簧相连，小球C放置在水平地面上，先用手控制A，使细线处于竖直方向刚好拉直但无拉力，系统处于静止状态，然后释放A。细线与滑轮之间的摩擦力和空气阻力均不计，重力加速度为g，小球均可视为质点。在小球C离开地面前，下列说法正确的是（　　）

A．释放A的瞬间B的加速度为

B．释放A的瞬间细线的拉力为

C．释放A时弹簧的弹性势能与C刚要离地时弹簧的弹性势能相等

D．A在向下运动过程中的最大速度为

二、实验题（共20分）

12．用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验：

（1）下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶,除以上器材外，还需要的实验器材有_________

A．天平(附砝码)          B．秒表   C．刻度尺(最小刻度为mm)    D．低压交流电源

（2）实验中，下列做法能保证砂和砂桶所受的重力近似等于细绳对小车的拉力的是____________。

A．平衡小车受到的摩擦力

B．砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M

C．小车运动过程中，保持细绳与长木板平行

D．先接通电源后释放小车，且释放时尽量靠近打点计时器

（3）如图所示为某次实验的纸带，在相邻两计数点间都有四个计时点未画出，用刻度尺测得x1=0.55 cm，x2=0.94 cm，x3=1.35 cm，x4=1.76 cm，x5=2.15 cm，x6=2.54 cm。

①相邻两计数点间的时间间隔为____________s；

②计数点“6”和“7”间的位移比较接近于____________。

A．2.76 cm            B．2.85 cm    C．2.96 cm           D．3.03 cm

③打下“3”点时小车的瞬时速度v3=_________m/s；小车的加速度a=________m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)

13．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）图中A、B、C、D、E是部分实验器材，甲同学需选用的器材有___________；乙同学需选用的器材有___________；（用字母表示）

（2）甲同学实验时，质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，O为计时器打下的第一个点，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8。（结果保留2位有效数字）：

①打点计时器打下计数点B时，物体的速度__________。

②从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量__________J。

③若甲同学选取了包含O点在内的某个过程，发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，造成这一结果的原因可能是__________。

A．重物质量过大    B．重物质量测量错误    C．先释放纸带，后接通电源

（3）乙同学想用“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图3验证机械能守恒定律，在实验前通过垫木块平衡了小车所受的阻力，平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能是守恒的，你认为乙同学设想_______（填“正确”、“错误”）。

三、计算题（共36分）

14．宇航员站在一星球表面上的高度H处，沿水平方向以某一初速度抛出一个小球，经过时间t小球落到星球表面。

(1)求该星球表面的重力加速度；

(2)已知该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量。

15．如图所示，在光滑水平地面上放置质量的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切。一质量的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行后，滑块和木板以共同速度匀速运动，g取 。求：

（1）滑块与木板间的摩擦力大小f。

（2）滑块下滑的高度h。

16．如图所示，倾角为37°的斜面体固定在水平面上，放在斜面上的轻弹簧上端与斜面上固定挡板连接，弹簧处于原长时，下端刚好在B点。质量为的物块从斜面的底端A以的初速度沿斜面向上滑去，物块压缩弹簧后滑到C点时速度刚好为零，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，物块回到A点时，速度大小为。重力加速度g取，，，不计物块的大小，弹簧的形变在弹性限度内，斜面足够长。求：

（1）物块在段向上滑动时的加速度大小；

（2）弹簧具有的最大弹性势能；

（3）若撤去弹簧和挡板，物块仍从A点以的初速度沿斜面向上滑去，则物块回到A点的速度为多大。

1．B

A．卡文迪许测量出万有引力常量，提出万有引力定律是牛顿，故A错误；

B．牛顿通过著名的“地月检验”证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故B正确；

C．最早提出日心说的是哥白尼，故C错误；

D．远小于光速，仍符合经典力学规律，不需要要狭义相对论的规律，导弹的质量没有明显变化，故D错误。

故选B。

2．D

AB．初速度为零，只受重力，即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动，故AB错误；

C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是相同的，故C错误；

D．质点做自由落体运动，因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，根据平均速度的定义式知，第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为1：3：5，故D正确。

