四川省遂寧市蓬溪中學(xué)校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月期中物理試題

蓬溪中學(xué)高2022級(jí)第二學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)物理試題考試時(shí)間：75分鐘第I卷（選擇題）一、單選題（共8題，每題4分）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.卡文迪許在利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量引力常量G時(shí)，應(yīng)用了微元法C.物體在恒定合外力作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.牛頓進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，他比較的是月球表面上物體的重力加速度和地球表面上物體的重力加速度【答案】C【解析】【詳解】A．兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可能是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．卡文迪許在利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量引力常量G時(shí)，應(yīng)用了放大法，B錯(cuò)誤；C．物體在恒定合外力作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動(dòng)合外力提供向心力，向心力時(shí)刻在變，所以恒力作用下物體不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C正確；D．牛頓進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)"”，他比較的是月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球表面上物體的重力加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中，汽車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，速度不能超過(guò)B.乙圖中，“水流星”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，在最低處水對(duì)桶底的壓力最大C.丙圖中，火車(chē)轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用D.丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球向心加速度不相等【答案】B【解析】【詳解】A．汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)為超重，速度大小可以超過(guò)，A錯(cuò)誤；B．“水流星”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，在最低處桶底對(duì)水的支持力為，則得由牛頓第三定律得，水對(duì)桶底的壓力大小為在最高處桶底對(duì)水的壓力為，則由牛頓第三定律得，在最高處水對(duì)桶底的壓力大小為所以在最低處水對(duì)桶底的壓力最大，B正確；C．丙圖中，火車(chē)轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，外軌受到擠壓，C錯(cuò)誤；D．丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)筒臂和豎直方向的夾角為，則得所以A、B兩位置小球向心加速度相等，D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示是物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的軌跡的示意圖，箭頭表示物體在該點(diǎn)的速度方向。已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率B.B點(diǎn)的速率大于C點(diǎn)的速率C.A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的加速度大D.B點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，畫(huà)出物體在各點(diǎn)的加速度與速度方向，如圖所示由圖可知，物體從點(diǎn)到點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，從點(diǎn)到點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，A正確；CD．根據(jù)題意可知，物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故CD錯(cuò)誤。故選A。4.“天問(wèn)一號(hào)”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則天問(wèn)一號(hào)（）A.發(fā)射速度介于與之間B.從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間小于6個(gè)月C.在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)行的周期比在調(diào)相軌道上小D.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度均大于地球繞太陽(yáng)的速度【答案】C【解析】【詳解】A．因發(fā)射的衛(wèi)星要能變軌到繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，則發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，即發(fā)射速度介于與之間，故A錯(cuò)誤；B．因P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)移軌道的半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑，則其周期大于地球公轉(zhuǎn)周期（1年共12個(gè)月），則從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間為軌道周期的一半時(shí)間應(yīng)大于6個(gè)月，故B錯(cuò)誤；C．因在環(huán)繞火星的停泊軌道的半長(zhǎng)軸小于調(diào)相軌道的半長(zhǎng)軸，則由開(kāi)普勒第三定律可知在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)行的周期比在調(diào)相軌道上小，故C正確；D．衛(wèi)星從Q點(diǎn)變軌時(shí)，要加速增大速度，即在地火轉(zhuǎn)移軌道Q點(diǎn)的速度小于火星軌道的速度，而由可得可知火星軌道速度小于地球軌道速度，因此可知衛(wèi)星在Q點(diǎn)速度小于地球軌道速度，故D錯(cuò)誤；故選C。5.經(jīng)過(guò)治理的護(hù)城河成為城市的一大景觀，河水看似清淺，實(shí)則較深。某次落水救人的事件可簡(jiǎn)化如圖，落水孩童抓住繩索停在A處，對(duì)面河岸上的小伙子從B處沿直線(xiàn)勻速游到A處，成功把人救起。河寬和間距如圖中標(biāo)注，假定河水在各處的流速均為，則（）A.游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是合運(yùn)動(dòng)的方向B.小伙子在靜水中游泳的速度至少應(yīng)為C.小伙子渡河的時(shí)間為D.若小伙子總面對(duì)著A處游，其軌跡為一條曲線(xiàn)且到達(dá)不了A處【答案】B【解析】【詳解】A．游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是分運(yùn)動(dòng)的方向，其速度與人在靜水中的速度相等，A錯(cuò)誤；B．