江苏省盐城市响水县中2022-2023学年高一下学期3月学情分析物理试卷（含答案）

响水县中2022-2023学年高一下学期3月学情分析
物理试题
考生注意：
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共5页．
2.满分100分，考试时间为75分钟．
第I卷(选择题52分)
一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分．每小题只有一个选项正确．）
1．如图所示是明代《天工开物》中一幅牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧．已知A、B、C三齿轮半径的大小关系为RA>RB>RC，A与B靠齿轮传动，B和C同轴转动，则(　　)
A. 齿轮A的角速度比C大
B. 齿轮B与C边缘的线速度大小相等
C. 齿轮A边缘的线速度大小比C小
D. 齿轮A边缘的向心加速度大小比B小
2．如图所示，一辆轿车正在水平路面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)
A. 水平路面对轿车弹力的方向斜向上
B. 静摩擦力提供向心力
C. 重力、支持力的合力提供向心力
D. 轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零
3．中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　)
A. 卫星a的角速度小于c的角速度
B. 卫星a的加速度大于b的加速度
C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D. 卫星b的周期大于24 h
4．2021年6月17日15时54分，“神舟十二号”载人飞船与“天和核心舱”顺利完成自主快速交会对接．关于它们的对接，以下说法正确的是 ( )
A．飞船在同轨道上加速直到追上“天和核心舱”完成对接
B．飞船只能从较低轨道，通过加速追上“天和核心舱”完成对接
C．在同一轨道上的“天和核心舱”通过减速完成与飞船的对接
D．若“神舟十二号”与“天和核心舱”原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接
5．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（ ）
A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大
C．线速度变大 D．角速度变大
图甲为一女士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼，下列关于两人受到的力做功判断正确的是 （ ）
A．甲图中支持力对人不做功
B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中支持力对人不做功
D．乙图中摩擦力对人做负功
7. 一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是(　　)
　　　 　　　　
A. B. C. D.
8. 如图所示，长为L细线的一端固定于O点，另一端系一可看作质点的质量为m的小球，在水平拉力F作用下小球以恒定的速率在竖直平面内由最低点A运动到B点，OB与竖直方向夹角为，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做功为
B．拉力F做功为
C．克服重力做功的瞬时功率逐渐减小
D．克服重力做功的瞬时功率先减小后增大
9．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中（ ）
A. 动能增加了1900J B. 动能增加了2000J
C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了2000J
10．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为，并保持此功率继续在平直公路上行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确反映从减小油门开始汽车的速度随时间变化的图象是(　　)
11．位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有（ ）
A. F2=F1，v1> v2 B. F2=F1，v1< v2 (
F
1
F
2
)
C. F2>F1，v1> v2 D. F2 v2
(
M
P
v
L
夹子
)12．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g. 下列说法正确的是（ ）
A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B. 小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
C. 物块上升的最大高度为
D.速度v不能超过
13.大部分过山车的竖直回环轨道均不是正圆，而是上下高、左右窄的扁轨道结构，如图甲所示，乙图为简化后的示意图，一辆小车（可视为质点）从倾斜轨道某一确定高度由静止释放，不计一切阻力，当小车运动到扁轨道最高点时，与在相同高度的正圆轨道最高点相比（　　）
A. 在扁轨道上小车向心力更大，对轨道压力更大
B. 在扁轨道上小车速度更大，对轨道压力更大
C. 在扁轨道上小车加速度更小，对轨道压力更小
D. 在扁轨道上小车机械能更小，对轨道压力更小
第II卷(非选择题48分)
二、实验题(本大题共1小题，2空，每空4分，共8分，请将解答填写在答题卡相应位置.)
14. 用如图所示的向心力演示器来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态．
(1) 图中，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与____的关系.
A. 质量m　　　 B. 半径r　　　 C. 角速度ω
(2) 若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，则与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________.
A. 1∶3　　　 B. 3∶1　　　 C. 1∶9　　　 D. 9∶1
三、计算题(本大题共4小题，共40分，解答过程请写出必要的文字说明、方程式和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分.请将解答填写在答题卡相应位置.)