故选D。

3．D

A．根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的速度大于远日点的速度，即在运输轨道上A点的速度小于B点的速度，故A错误；

B．在地球轨道Ⅰ上B点和运输轨道上B点为可看作同一位置，根据牛顿第二定律可知万有引力提供加速度，地球质量不变，加速度相同，故B错误；

C．根据开普勒第三定律

木星轨道Ⅱ的半径大于运输轨道的半长轴，则在木星轨道Ⅱ上的周期大于在运输轨道上的周期，故C错误；

D．在运输轨道上的A点瞬间点火加速，机械能增大，则在木星轨道Ⅱ上的机械能大于在运输轨道上的机械能，故D正确。

故选D。

4．B

A．在小车匀速运动过程中，以A、B整体为研究对象，根据平衡条件：合力为零，知小车对B没有摩擦力，A错误；

B．在小车匀速运动过程中，以A为研究对象，A受重力和B的作用力，由平衡条件知B对A的作用力方向与重力方向相反，即竖直向上，B正确；

C．在小车刹车制动过程中，整体有水平向左的加速度，A的合力水平向左，B对A可能没有摩擦力，由重力和B的支持力的合力产生A的加速度，C错误；

D．在小车刹车制动过程中，A、B两物体间可能不存在摩擦力，所以A相对B不一定有沿斜面向上运动的趋势，D错误。

故选B。

5．D

这三种情形中甲、丙力F做功均为W=Fxcosθ，而乙图中F与位移的夹角为钝角，F做的功为：W′=Fxcos(90°+θ)=-Fxcosθ，与甲丙不同；故选D.

6．D

A．设两球受到的阻力为f，球的质量为m，甲球在竖直方向上的合外力为重力减去阻力在竖直方向的分量，乙球在竖直方向上的合外力为重力加上阻力，由此可知甲球所受的合外力小于乙球所受的合外力，根据牛顿第二定律可知，甲球的加速度小于乙球的加速度，故A错误；