令A(yù)B連線(xiàn)與河岸夾角為，則有解得由于分速度與合速度的關(guān)系滿(mǎn)足平行四邊形定則，根據(jù)幾何關(guān)系可知，小伙子在靜水中游泳的速度的最小值為B正確；C．人渡河的速度方向不能確定，則合速度大小不能確定，則小伙子渡河的時(shí)間不確定，C錯(cuò)誤；D．若小伙子總面對(duì)著A處游，且速度一定時(shí)，由于兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可知，其軌跡為一條直線(xiàn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，此時(shí)其合速度方向指向A點(diǎn)右側(cè)，即到達(dá)不了A處，D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，物體在傾角為θ、足夠長(zhǎng)的斜面上做平拋運(yùn)動(dòng)，最終落在斜面上，從拋出到第一次落到斜面上的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度成正比B.落到斜面上時(shí)，速度方向與水平面的夾角隨初速度的增大而增大C.拋出點(diǎn)和落點(diǎn)之間的距離與初速度成正比D.物體在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，離斜面的最遠(yuǎn)距離與初速度成正比【答案】A【解析】【詳解】A．依題意，初速度不同的小球均落在斜面上，則具有共同的位移偏向角，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有得物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度成正比，A正確；B．落到斜面上時(shí)，速度與水平方向夾角滿(mǎn)足則落到斜面上時(shí)速度方向與斜面夾角與初速度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．拋出點(diǎn)與落點(diǎn)間距離，拋出點(diǎn)和落點(diǎn)之間的距離與初速度的平方成正比，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度方向與斜面平行時(shí)，小球離斜面的距離最大，把小球初速度及重力加速度分解在平行斜面與垂直斜面方向上，可得小球離斜面的最大距離為則物體在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，離斜面的最遠(yuǎn)距離與初速度的平方成正比，D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角），此過(guò)程中下述說(shuō)法中正確的是（）A.重物M做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.重物M先超重后失重C.重物M的最大速度是，此時(shí)桿與繩水平D.重物M的速度先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】設(shè)C點(diǎn)線(xiàn)速度方向與繩子方向的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線(xiàn)速度為該線(xiàn)速度在繩子方向上的分速度就為θ的變化規(guī)律是開(kāi)始最大（90°）然后逐漸變小，所以cosθ逐漸變大，直至繩子和長(zhǎng)桿垂直，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為；然后，θ又逐漸增大逐漸變小，繩子的速度變慢；所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為，重物M在豎直方向上先加速后減速，所以重物M先超重后失重。故選B。8.宇航員駕駛宇宙飛船繞一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得飛船線(xiàn)速度大小的二次方與軌道半徑的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖中實(shí)線(xiàn)所示，該圖線(xiàn)（直線(xiàn)）的斜率為，圖中（該星球的半徑）為已知量。引力常量為，下列說(shuō)法正確的是（）A.該星球的密度為B.該星球自轉(zhuǎn)的周期為C.該星球表面重力加速度大小為D.該星球的第一宇宙速度為【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．假設(shè)飛船的質(zhì)量為m，由圖像可知，該星球的半徑r0，探測(cè)器受到的萬(wàn)有引力提供向心力有即根據(jù)該直線(xiàn)斜率為k，有根據(jù)密度公式聯(lián)立可得故A正確；B．無(wú)法求得該星自轉(zhuǎn)周期，故B錯(cuò)誤；C.．根據(jù)該星表面上質(zhì)量為m′的物體受到的萬(wàn)有引力和重力相等，即解得該星表面重力加速度為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)繞該星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度等于該星的第一宇宙速度，得解得故D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題（共3題，每題5分）9.質(zhì)量m=2kg的物體在光滑平面上運(yùn)動(dòng)，其互相垂直的分速度vx和vy的隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如下圖所示，則（）A.物體受到的合力為1NB.物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線(xiàn)C.t=8s時(shí)物體的速度的大小為5m/sD.t=4s時(shí)物體的位移的大小為20m【答案】ABC【解析】【詳解】A．物體運(yùn)動(dòng)的加速度為所受合外力為故A正確；B．由圖像可知，物體在x方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在y方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初速度與加速度垂直，物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線(xiàn)。故B正確；C．t=8s時(shí)，沿x方向速度為沿y方向速度為此時(shí)，物體合速度為故C正確；D．t=4s時(shí)物體的分位移為合位移為故D錯(cuò)誤。故選ABC。10.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)距離地球2764光年的宇宙空間存在適合生命居住的雙星系統(tǒng)，這一發(fā)現(xiàn)為人類(lèi)研究地外生命提供了新的思路和方向。假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由質(zhì)量分別為m和M的A、B兩顆星體組成。這兩顆星繞它們連線(xiàn)上的某一點(diǎn)在二者萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A、B兩顆星的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，則（）A.因?yàn)镺A>OB，所以m<MB.兩顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為C.若A由于不斷吸附宇宙中的塵埃而使得質(zhì)量緩慢增大，其他量不變，A的周期緩慢增大D.若A由于不斷吸附宇宙中的塵埃而使得質(zhì)量緩慢增大，其他量不變，則A的軌道半徑將緩慢減小【答案】AD【解析】【詳解】ABC．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有因?yàn)镺A>OB，所以m<M，由于解得當(dāng)m增大時(shí)可知T減小，A正確，BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)且有解得若A由于不斷吸附宇宙中的塵埃而使得質(zhì)量緩慢增大，其他量不變，則A的軌道半徑將緩慢減小，D正確。