江西省南昌市重点中学2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题（含答案）

南昌市重点中学2022-2023学年高一下学期5月月考
物理试题
说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1. 答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2. 作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持卡面清洁和答题纸清洁，不折叠、不破损。
3. 考试结束后，请将答题纸交回。
第I卷（选择题）
一、选择题（本大题共10小题，1-8为单选每小题4分，9-10多选，每题6分，共44分）
1. 对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是（　　）
A． 开普勒进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了万有引力定律
B． 根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置
C． 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大：距离太阳越远，其运动速度越小
D． 根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比
2. 一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3。图中直线为苹果在空中的运动轨迹。若不计空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A． 苹果经过第三个窗户所用的时间最长
B． 苹果经过第三个窗户重力做的功最多
C． 苹果经过第一个窗户重力做功的平均功率最小
D． 苹果经过第一个窗户下端时，重力做功的瞬时功率最大
3. 2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后，将实践二十号卫星送入预定轨道。该卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达同步轨道，在发射该地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进入地球同步轨道III，则（　　）
A． 该卫星的发射速度应大于11.2km/s且小于16.7km/s
B． 卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小
C． 卫星在B点通过加速实现由轨道II进入轨道III
D． 若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为、、，则
4. 如图甲所示，将物块从倾角为的斜面顶端由静止释放，取地面为零势能面，物块在下滑过程中的动能、重力势能与下滑位移x间的关系如图乙所示，取，下列说法正确的是（　　）
A． 物块的质量是0.1kg
B． 物块与斜面间的动摩擦因数为
C． 当下滑的距离为4.8m时，物块动能与势能相等
D． 当物体的势能为8J时，动能为J
5. 放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）
A．0~6s内拉力做的功为120J
B． 物体在0~2s内所受的拉力为4N
C． 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5
D． 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等
6. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　）
A． 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为
B． 乙图中，全过程中F做的总功为108J
C． 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=πRf
D． 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是
7. 如图所示，小物块从斜面AB顶端由静止释放，经斜面底端平滑过渡到水平面上最终停在C处。现换更长的斜面AD使物块仍由A处静止释放，若物块与两斜面以及水平面间动摩擦因数均相同，则物块
A． 停在A处不能下滑
B． 最终停在斜面上与之间某位置
C． 最终停在斜面上处
D． 最终停在D点右侧某位置
8. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，质量为m的小球A套在杆上可自由滑动，绕过定滑轮的细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量也为m的小球B，开始时小球A的位置在定滑轮的上方，连接小球A的细线与杆间的夹角为，小球A到滑轮的细线长为L，杆上P点与定滑轮在同一高度，杆上Q点与滑轮的连线与杆间的夹角也为，由静止释放小球A，小球可视为质点，不计滑轮的质量和大小，则在小球A向下运动到Q点的过程中（　　）
A． 小球A运动到P点时速度最大 B． 小球A运动到Q点时速度为零
C． 细线对小球B的拉力做功为零 D． 小球B的机械能的增量为mgL
（多选题）
9. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。 假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）
A． 运动员到达最低点前重力势能始终减小
B． 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C． 蹦极过程中，运动员和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D． 蹦极过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