B．根据微元法可知克服空气阻力所做的功，等于阻力与两球所经过轨迹长度的乘积，即与路程有关，故B错误；

C．若甲球落地时速度大小为v，落地瞬间重力做功的瞬时功率为

即重力乘以落地速度v在竖直方向上的分量，故C错误；

D．乙球从抛出点上升到最高点过程和从最高点返回至抛出点过程中重力做功的大小是相等的，根据牛顿第二定律可知上升过程的加速度大于下降过程的加速度，根据

可知上升时间小于下降时间，根据平均功率公式

可知乙球从抛出点上升到最高点过程中克服重力做功的平均功率大于从最高点返回至抛出点过程中重力做功的平均功率，故D正确。

故选D。

7．A

设C物体质量为，A物体质量为，整体质量为M，整体的加速度

对C物体分析

对A物体分析，有

解得

在中间物体上加上一个小物体，整体质量增大，则整体的加速度a减小，因为、不变，所以减小，增大。

A正确，BCD错误。

故选A。

8．BD

A．物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知

以地面为零势能面，则在最高点的重力势能

A错误；

B．以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为，B正确；

C．由动能定理得

物体在海平面上的动能为

C错误；

D．整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，D正确。

故选BD。

9．BD

设地球质量未M，空间站质量为m，根据万有引力提供向心力有

解得

则地球的密度

设地球表面的物体质量为，根据万有引力与重力近似相等有

解得

由题分析可知空间站离地面的高度h、周期T，地球的半径R都已知，则可估算出地球的质量、密度和地球表面的重力加速度，不能估算地球的自转周期和空间站的质量。

故选BD。

10．AD

A．设轻绳与竖直方向的夹角为，对a球由牛顿第二定律有

a向上做匀加速运动，则加速度恒定，而逐渐增大，则逐渐减小，而拉力T逐渐变大，故A正确；

B．对b球受力分析，由竖直方向平衡由

则OB杆对小球b的支持力不变，故B错误；

D．对b球由动能定理有

即F做的功和轻绳对b球做的功之和等于b球动能的改变量，故D正确；

C．对a球由动能定理有

联立可得

则F做的功等于小球a和b的系统机械能的改变量，故C错误；

故选AD。

11．BCD

A．释放的瞬间，设A、B组成的整体的加速度为，由牛顿第二定律可得

解得

A错误；

B．对由牛顿第二定律可得

结合

解得

B正确；

C．当C刚要离地时，设弹簧的伸长量为，则有

整体处于静止状态时，设弹簧的压缩量为，即释放时弹簧的压缩量为，则有

可得

则两种状态下弹簧的弹性势能相等，C正确；

D．释放到C刚要离地，弹性势能的变化量为0，对A、B以及弹簧组成的整体，由能量守恒定律可得

解得

D正确。

故选BCD。

12．ACD     B     0.1     C     0.16     0.40

（1）[1]A．本实验的目的是探究加速度与力、质量的关系,用砂和砂桶的重力代表小车受到的合外力，需要用天平测砂和砂桶的总质量及小车和砝码的总质量，故A正确；

BD．打点计时器的工作电源为低压交流电源，工作频率为50Hz，周期为0.02s，可以计时，因此不需要秒表，故B错误，D正确；

C．打点计时器打下纸带，需用刻度尺测量距离，以求加速度和瞬时速度，故C正确。

故选ACD。

（2）[2]要使拉力等于砂和砂桶的总重力，必须满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M，故选B。

（3）①[3]打点计时器的工作周期为

T0=0.02s

相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两计数点之间的时间间隔为

T=5T0=0.1s

②[4]由所给的数据可知相同时间内的位移增量为

Δx=0.40 cm

则

x7=x6+Δx=2.54cm+0.40cm=2.94cm

故选C。

③[5][6]根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可得打下3点的速度为

代入数据解得

v3=0.16m/s

根据逐差法可得加速度为

代入数据解得

a=0.40m/s2

13．AB     BDE     0.97     0.48     C     错误

（1）[1]甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，需选用的器材有重锤A和打点计时器B。

[2]乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验，需选用的器材有打点计时器B、小车D和砝码E。

（2）①[3]打点计时器打下计数点B时，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得物体的速度为

②[4]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量

③[5]AB．因重力势能的减小量和动能的增加量计算时都与质量有关，因此重物质量过大和重物质量测量错误都不会使重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，AB不符合题意；

C．先释放纸带，后接通电源，则打第一个点时的速度已经不是零，则计算动能增加量时会造成偏大，C符合题意。

故选C。

（3）[6]平衡阻力后小车和砂桶系统在运动中还会克服阻力做功，机械能会减小，小车和砂桶系统的机械能是不守恒的，因此乙同学设想平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能守恒，是错误的。

14．(1) ；(2)

(1) 小球做平抛运动

解得该星球表面的重力加速度

(2) 在星球表面，物体的重力和所受的万有引力相等．故有

所以

15．（1）2 N；（2）0.45 m

（1）对木板有

由运动学公式，有

解得

（2）对滑块有

设滑块滑上木板时的速度是，则

解得

由机械能守恒定律得

解得

16．（1）10m/s2；（2）10J；（3）

（1）物块在AB段向上滑动时，根据牛顿第二定律可知

解得

物块在段向上滑动时的加速度大小为；

（2）物块从A点上滑，到回到A点时由能量关系

解得

物块从A点到C点，由能量关系

解得

（3）若撤去弹簧和挡板，则物块从A点到最高点，由能量关系

从最高点到最低点

解得