江苏省连云港市灌云县2022-2023学年高一下学期期中调研考试物理试卷(含答案)

这是一份江苏省连云港市灌云县2022-2023学年高一下学期期中调研考试物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一个钢球在水平面内做匀速直线运动，现在水面内施加力F，使其做曲线运动，在某时刻钢球的速度v和受力F的方向可能正确的是( )
A.B.C.D.
2．下图中的四种虚线轨迹，不可能是人造地球卫星轨道的是( )
A.B.C.D.
3．如图所示，若用轻绳拴一物体，使物体以恒定加速度向下做减速运动，则下列说法正确的是( )
A.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B.重力做负功，拉力做正功，合外力做负功
C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D.重力做负功，拉力做负功，合外力做负功
4．如图所示，质量为m的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成θ角的斜向下的拉力F作用，沿水平方向移动了距离s，飞机与水平面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中( )
A.摩擦力做的功为fsB.力F做的功为
C.重力做的功为mgsD.力F做的功为
5．如图所示，轻弹簧下吊着甲、乙两个用细线连着质量相同的条形磁铁，两磁铁的N、S极相对，乙离地有一定的高度；剪断细线后，当乙落地的一瞬间，甲刚好第一次到达最高处，弹簧的形变在弹性限度内，不计空气阻力，则( )
A.剪断细线的瞬间，甲、乙的加速度相同
B.剪断细线后甲在向上运动的过程中，弹簧向上的弹力等于甲的重力时甲的速度最大
C.从剪断细线到乙落地前的过程中，乙的机械能不断减小
D.从剪断细线到乙落地前的过程中，甲、乙和弹簧组成的系统机械能守恒
6．如图，将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h，重力加速度为g，取a点所在的水平面为零势能面，则小球在( )
A.b点的机械能为2mghB.b点的动能为
C.c点的机械能为mghD.c点的动能为
7．如图所示，长为L的平板静置于光滑的水平面上一小滑块以某一初速度冲上平板的左端，当平板向右运动s时，小滑块刚好滑到平板最右端已知小滑块与平板之间的摩擦力大小为，在此过程中( )
A.摩擦力对滑块做的功为B.摩擦力对平板做的功为
C.摩擦力对系统做的总功为零D.系统产生的热量
8．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在我国文昌航天发射场点火升空。靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，如图所示，已知引力常量为G，则下列说法错误的是( )
A.“天问一号”的发射速度必须大于第二宇宙速度
B.“天问一号”在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C.“天问一号”在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气
D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知“天问一号”在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度
9．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，如图为转弯处火车轨道横截面示意图。已知内外轨道与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内轨和外轨均不受侧压力作用，下面分析正确的是( )
A.轨道半径
B.
C.若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
D.若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向里
10．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则( )
A.轻质绳长为
B.当地的重力加速度为
C.当时，轻质绳的拉力大小为
D.只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为
二、实验题
11．两位同学做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）小红采用如图甲所示实验装置。
①在实验过程中，下列说法正确的是__________；
A.实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带
B.打点计时器、天平和刻度尺是实验中必须使用的仪器
C.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
D.重物的密度大小不影响实验结果
②打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度的值为，重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到打点计时器所打下的第一个点O的距离如图所示，那么可以判断，打点计时器打下计时点B时，从起点O到计时点B的过程中重力势能减少量是__________J（计算结果保留2位有效数字），此过程中物体动能的增加量__________J。（计算结果保留2位有效数字）
（2）小明同学利用气垫导轨和光电门及质量为m的小车来进行实验，如图所示，他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上的两点处分别安装光电门A和B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过光电门时，车上挡光片的挡光时间、，用游标卡尺测得挡光片宽度为d。
①要验证小车在运动过程中机械能守恒，还必须测出__________。
②本实验验证机械能守恒定律的原理式为__________。（用上面已知测量量和还必须测出的物理量的符号表示）。
三、计算题
12．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
（2）月球的质量；
13．质量的物体，受到与水平方向成角斜向右上方、大小为的拉力F的作用，在水平地面向右移动的距离，物体与地面间的滑动摩擦力，取，，求：
（1）拉力对物体所做的功；
（2）合外力对物体所做的功；
（3）整个过程拉力做功的平均功率。
14．如图所示，有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的波浪形路面，。
