河南省南阳市六校2022-2023学年高一下学期5月第二次联考物理试题（Word版含答案）

南阳市六校2022-2023学年高一下学期第二次联考
物理试题
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
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，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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、单项选择题（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，只有一项是符合题目要求的。）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳的拉力对物体做功，机械能守恒
B．物体所受合力不为零时，其机械能可能守恒
C．物体机械能的变化等于合力对物体做的功
D．从高处以0.9g（g是该处的重力加速度）的加速度竖直下落过程，物体机械能守恒
2．俄乌战争仍是2023年的头条新闻，其中俄罗斯使用了一款反辐射导弹打击敌方雷达，如图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度v与其所受合外力F关系可能正确的是（ ）
A．图中A点 B．图中B点 C．图中C点 D．图中D点
3．海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。已知太阳的质量大约是月球质量的倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的倍，若对同一片海水来说，太阳对海水的引力为、月球对海水的引力为，则约为（ ）
A．178 B．130 C．226 D．274
4．在高速公路的水平弯道，若直线道路与转弯的圆曲线（曲率半径一定）道路直接连接，则弯道处存在曲率半径突变。为提高旅客乘车经过弯道时的舒适度，通常设计用一段缓和曲线将直线与圆曲线连接，实现曲率半径的逐渐过渡，如图所示，假如汽车以恒定的速率经过弯道，因弯道有了缓和曲线的连接，则乘客乘车从P到Q的过程中（ ）
A．惯性将减小 B．向心加速度是逐渐减小的
C．受到的合外力是逐渐增大的 D．合外力对乘客做正功
5．如图所示，长木板A放在光滑水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。则从B冲到木板A上到B相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对A做的功等于B克服摩擦力做的功
B．A、B组成的系统机械能的减少量等于系统内能的增加量
C．A获得的动能等于B减少的动能
D．B的机械能减少量等于A的机械能增加量
6．物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一。下列与动能定理相关图像的说法正确的是（ ）
A．功率P随时间t变化关系图线与坐标轴围成的面积表示物体的动能增加量
B．物体的动能随位移x变化关系图线的斜率表示的是物体所受的拉力
C．力做的功W随位移x变化关系图线的斜率表示的是W对应的力F
D．力F随位移x变化关系图线与坐标轴围成的面积表示物体的动能增加量
7．如图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经时间落在斜靠的挡板AB上时钢球的速度与挡板AB的夹角为，若钢球以的速度水平飞出，经时间落在挡板AB上时钢球的速度与挡板AB的夹角为，则（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（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，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．下列说法中正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．一对相互作用的静摩擦力做功的代数和一定为零
C．当人从蹲在地上至站起来的过程中，地面给人的支持力做正功
D．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动
9．下图是地球的三个宇宙速度示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．地球的第一宇宙速度大小与地球质量有关
B．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度
C．若物体的发射速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物体绕太阳运行
D．同步卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度
10．如图所示，一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接，另一端与小球B连接。系统由静止释放后，物块A经过图示位置时向右运动的速度大小为，小球B的速度大小为，轻绳与杆的夹角为。则（ ）
A．
B．图示时刻，小球B处于失重状态
C．由静止释放到图示时刻的过程中，绳中拉力一直对A不做功
D．图示时刻，轻绳对物块A和小球B做功的功率大小相等
三、非选择题（本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。）
11．（5分）在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图甲所示的实验装置。
（1）关于实验装置和操作，下列说法正确的是________。（多选）
A．安装斜槽时应使其末端切线水平
B．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D．小球在斜槽上释放的位置尽可能靠近斜槽末端