10. 如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为（　　）
A． B． C． μMgl D． μMgl
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16.0分）
11. 课外学习兴趣小组要验证“动能定理”的正确性，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，已经调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）
（1）该实验中小车实际所受的合力___________（填“等于”或“不等于”）力传感器的示数：
（2）实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度L，光电门1、2的中心距离为s。某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为、（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），小车通过光电门2时速度=___________。已知重力加速度为g，则该实验要验证的式子是___________（用题中所给已知量符号表示）。
12. 某实验小组利用如图甲所示装置，让重物带动纸带从静止开始自由下落验证机械能守恒定律。
（1）要完成此实验，除了图甲中所示的器材及导线和开关外，还必须选用下列器材中___________（填字母标号）：
A．秒表 B．刻度尺 C.天平 D．砝码
（2）在某次实验中，质量为0.3kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，从起点O到打下点B的过程中，重力势能减少量=___________，此过程中物体动能的增加量=___________J，（g取9，结果均保留3位有效数字）；
（3）多次实验结果显示，重力势能的减少量稍大于动能的增加量，最可能的原因是___________；
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（4）该小组同学们根据纸带算出了相应点的速度，作图像如图丙所示，请根据图像计算出当地的重力加速度g=___________。（结果保留3位有效数字）
三、计算题（本大题共3小题，共40分）
13.（12分）木星是距离地球最近的一颗大行星，正是因为木星距离地球最近，所以它也抵挡了很多来自外太空的一些天体的撞击。比如说一些小行星或者是陨石，因此木星被称作地球的保护神，设想数年后中国宇航员登上木星，宇航员以初速度v竖直向上抛出一小球，t后落回抛出点，已知木星的半径为R，引力常量为G（忽略空气阻力）。求：
（1）木星表面的重力加速度
（2）木星的平均密度
（3）木星的公转周期为12年，则木星的环绕半径是日地距离的多少倍
14.（12分）如图所示，一台起重机将质量的重物由静止开始以加速度竖直向上匀加速提升，5s末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。取g=10不计空气阻力，求：
（1）5s末的起重机提升重物的功率P；
（2）重物的最大速度；
（3）重物开始运动后15s内起重机提升重物的平均功率。
15.（16分）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、水平直轨道AB，圆心为的竖直半圆轨道BCD、圆心为的竖直半圆管道DEF，倾斜直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块质量（可视为质点），轨道BCD的半径R=0.9m，管道DEF的半径，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度，倾角，弹射器中弹簧的弹性势能最大值，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。
（1）在某次游戏中滑块第1次运动到与等高的C点时的速度，求弹簧的弹性势能Ep；
（2）要使滑块不脱离轨道，求滑块第1次经过管道DEF的最高点F时对轨道的弹力至少多大：
（3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终停在轨道FG上，求弹簧的弹性势能的取值范围。
答案和解析
1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】C
4.【答案】D 5.【答案】D 6.【答案】A
7.【答案】A 8.【答案】D 9.【答案】ABC
10.【答案】AC
11.【答案】（1）等于；（2）；
12.【答案】（1）B；（2）0.547；0.513；（3）C；（4）9.70。
13.【答案】解：（1）根据题意得，解得。。。。。。。（4分）
（2）根据题意得
解得。。。。。。。。。。。。。。。。。（4分）
（3）根据开普勒第三定律得
解得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（4分）
14.【答案】解：（1）0~5s重物做匀加速运动，由牛顿第二定律
解得
5s末重物的速度为
故5s末的起重机提升重物的功率P为。。。。。。（4分）
（2）达到最大速度时
故最大速度为。。。。。。。。（4分）
（3）提升重物的过程中功率随时间的变化图像如图所示。
P-t图像的面积表示功，故前15s内起重机对重物做功为J
故平均功率为。。。。。。。。。。。（4分）
15.【答案】（1）根据能量守恒，有
。。。。。。。。。。。。（3分）
（2）当恰好过D点时，有
得
在D-F的过程中，有
在F点，有
得
根据牛顿第三定律，有
。。。。。。。。。。。（5分）
（3）当小球刚好过D点到达F点，在这一过程中，有
其中
得
在F点时，有
由于
故滑块只要有速度与弹性板碰后等速反弹均会匀速下滑，故滑块只能是上升过程中停止。
假设第一次上升停止，考虑恰好在碰到弹性板前停止，有
得
根据能量守恒，得
即
②假设第二次上升停止，考虑恰好在碰到弹性板前停止，考虑第一次上升下降滑动摩擦力做功为
而且返回过程要保证不能在D点脱离轨道，则在①情况下下限和上限均加上，得
③假设第三次上升停止，考虑恰好在碰到弹性板前停止，同时
同理可得
。第3问有3个情况，酌情给分（共8分）