江西省赣州市兴国中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题（含解析）

兴国中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用检皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．如图所示，质量为m的正方体滑块，在水平力作用下，紧靠在竖直墙上，处于静止状态。若要滑块静止，水平力的最小值为2.5mg（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则滑块与竖直墙间的动摩擦因数为（　　）
A．0.4 B．0.5 C．0.6 D．0.7
2．堆积木是儿童非常喜欢的一项智力活动，为了迎合孩子们的兴趣，积木的颜色越来越鲜艳，形状越来越多样，可摆出的造型也千奇百怪，充分锻炼了孩子们的想象力和动手能力。一个小朋友用三块相同的积木在竖直面内堆砌起来如图所示图形，下面关于积木受力情况分析正确的是（　　）
A．积木1受4个力作用
B．积木3受4个力作用
C．积木3与地面之间无摩擦
D．积木1与积木2之间有力的作用
3．用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（　　）
A．木块开始运动前，摩擦力逐渐减小
B．当弹簧测力计对物块的拉力达到某一数值时木块开始移动，此时若用力传感器能显示其数值会突然变小
C．该实验装置不可以记录最大静摩擦力的大小
D．木块开始运动前，弹簧测力计对物块的拉力小于摩擦力
4．2022年11月30日，神舟十五号航天员顺利入驻中国空间站，与神舟十四号航天员“会师”太空，这是我国载人航天首次实现6名航天员同时在轨飞行的“新突破”。中国空间站和地球相关数据如下表，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，仅根据表中信息无法估算出（　　）
空间站的质量 180吨
空间站距地球表面的高度 400km
空间站轨道平面和赤道平面夹角 42°
地球的半径 6400km
地球表面的重力加速度大小
A．地球的质量
B．空间站的周期
C．空间站的线速度大小
D．地球与空间站间的万有引力大小
5．马车在我国古代是主要交通工具，在现在还有一些地方还在使用．如图所示，已知拖车的质量为500kg，马匹的质量为400kg，拖车受到马的拉力为1000N、阻力为500N，则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为（ ）
A．1.25m/s2、1000N B．1.25m/s2、500N
C．1.00m/s2、1000N D．1.00m/s2、500N
6．如图所示，将实心金属球以水平速度v抛出，在空中的运动轨迹如图中的虚线所示，金属球运动到B处速度方向与竖直方向成θ，所受的合力为F，获得的加速度为a。一切阻力均不计，下列画出金属球在B处的合力和加速度方向的图中正确的是(　　)
A． B． C． D．
7．如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且长度等于的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（ ）
A．乙黄豆相对于M点上升的最大高度为长度一半
B．甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C．两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D．两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍
8．关于摩擦力的说法，下列正确的是（ ）
A．静摩擦力的方向是与物体的相对运动趋势方向相反
B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C．运动的物体可能受到静摩擦力的作用
D．物体间的压力越大，静摩擦力越大
9．如下图所示，A、B两物体均静止，关于B物体的受力情况，下列叙述正确的是(　　)
A．可能受到三个力，也可能受到四个力 B．一定受到四个力的作用
C．必受到地面的静摩擦力作用 D．必受到地面的支持力作用
10．如图所示,质量均为m 的两个木块P、Q 叠放在水平地面上,P、Q 接触面的倾角为θ,现在Q 上加一水平推力F,使P、Q 保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是（）
A．物体Q 对地面的压力一定为2mg
B．若Q 与地面间的动摩擦因数为μ,则
C．若P、Q 之间光滑,则加速度a=gtanθ
D．地面与Q 间的滑动摩擦力随推力F 的增大而增大
11．如图所示，有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的Р点有一质量为m的质点，从M中挖去一个半径为的球体，设大球剩余部分对m的万有引力为F1。若把质点m移放在空腔中心点，设大球的剩余部分对该质点的万有引力为F2。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0，万有引力常量为G，O、、P三点共线。下列说法正确的是（　　）
A．F1的大小为
B．F2的大小为
C．若把质点m移放在O点右侧，距O点处，大球的剩余部分对该质点的万有引力与F2相同
D．若把质点m移放在O点右侧，距O点处，大球的剩余部分对该质点的万有引力与F2不同
二、实验题（共20分）
12．如图甲所示某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度与小车所受拉力及质量关系”的实验．
(1)如图甲所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间、，可以测得小车的加速度a＝______(用题中的符号L、d，、表示)。
(2)在该实验中必须采用______法(填物理方法)，应保持_____不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．
(3)甲同学由于实验时没有注意始终满足M m的条件(m为钩码的质量)，结果得到的图象应是下图中的_____．
A． B．
C． D．
