河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2022-2023学年高一下学期5月月考物理试卷

这是一份河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2022-2023学年高一下学期5月月考物理试卷，共4页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

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新蔡一高 2022-2023 学年度高一下期卓越部 5 月月考试题
物理
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不
计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为
2、 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为

3、 太空电梯（如图甲）是人类构想的一种通往太空的设备。科学家们设想，在地球赤道面内建造一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯”，电梯的顶端可超过地球同步卫星的高度。如图乙所示，一乘客乘坐电梯向太空运动，途中分别停留在 a 点和 b 点两个不同高度位置，b 点在地球的同步卫星的轨道上，关于乘客在 a 点和 b 点受到电梯作用力的说法中正确的是
A. 在 a 点，电梯的作用力为零
B. 在 b 点，电梯的作用力为零
C. 在 a 点，电梯的作用力方向指向地心

D. 在 b 点，电梯的作用力方向指向地心
甲 乙
4、 如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员（可视为质点），甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至
最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为A．1︰1 B．2︰1
C．3︰1 D．4︰1
5、 原长为L，劲度系数为 k 的轻质弹簧的一端固定一质量为 m 的小铁块，另一端连接在竖直轴 上， 小铁块放在水平圆盘上。若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹
簧的最大长度为 现将弹簧拉长到 后，使小铁块随圆盘绕中心轴 以不同角速度转动。下列
会使铁块相对圆盘发生滑动的角速度是

6、 质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 其中 G 为引力常量， M 为地球质量。该卫星原来的在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为

7、 如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至其离地高度 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度 h 并作出滑块的 图像，其中高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图像为直线，其余部分为曲线，
以地面为零势能面，取 由图像可知
A. 滑块的质量为 0.1kg
B. 弹簧原长为 0.1m
C. 弹簧最大弹性势能为 0.5J
D. 滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.18J

二、选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。
全部选对的得 6 分，部分选对的得 3 分，有选错的得 0 分。
8、 2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约 400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星
A．质量之积 B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度
9、 红旗渠是 20 世纪 60 年代林县（今林州市）人民在极其艰难的条件下，近 10 万人仅靠手拉肩打耗时
10 年，从太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全长 1500 公里，被誉为“世界第八大奇迹”。图（a） 是修建时的场景，现将人们推石块的情形简化成图（b）所示的模型，山坡的倾角为α。两位农民将 质量为 m 的石块从A点匀速移到B点，前面农民用轻绳拉石块，后面农民沿斜坡向上推，轻绳与斜坡的夹角为θ。已知AB间距为l，石块所受阻力与正压力之比恒为k，重力加速度为g，若拉力和推力大小相等，则下列说法正确的是
A．石块的机械能增加了 B．当 时，沿斜面向上的推力最小
C．拉力和推力的功率之和与θ无关 D．石块受到的重力、拉力和推力的合力方向与θ无关

10、如图，滑块 a、b 的质量均为 m，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b 放在地面上。a、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b 可视为质点，重力加速度大小为 g，则
A．a 减少的重力势能等于 b 增加的动能B．轻杆对b一直做正功，b 的速度一直增大
C．当 a 运动到与竖直墙面夹角为θ 时，a、b 的瞬时速度之比为
D．a 落地前，当 a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为 mg


三、解答题：本题共 5 小题，共 54 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

11、（4 分）

弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频 闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：
（1） 用电子秤测得钢球弹的质量 m；

（2） 在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间 T 拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度 为 d，重力加速度为 g，那么：
① 照相机的频闪周期 T= ▲ ；（用题给字母表示，下同）

② 钢珠弹的初动能 Ek= ▲ 。

12、（8 分）

在月球上的宇航员，如果他已知引力常量 G 和月球半径 R，且手头有一个已知质量为 m 的砝码。他想要估测月球的质量 M月，请你根据下表提供的信息，在“备选器材”中帮他选用合适的器材，在表格中写出两种测量月球质量的方法。需要按要求写出所需器材、所需测量的物理量及其符号，以及用已知量和测 量量表示的月球质量的表达式。
备选器材：打点计时器，秒表，铁架台，刻度尺，小车，纸带，天平，弹簧测力计。

方法
所需器材
需要测量的物理量及其符号
月球质量的表达式
方法一
弹簧测力计
▲
▲
方法二
▲
砝码在月球表面从静止开始自由下落 h 高所用的时间 t
▲

13、（10 分）
额定功率为 80kW 的汽车在平直公路上行驶。若汽车从静止开始以恒定加速度 做匀加速直线运动达到额定功率，并继续以额定功率做加速运动，汽车继续行驶 90m 达到最大速度 已知汽车质量 m=2000kg，运动过程中阻力不变。求：
（1） 汽车所受的阻力大小；
（1）6s 末汽车的瞬时功率大小；
（2） 汽车从静止开始运动直至刚好达到最大速度所需总时间。



14、（12 分）
在某星球表面轻绳约束下的质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点与最高点所受轻绳的拉力之差为△F。假设星球是均匀球体，其半径为 R，已知万有引力常量为 G。不计一切阻力。
（1） 求星球表面重力加速度；
（2） 求该星球的密度。



15、（20 分）
如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量 m=1kg 且可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带，AB 长 L=5m， 物块与传送带间的动摩擦因数μ1 = 0.2 ，与传送带相邻的粗糙水平面 BC 长 s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ2 = 0.3 ，在 C 点右侧有一半径为 R 的光滑竖直圆弧与 BC 平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ=120°，
在圆弧的最高点 F 处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以 v=5m/s 的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失，当弹簧储存的EP=18J 能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的 E 点，取
（1） 求右侧圆弧的轨道半径 R；
（2） 求小物块最终停下时与 C 点的距离；
（3） 若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的 可调节范围。