15.(9分)2021年5月15日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功着陆火星表面。迈出了我国星际探测征程的重要一步，成为第二个成功着陆火星的国家，这是我国航天事业又一具有里程碑意义的进展。已知火星的半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，地球表面的重力加速度为，地球半径为（不考虑火星、地球自转的影响）。求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）在火星上要发射一颗环火卫星，最小发射速度。
16.(9分)如图所示，水平地面上一个质量为m＝2 kg的物体在与水平面成37°角的斜向下方的推力F＝10 N的作用下向右匀速运动，从某时刻起向右移动距离x1＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了x2＝1.6 m的距离后停止运动．已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1) 推力F对物体做的功；
(2) 全过程中物体克服摩擦力所做功．
17.(9分）如图所示，水平桌面中央圆形转盘上中心有一个光滑的小孔O，一根不可伸长的轻绳穿过小孔，两端分别连接着质量为mA＝4kg，mB＝1kg的物块A和B，其中在水平面上的绳长OA＝0.5m，g取10m/s2。求：
（1）若圆形转盘上表面光滑，给物块A一个在水平面内且垂直于绳的初速度，使A在水平方向上做匀速圆周运动。求绳中张力F和物体A运动的线速度大小VA？
（2）若A与转盘上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，为了使在水平面上的绳OA长度保持不变，且使A在水平面上随盘做匀速圆周运动，则物块A的角速度应满足的条件。（物块A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小）
18.(13分)炎热的夏天，人们都喜欢去凉快的水上乐园去玩。图为某水上乐园内水上滑梯轨道示意图。整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的小朋友（视为质点）可从轨道AB上任意位置滑下，不计空气阻力。
（1）若小朋友从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD=2R，求小朋友滑到B点时的速度vB大小；
（2）在（1）的运动过程中，轨道摩擦力对其所做的功Wf；
（3）若小朋友从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.
（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为）
响水县中2022-2023学年高一下学期3月学情分析
物理参考答案
一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分．每小题只有一个选项正确．）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14-1 14-2
答案 D B A D A C C A C B B D A C B
二、实验题(本大题共1小题，2空，每空4分，共8分，请将解答填写在答题卡相应位置.)
14. (1) C　(2) B
【解析】 (1) 图中所示两球的质量相同，转动的半径相同，根据F＝mω2r可知研究的是向心力与角速度的关系，故选C.
(2) 根据F＝mω2r可知两球的向心力之比为1∶9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1∶3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v＝rω可知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3∶1，故B正确．
三、计算题（本题共4小题，共计44分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位．）
15.（9分）
【解析】（1）设地球质量为M，万有引力常量为G，根据 （2分）
可得地球表面重力加速度 （1分）
而火星表面的重力加速度 （1分）
（2）根据 （2分）
可知在火星上发射环火卫星，若卫星近火环绕其发射速度最小 （1分）
将，
代入上式得 （2分）
16.（9分）
【解析】(1) 推力F对物体做功为
W＝Fx1cos 37° （2分）
＝10×2×0.8 J＝16 J. （1分）
(2) 撤去推力F前，W1＝－f1x1＝－μ(Fsin 37°＋mg)x1 （1分）
＝－0.2×(10×0.6＋2×10)×2 J＝－10.4 J （1分）
撤去推力F后，W2＝－f2x2＝－μmgx2 （1分）
＝－0.2×2×10×1.6 J＝－6.4 J， （1分）
全过程中摩擦力对物体做功
W总＝W1＋W2＝－16.8 J. （1分）
故全过程中，物体克服摩擦力所做的功为16.8 J. （1分）
17.（9分）
【解析】（1）若桌面光滑，A在水平桌面上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律,对A有：
（2分）
B静止，对B有： （1分）
联立解得： （1分）
（2）若A与桌面之间的动摩擦因数为，
当物体A的角速度最大时，则有： （1分）
解得： （1分）
当物体A的角速度最小时，则有： （1分）
解得： （1分）
所以A的角速度应满足的条件为： （1分）
18．（13分）
【解析】（1）小朋友从B点做平抛运动，有：，， （2分）
解得： （1分）
（2）从A到B，根据动能定理，有 （3分）
解得： （1分）
（3）设OP与OB间夹角为θ，小朋友在P点时的速度为，受支持力为N，
从B到P由动能定理可得： （2分）
过P点时，根据向心力公式，有：， （2分）
， （1分）
解得： （1分）