(4)乙、丙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图乙所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同______________
13．用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有________。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________（选填“需要”或“不需要”）y轴与重锤线平行。
（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是________。
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
（4）某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，如图所示，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。请帮他用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小，写出测量步骤和用所测的物理量表达速度的关系式。_______、_______
三、计算题（共36分）
14．如图所示，物体的质量m=2.5kg，与水平地面间的动摩擦因数为 ＝0.5，在方向与水平成θ=37°、大小为F=25N的恒定拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，当物体运动x=12m时撤去拉力F（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）物体做加速运动时的加速度a；
（2）撤去F时物体的速度大小；
（3）撤去F后，物体还能滑行多远。
15．如图甲所示，绷紧的传送带与水平方向的夹角为37°，传送带的v-t图像如图乙所示。t=0时刻质量为1kg的楔形物体（可视为质点）从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，2s后物体开始减速，在t=4s时物体恰好到达最高点A。重力加速度为10m/s2。对物体从B点运动到A点的过程，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求∶
（1）2s后物体减速的加速度大小；
（2）物体与传送带间相对位移的大小。
16．如图所示，质量为M=5.0kg的长木板B静止在粗糙水平面上，某时刻一质量为m=1.0kg的小木块A（可视为质点），以v0=14m/s的初速度从左端滑上长木板，同时用一水平向右的恒力F拉动长木板向右做加速运动，当小木块A运动到长木板B的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F，长木板在地面上继续运动了一段距离L=8m后停止。已知长木板与地面间动摩擦因数μ1=0.1，长木板与小木块间的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)长木板的长度；
(2)作用在长木板上的恒力F大小。
1．A
滑块处于静止状态，由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则竖直方向有
解得
故选A。
2．C
D．假设撤去积木１，积木２能继续平衡，说明积木1与积木2之间只有接触，而无力的作用，故D错误；
A．隔离积木1受力分析，受重力，3对1的弹力，3对1的静摩擦力，故积木1受3个力作用，故A错误；
C．对123的整体分析可知，水平方向无外力，则积木3与地面之间无摩擦，故C正确；
B．对3受力分析可知，受重力，1对3的压力，1对3的摩擦力，2对3的压力，2对3的摩擦力，地面的支持力，故3共受6个力，故B错误；
故选C。
3．B
A 由于静摩擦力随外力的增大而增大，因此木块开始运动前，摩擦力逐渐增大，故A错误；
B．当拉力达到某一值时，木块开始滑动，说明此时木块恰好达到最大静摩擦力；由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，力传感器能显示其数值会突然变小，故B正确；
C．木块开始移动时，静摩擦力达到最大静摩擦力，此时拉力等于最大静摩擦力，所以该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小，故C错误；
D．开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故D错误。
故选B。
4．A
由地球表面万有引力和重力关系可知
万有引力提供空间站做圆周运动的向心力，有
联立解得空间站的线速度大小为
周期为
地球与空间站间的万有引力为
由于万有引力常量G未知，所以无法求出地球的质量。
故选A。
5．C
对拖车受力分析，根据牛顿第二定律得：；马匹的加速度与拖车的加速度相同，所以马匹的加速度为；拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系，大小相等，所以拖车对马匹的拉力为1000N．故C项正确，ABD三项错误．
6．A
做平抛运动的物体仅受重力作用，所以物体受到的力的方向竖直向下。同时，做平抛运动的物体的加速度等于重力加速度，方向与重力的方向相同，也是竖直向下，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
A．对甲黄豆竖直方向有
对乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中，由逆向思维得上升的最大高度为
所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的，故A错误；
B．设甲黄豆做平抛运动的时间为t,那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t。设，甲黄豆在P点的速度为，乙黄豆到达最高点的速度为。
对甲黄豆水平方向有
对乙黄豆从M点运动至N点水平方向有
联立解得
即甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等，故B正确；
C．对甲黄豆到N点时，在竖直方向上有