（2）某同学利用该实验装置进行实验，每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取，结果保留2位有效数字）
12．（10分）某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律，电源的频率为f，重锤的质量为m，重力加速度为g，该小组让重锤带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示（在误差允许范围内，认为释放重锤的同时打出A点）。
（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。（多选）
A．重锤选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重锤的质量
D．用夹子夹稳重锤，接通电源后，再释放重锤
（2）该小组为了验证机械能是否守恒，采用了以下方法：计算出打点计时器打下计时点F时重锤的瞬时速度的大小________，在打点计时器打下计时点A和F的过程中，重锤重力势能的减少量________，重锤动能的增加量________，若它们近似相等，则可知重锤的机械能守恒。（用题中所测量和已知量表示）
（3）利用实验时打出的纸带，测量出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出如图3所示的图线，图线的斜率近似等于________。
13．（12分）2023年1月21日，农历除夕当晚，中国空间站过境祖国上空，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆向全国人民送来新春祝福。如图所示，中国空间站绕地心做近似圆周运动，轨道半径为r，航天员们在空间站内观察地球的最大张角为。已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转。求：
（1）空间站绕地球运动的周期；
（2）航天员的向心加速度大小。
14．（13分）粮食事关国运民生，粮食安全是国家安全的重要基础。在大型粮仓系统中，常使用传送带来搬运粮食。如图甲所示，倾角为的传送带以恒定的速率逆时针方向转动，皮带始终是绷紧的，将质量的粮袋（可视为质点）轻放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器分别测得粮袋与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。已知重力加速度，，求：
（1）A、B两点间的距离；
（2）粮袋从A运动到B的过程中，粮袋与传送带间因摩擦产生的热量。
15．（14分）在火力发电厂，将煤块制成煤粉的球磨机的核心部件是一个半径的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为、大小不计的钢球，初始静止在最低点A。（，结果可以保留根号）
（1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度，求此时钢球线速度的大小和该过程中圆筒对钢球所做的功W；
（2）当钢球通过C点时，另一装置瞬间让钢球与圆筒分离（分离前后钢球速度不变），此后钢球仅在重力作用下落到位置D。CD连线过O点，与水平方向成。求分离时圆筒的角速度。
高一年级物理参考答案
一、单项选择题（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，只有一项是符合题目要求的。）
1．B 解析：用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳子的拉力对物体做功，动能不变，势能增加，机械能不守恒，故A错误；物体所受合外力不等于零时，机械能可能守恒，例如自由下落的物体，故B正确；根据动能定理得物体动能的变化等于合外力对物体做的功，而物体机械能的变化等于除了重力之外的力做的功，故C错误；从高处以0.9g的加速度竖直下落时，加速度小于g，故一定有重力之外的其他竖直方向的力做功，故机械能不守恒，故D错误。故选B。
2．D 解析：根据质点做曲线运动的特点知：速度方向沿轨迹的切线方向，所受合外力的方向指向轨迹的凹侧。所以ABC错误，D正确。
3．A 解析：设海水的质量为m，则太阳对海水的万有引力为：，月球对海水的万有引力为：，以上两式联立得：，故选A。
4．C 解析：惯性只与物体的质量有关，与其他因素无关，故惯性不变，故A错误；根据向心加速度的计算公式可得：，可知，从P到Q的过程中弯道半径逐渐减小，所以乘客的向心加速度逐渐增大，故B错误；根据牛顿第二定律可得：，可知从P到Q的过程中，弯道半径逐渐减小，乘客的合外力逐渐增大，故C正确；汽车在转弯过程中速率恒定，动能未发生变化，所以合外力对乘客做功为零，故D错误；故选C。
5．B 解析：根据功的定义，虽然A、B所受的摩擦力大小相等，但A、B发生的位移不同，A对地位移小于B对地位移，所以摩擦力对A做的功小于B克服摩擦力做的功，A错误；根据能量守恒定律知，系统机械能的减少量等于系统内能的增加量，故B正确；B减少的动能一部分转化为内能，一部分转化为A的动能，所以A获得的动能小于B减少的动能，故C错误；B的机械能减少量大于A的机械能增加量，故D错误。故选B。
6．C 解析：根据动能定理知：物体所受合外力做的功等于物体动能的变化量，对A选项未指明是哪个力的做功功率，所以功率P随时间t变化关系图线与坐标轴围成的面积并不一定是表示合外力做的功，故A错误；物体的动能随位移x变化关系图线的斜率表示的是物体所受的合力，故B错误；由知，力做的功W随位移x变化关系图线的斜率表示的是W对应的力F，故C正确；力F随位移x变化关系图线与坐标轴围成的面积表示力F所做的功，因F不一定是合力，所以图线与坐标轴围成的面积不一定表示物体的动能增加量，故D错误；故选C。
7．C 解析：钢球以某一速度水平飞出，落在挡板AB上时钢球的速度与挡板AB的夹角等于速度的偏转角减去挡板AB与水平面的夹角（即位移的偏转角）。由于，所以以不同初速度水平抛出，落到挡板上时，速度的偏转角均相同，于是有，故AB错误；设以的速度水平飞出的钢球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，则有，整理得：，因此，有，故C正确，D错误；故选C。