故選AD。11.木匠師傅用鐵錘把釘子砸進(jìn)木梁，每次砸釘?shù)膭?dòng)作完全相同。木匠第一次砸釘就將釘子砸進(jìn)了一半。已知釘子所受阻力與其進(jìn)入木梁中的深度成正比，鐵錘砸釘?shù)哪芰咳坑脕?lái)克服釘子前進(jìn)中的阻力做功，則（）A.木匠要把一枚釘子全部砸進(jìn)木梁，他共需砸錘3次B.木匠要把一枚釘子全部砸進(jìn)木梁，他共需砸錘4次C.打擊第n次與打擊第一次釘子進(jìn)入木梁的深度之比為D.打擊第n次與打擊第一次釘子進(jìn)入木梁的深度之比為【答案】BD【解析】【詳解】AB．已知釘子所受阻力與其進(jìn)入木梁中的深度成正比，如圖為阻力與深度圖像圖像與水平軸圍成的面積為阻力做功大小，由面積比可知前一半深度和后一半深度阻力做功之比為，由題意知木匠每次砸釘做功相同，把一枚釘子全部砸進(jìn)木梁，他共需砸錘4次，A錯(cuò)誤，B正確；CD．由題知，木匠每次砸釘過(guò)程，釘子阻力做功相同，如圖由相似三角形邊長(zhǎng)比的平方等于面積比，故第1次：前2次：前3次…面積比為，釘子進(jìn)入木梁中的深度比為，每一次進(jìn)入木梁中的深度比為，故打擊第n次與打擊第一次釘子進(jìn)入木梁的深度之比為，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（共14分，每空兩分）12.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______（填選項(xiàng)前的字母）。A．累積法B．控制變量法C．微元法D．放大法（2）圖示情景正在探究的是______（填選項(xiàng)前的字母）。A．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系B．向心力的大小與線(xiàn)速度大小的關(guān)系C．向心力的大小與角速度大小的關(guān)系D．向心力的大小與半徑的關(guān)系（3）通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是______（填選項(xiàng)前的字母）。A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線(xiàn)速度的大小成正比C．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比D．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比【答案】①.B②.A③.D【解析】【詳解】（1）[1]因向心力與小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和角速度都有關(guān)，則本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是控制變量法，故選B；（2）[2]圖示情景中，兩球的質(zhì)量不等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，塔輪半徑相同，則角速度相等，則裝置正在探究的是向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，故選A。（3）[3]通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比。故選D。13.在學(xué)習(xí)完平拋運(yùn)動(dòng)一節(jié)內(nèi)容后，成都市某中學(xué)的小楊同學(xué)想利用平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量成都本地的重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。為確定平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，小楊同學(xué)利用連拍功能，根據(jù)拍攝的照片，在坐標(biāo)紙上描出小球在不同時(shí)刻的位置，已知啟動(dòng)連拍功能時(shí)，每秒可以拍攝50張照片。（1）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的一項(xiàng)是___________（填標(biāo)號(hào)）。A．應(yīng)保證斜槽軌道末端水平B．必須保證斜槽軌道光滑C．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)測(cè)出小球的質(zhì)量才能測(cè)出重力加速度D．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可以選用乒乓球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（2）小楊同學(xué)在完成某次實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)照片順序，每5張照片選取一張，然后將選出的照片中小球的位置描到同一張坐標(biāo)紙中，如圖乙為軌跡中截取出來(lái)的一部分，根據(jù)該圖，可求出小球拋出時(shí)的水平初速度大小為_(kāi)__________，過(guò)B點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度大小為_(kāi)__________（第二空保留2位小數(shù)）（3）可測(cè)得，成都本地的重力加速度大小為_(kāi)__________【答案】①.A②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]A．為使小球做平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)保證斜槽軌道末端水平，故A正確；B．只需保證小球從斜槽同一位置釋放即可，以保證在斜槽軌道末端速度相等，斜槽軌道不必光滑，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)前不需要測(cè)出小球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．若選乒乓球，受阻力影響太大，故D錯(cuò)誤。故選A。（2）[2][3]A、B照片間的時(shí)間間隔小球拋出時(shí)的水平初速度大小為過(guò)B點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度大小為（3）[4]根據(jù)成都本地的重力加速度大小為四、解答題（共3題，14題8分；15題13分；16題18分）14.如圖所示，一長(zhǎng)的輕桿一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量的小球。輕桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度，重力加速度。求：（1）小球的線(xiàn)速度大小及向心加速度大?。唬?）當(dāng)小球位于最低點(diǎn)C與最高點(diǎn)A時(shí)，桿對(duì)小球的作用力、的大小之差?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）依題意，線(xiàn)速度為向心加速度為（2）根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在最高點(diǎn)A時(shí)有在最低點(diǎn)C時(shí)有故15.“神舟六號(hào)”載人飛船于2005年10月12日上午9點(diǎn)整在酒泉航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為，飛船飛行五圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示在預(yù)定圓軌道上飛行N圈所用時(shí)間為t，于10月17日凌晨在內(nèi)蒙古草原成功返回已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為求：(1)飛船在A點(diǎn)的加速度大?。?2)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面高度．(3)沿著橢圓軌道從A到B時(shí)間．【答案】(1)；(2)；(3)【解析】