结合
得甲黄豆到达N点时的速度为
乙黄豆在M点的竖直方向分速度为
乙黄豆在N点的速度大小为
则
故C错误；
D．两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为
乙的速度与水平方向的夹角正切值为
所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍，两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角并非乙的两倍，故D错误。
故选B。
8．AC
A：静摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，总是与物体间相对运动趋势方向相反．故A项正确，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，可能与运动方向相反，也可能与运动方向相同，故B项错误．
C：发生静摩擦的两个物体间相对静止，相对地面可能一起运动，也可能静止；则运动的物体可能受到静摩擦力的作用．故C项正确．
D：物体间的压力越大，物体间的最大静摩擦越大；而静摩擦力与正压力无直接关系．故D项错误．
9．BCD
物体受重力和拉力，二力平衡；对物体受力分析：地球表面的一切物体都受到重力，故重力一定受；绳子对有向左上方的拉力；地面对有向右的静摩擦力；有摩擦力一定有弹力，故地面对物体一定有向上的支持力；故A错误，BCD正确；
故选BCD。
10．AC
A、以PQ整体为研究对象，在竖直方向上合力为零，故，故Q对地面的压力为，故A错误；
B、因PQ做匀加速运动，若，在水平方向上由牛顿第二定律得：，解得：，故不能做匀加速运动，B错误；
C、若P、Q之间光滑，对P受力分析，在水平方向上，由牛顿第二定律可知：，故，C正确；
D、Q与地面间为滑动摩擦力，故，摩擦力不变，D错误；
11．AC
A．设半径为的小球体的质量为，球体的密度为，则有
联立可得
由补偿法可知，其余部分对P处质点的引力等于大球对该点的引力减去挖走的小球对该点的引力，则大球剩余部分对m的万有引力为
代入数据解得
A正确；
B．由质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0可知，大球不挖走小球时，大球对点的质点的引力等于以O点为圆心为半径的小球对该点的引力，即
由补偿法可知，其余部分对处质点的引力等于大球对该点的引力减去挖走的小球对该点的引力。因为质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0，故挖走的小球对该点的引力为0，所以其余部分对该点的引力等于实心大球对该点的引力。B错误；
CD．半径为、的小球质量分别为
由B选项分析可知，若把质点m移放在O点右侧，距O点处，大球的剩余部分对该质点的万有引力等于以O点为圆心为半径的小球对该点的引力，即
同理挖走的小球对该点的引力为以点为圆心，为半径的小球对该点的引力
故其余部分对该点的引力为
C正确，D错误。
故选AC。
12． 控制变量 小车质量 D 小车的质量不同
(1)数字计时器记录通过光电门的时间，
小车经过光电门时的瞬间速度为 与 ；
根据匀变速直线运动的速度位移公式 ，
解得：．
(2)在本实验操作中，采用了“控制变量法”，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系；
(3)随着 增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于钩码的质量，若小车质量远小于钩码质量时，小车的加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，故A、B、C错误，D正确；
(4)由图可知在拉力相同的情况下，根据，即图象的斜率等于小车的质量，所以两人的实验中小车的质量不同．
13． BD/DB 需要 C 见解析
（1）[1]ABD．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能保证有相同的平抛初速度，才能找到同一运动轨迹上的几个点。故A错误，BD正确；
C．挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。故C错误。
故选BD。
（2）[2]将小球运动分解，小球在竖直方向为自由落体运动，故需要y轴与重锤线平行。
（3）[3]A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的。故A不符合题意；
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的。故B不符合题意；
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹。故C符合题意。
故选C。
（4）[4]测量步骤：
①让小球从斜面上某一位置A无初速释放；
②测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x；
③测量小球在地面上的落点P与水平桌面竖直距离y。
[5]根据小球在水平方向做匀速直线运动可得
小球在竖直方向做自由落体运动可得
整理可得小球离开桌面的初速度
14．（1）；（2）；（3）
（1）物体做加速运动时，根据牛顿第二定律可知
又因为
由以上三式代入数据解得
（2）对物体加速运动的过程应用动能定理
代入数据解得
（3）对物体减速运动的过程应用动能定理
代入数据解得
15．（1） 1m/s2；（2） 2m
（1）t=0s~2s时间内物体匀速运动，根据平衡条件
2s后，假设物体随传送带一起减速
对物体由牛顿第二定律
得到
假设成立，因此2s后物体减速的加速度大小
a=1m/s2
（2）根据v-t图像可知t=0s-t=2s时间内物体与传送带间相对位移大小
Δx=×（4-2）×2m=2m
16．(1)14m，(2)11N。
(1)设小木块与木板达共同速度后，小木块与木板一起向右减速滑行，设此过程加速度为，根据牛顿第二定律得：
根据匀变速直线运动的规律有：
代入数据解得：，对小木块，冲上木板后做加速度为的匀减速运动，对木板，小木块冲上后做加速度大小为的匀加速运动，经时间达共同速度。依题意对小木块有：
又：
对木板：
小木块的位移为：
平板车的位移为：
所以小车的长度为：
联立以上方程解得：；
(2)由牛顿第二定律，有：
代入数据解得：。