二、多项选择题（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，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．BD 解析：作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上的，当作用力做正功时，反作用力可能做正功、负功或不做功，故A错误；因相互作用的两个物体不发生相对滑动，对地位移一定相等，静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反，所以一对相互作用的静摩擦力做功的代数和一定为零，故B正确；当从蹲在地上至站起来的过程中，人始终没有离开地面，地面对人的支持力不做功，故C错误；一个力对物体做了负功，表示这个力阻碍物体的运动，故D正确；故选BD。
9．ACD 解析：根据，即知，地球的第一宇宙速度大小与地球质量有关，故A正确；第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行所需的最小发射速度，环绕地球运动的最大环绕速度，故B错误；第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度；而第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱太阳引力束缚，故C正确；卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，由，得：，可知，卫星轨道半径越大，线速度越小，同步卫星的轨道半径大于卫星绕地球附近做匀速圆周运动的轨道半径R，第一宇宙速度是卫星绕地球附近做匀速圆周运动的速度，是卫星绕地球做圆周运动最大的运行速度。所以同步卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度，故D正确。故选ACD。
10．AD 解析：物块A的实际的运动为合运动，将物块A的速度沿绳子方向和垂直于绳子的方向分解，在沿绳子方向的分速度等于B的速度，即，故A正确；运动过程中没有摩擦，系统机械能守恒，系统重力势能转化为两者动能，当时，B球的速度为零，故B球先加速后减速，先失重后超重，无法判断图示时刻B球的状态，故B错误；由静止释放到图示时刻的过程中，绳中拉力与A的位移一直成锐角，绳中拉力对A一直做正功，故C错误；轻绳对物块A和小球B的拉力大小相等，AB沿绳子方向的速度大小相等，则轻绳对两者拉力做功的功率大小相等，故D正确。故选AD。
三、非选择题（本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。）
11．（5分）
（1）AC（2分，选对但不全给1分）
（2）1.5（3分）
解析：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是保证小球飞出时初速度水平，故A正确；小球与斜槽之间虽然有摩擦，但只要每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，不会影响小球每次做平抛运动的轨迹，故B错误；由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度且静止释放，故C正确；为了保证小球做平抛运动的初速度适当，小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误。故选：AC。
（2）由题设知，，由图可知，从A到B与从B到C时间间隔相等，设为T，则在竖直方向上，根据，解得：，在水平方向上，有，解得，故本空填1.5。
12．（10分，每空2分）
（1）AB（2分，选对但不全给1分）
（2）
（3）g（或重力加速度）
解析：（1）实验供选择的重物应该相对质量较大，体积较小的物体，这样能减小摩擦阻力的影响，从而减少实验误差，故A正确；为了减小纸带和限位孔之间的摩擦，图1中两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确；因为是比较mgh．与的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故C错误；实验时，先接通打点计时器电源，再松开纸带，对减小实验误差没有影响，故D错误。故选AB。
（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则；从A点到F的过程中，重物下降的高度为，则重力势能的改变量方为。由于重锤是从A点由静止开始自由下落的，所以，重锤动能的增加量，代入F点的速度v得：。
（3）在验证机械能守恒定律的实验中，有，则有，g是常数，所以以h为横轴、以为纵轴作出的图线的斜率近似等于g。
13．（12分）解析：（1）设地球半径为R，则
由几何关系得，①（2分）
对地球表面某物，有② （2分）
对空间站，有③ （2分）
以上各式联立，解得： （2分）
（2）对航天员，有④ （2分）
由①②④联立，解得： （2分）
14．（13分）解析：（1）由图像可知，A、B两点间的距离为：
（3分）
（2）由图像可知，在0~0.2s内，粮袋的加速度大小为：
（2分）
在0~1.2s内，粮袋相对传送带滑动的路程为：
（2分）
在0~0.2s内，由牛顿第二定律得：
（2分）
解得：
由功能关系可得，从A运动到B的过程中，粮袋与传送带间因摩擦产生的热量：
（2分）
代入数据，解得： （2分）
（其它方法正确同样得分。）
15．（14分）解析：（1）此时钢球线速度 （2分）
解得： （1分）
在该过程中，由动能定理得： （2分）
解得：圆筒对钢球所做的功 （2分）
（2）钢球分离后做斜抛运动，将运动沿水平方向和竖直方向分解可得：
（2分）
（2分）
解得： （1分）
根据圆周运动知识，有 （1分）
解得： （1分）
（其它方法正确同样得分。）