（1）汽车到达凹形路面段最低点A时速度为，路面对汽车的支持力大小；
（2）汽车到达凸形路面段最高点B时速度为，求汽车对路面的压力；
（3）汽车以多大速度经过最高点B时，汽车恰好对路面没有压力。
15．如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长长，圆轨道和AE光滑，滑块与之间的动摩擦因数，滑块质量且可视为质点，，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求：
（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小：
（2）当且游戏成功时，滑块经过E点时对圆轨道的压力大小；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。
参考答案
1．答案：A
解析：钢球做曲线运动时，某一位置的速度方向在该点的切线方向上，力F指向轨迹内侧。
2．答案：B
解析：人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故B不可能，ACD可能。
故选B。
3．答案：A
解析：根据公式可得，重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理，可知合外力做负功；故A正确，BCD错误。
故选A。
4．答案：D
解析：A.摩擦力大小为f，则摩擦力做的功
故A错误；
BD.由题意得，拉力与位移方向上的夹角为，则根据功的公式得
故B错误，D正确；
C.由于竖直方向上没有位移，故重力不做功，故C错误。
故选D。
5．答案：C
解析：A项，剪断细线瞬间，甲、乙加速度的方向不同，故A项错误。
B项，剪断细线后甲先向上做加速运动，当弹簧向上的弹力等于乙对甲的吸引力与甲的重力之和时，甲的速度达到最大，故B项错误。
C项，从剪断细线到乙落地前的过程中，甲、乙之间的吸引カ一直对乙做负功，乙的机械能不断减小，故C项正确。
D项，由于甲、乙两磁极之间相互吸引的作用，从剪断细线到乙落地前的过程中，甲、乙和弹簧组成的系统机械能不守恒，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
6．答案：D
解析：A.b点不是最高点，根据机械能守恒，b点机械能为
同理，c点机械能大于mgh，AC错误；
B.根据机械能守恒
b点的动能为
B错误；
D.根据机械能守恒
c点的动能为
D正确。
故选D。
7．答案：B
解析：A.滑块相对平板运动到右端的过程中，所受的摩擦力方向水平向左，与位移方向反，相对于地的位移大小为，所以摩擦力对滑块做的功为
故A错误；
B.平板向右运动，所受的摩擦力方向水平向右，摩擦力对平板做正功，平板的对地位移为s，摩擦力对平板做的功为
故B正确；
C.摩擦力对系统做的总功为
故C错误；
D.由功能关系可知，系统产生的热量等于摩擦力对系统做的总功的绝对值，即
故D错误。
故选B。
8．答案：B
解析：
9．答案：B
解析：AB.当火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，则其所受的重力和支持力的合力提供向心力。受力如图：
由图可得
换算可得
即
故A错误，B正确;
C.若火车速度小于v时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，内轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内，故C错误;
D.若火车速度大于v时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外，故D错误。
故选B.
10．答案：D
解析：AB、设绳长为L，小球运动到最高点，由牛顿第二定律得：，移项得：，结合图线可知，纵轴截距的绝对值，解得当地的重力加速度，图线的斜率，解得绳子的长度，故AB错误;
C、当时，轻质绳的拉力大小为，故C错误;
D、当时，轻质绳的拉力大小为，重力提供向心力，，当小球运动到最低点时速度为，根据动能定理可知：，最低点，根据牛顿第二定律得：，联立解得：，故D正确。
故选:D。
11．答案：（1）①AC②0.49；0.48（2）①光电门之间的距离s②
解析：（1）①A.为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带，故A正确;
B.验证机械能守恒的表达式中重物的质量可以约掉，故不需要用到天平，故B错误;
C.为了减小阻力的应选，纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上，故C正确;
D.为了减小空气阻力的影响，重物应选择密度大一些，体积小一些的，故D错误。
故选AC。
②从起点到计时点附的过程中重力势能减少量为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下计时点B时，速度为
则从起点O到计时点B的过程中物体动能的增加量为
（2）①要验证小车在运动过程中机械能守恒，需要得到小车从光电门A到光电门B减少的重力势能，则必须测出光电门之间的距离s；
②小车从光电门A到光电门B减少的重力势能为
小车经过光电门A和光电门B的速度分别为
小车从光电门A到光电门B增加的动能为
则本实验验证机械能守恒定律的表达式为
可得
12．答案：（1）（2）
解析：（1）因为轨道高度为H，则轨道半径，根据周期与线速度的关系有
（2）由题意，嫦娥一号由万有引力提供向心力，设嫦娥一号的质量为m，月球的质量为M，根据万有引力提供向心力得：
得月球的质量：
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）拉力对物体所做的功为
（2）物体受到的合力为
合外力对物体所做的功
（3）根据牛顿第二定律，物体的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得该过程所用时间为
则整个过程拉力做功的平均功率为
14．答案：（1）（2），方向竖直向下（3）
解析：（1）汽车到达凹形路面段最低点A时速度为10m/s，根据牛顿第二定律可
解得路面对汽车的支持力大小为
（2）汽车到达凸形路面段最高点B时速度为10m/s，根据牛顿第二定律可得
解得路面对汽车的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大小为6000N，方向竖直向下。
（3）设经过最高点B的速度为时，汽车恰好对路面没有压力，则有
解得
15．答案：(1)1 m/s
(2)0.14 N
(3)
解析：(1)由滑块恰过F点可得
(2)滑块从E到B，由动能定理有
设滑块在E点时受到的支持力的大小为。
则
解得
由牛顿第三定律可知
(3)滑块恰能过F点时弹簧的弹性势能
滑块运动到B点时速度减为0，则从O点到B点的过程中，得
滑块能停在B点，设斜轨道AB的倾角为θ，则
得
从O点到B点，有
其中