安徽省六安市毛坦厂中学东部新城校区2022-2023学年高一下学期5月期中物理试题（含解析）

安徽省六安市毛坦厂中学东部新城校区2022-2023学年高一下学期5月期中物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示为扭秤实验的装置图，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿通过该装置测出了引力常量G B．该实验巧妙地利用了微小量放大思想
C．开普勒通过该装置提出了万有引力定律 D．牛顿被称为第一个称量地球的人
2．一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成角度的三个力、、拉弹簧的另一端至O点，如图所示，在此过程中力、、分别做了6J、8J、-5J的功；换用另一个力F仍将弹簧拉至O点，则该过程中F所做的功是（　　）
A．9J B．11J C．14J D．19J
3．一质点运动的v-t图像如图所示，由图可知，质点在（ ）
A．第1s内做匀减速运动
B．第1s内的加速度为2m/s2
C．前3s内的位移为3m
D．第1s内和第6s内的位移大小相等
4．如图是多级减速装置的示意图。每一个轮子都由大小两个轮子叠合而成，共有3对相同的轮子，用皮带逐一联系起来，大轮半径为小轮半径的两倍，A、B、C分别为第一个、第二个、第三个轮子大轮边缘上的点，则A、B、C三点的角速度之比为（　　）
A．4∶2∶1 B．8∶4∶1 C．1∶2∶4 D．16∶4∶1
5．小船过河，河宽300m，水流速度为4m/s，船在静水中的速度为3m/s，下列说法错误的是（　　）
A．船不可能到达正对岸
B．船的最短过河时间为100s
C．船头指向正对岸过河到达对岸的过程，船的运动轨迹为曲线
D．船头指向正对岸过河到达对岸，船到达正对岸下游400m处
6．“嫦娥五号”探测器着陆月球前的运动轨道示意图如图所示，“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速，之后沿轨道Ⅱ运动，再次运动到P点时点火减速，之后沿近月（到月球表面的距离不计）轨道Ⅲ运动。月球的半径为R，轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为，“嫦娥五号”在轨道Ⅲ上运行的周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为
B．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为
C．月球表面的重力加速度大小为
D．月球表面的重力加速度大小为
7．如图所示为放置在水平地面上的三角支架，它由三根完全相同的支撑杆通过铰链组合在一起。 现将质量为M的相机静置在支架上，每根支撑杆与竖直方向所成的夹角均为θ，不计支架的重力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．支撑杆所受力的大小为
B．地面对支撑杆的摩擦力大小为
C．地面对支撑杆的支持力大小为
D．若增大θ，地面对支撑秆的摩擦力增大
二、多选题
8．如图所示为一分离机的模型，将油水混合物放入试管中，分离机运转最终可实现油和水分离。在分离机转子匀速转动使油水分离的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．试管做离心运动
B．转子的转速越大越容易实现油水分离
C．转子的转速越小越容易实现油水分离
D．水的密度比油大，因此所需向心力也比油大，更倾向于远离轴心方向运动
9．地球的半径为R，近地卫星甲和同步卫星乙绕地球做匀速圆周运动的速度大小分别为、，赤道上物体丙的速度大小为，同步卫星乙的轨道半径大小为r。下列关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，质量相等的甲、乙两球用长度不等的轻绳拴接在同一点，两球在同一水平面内做匀速圆周运动，稳定时拴接甲、乙两球的轻绳与竖直方向的夹角分别为、。下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两球所受的拉力大小之比为
B．甲、乙两球的向心加速度大小之比为
C．甲、乙两球的转动周期之比为
D．甲、乙两球的线速度大小之比为
三、实验题
11．某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，测得弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示。
（1）由图可知该弹簧的自然长度为_________cm；
（2）该弹簧的劲度系数为__________N/m；
（3）另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示，下列表述正确的是____（选填字母）。
A．a的原长比b的短 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
12．小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球自由下落。
（1）他观察到的现象是：小球A、B___________（填“同时”或“先后”）落地。
（2）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是___________运动；
（3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛___________。
（4）某次实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，每个格的边长为L，重力加速度为g。则该小球做平抛运动的初速度_______________，小球运动到C点的速度大小为_____________。
四、解答题
13．一物块以速度从水平地面上的C点出发，最后刚好停在倾角的斜面上的A点。已知、，斜面和水平面在B点平滑连接，物块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
（1）物块运动到B点时的速度大小；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数。
14．图甲为“海洋和谐号”游轮，它是目前世界上最大的游轮，假设其总质量，发动机额定输出功率，某次航行过程中，“海洋和谐号”游轮从静止开始在海面上做直线运动，其加速度—时间图像如图乙所示，在时，发动机输出功率达到额定输出功率，此后保持不变假设航行过程中所受阻力恒定不变，求：
（1）游轮航行过程中所受的阻力大小；
（2）游轮行驶的最大速度
15．如图所示是一儿童游戏机的简化示意图。游戏面板与水平面所成夹角θ=30°，半径为R=0.8m的四分之一圆弧轨道BC与直管道AB相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），通过手柄P控制可发射速度不同的小球（可视为质点）。已知C点到水平面的高度h＝1.25m，重力加速度g取，不计一切阻力。
（1）求小球通过C点的最小速度；
（2）若小球以最小速度通过最高点，求小球到达水平面时的速度大小以及此时到C点的水平距离。
参考答案：
1．B
【详解】AD．卡文迪什通过该装置测出了引力常量G，也因此被称为第一个称量地球的人，故A、D错误；
B．该实验巧妙地利用了微小量放大思想，故B正确；
C．牛顿先提出万有引力定律，卡文迪什之后用扭秤实验测出引力常量，验证万有引力定律的正确性，故C错误。
故选B。
2．A
【详解】功是标量，用两个力F1、F2、F3拉弹簧的另一端至O点，此过程F1、F2、F3分别做了6J、8J、-5J的功；换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，则力F做的功等于F1、F2、F3做的总功，所以
故BCD错误，A正确。
故选A。
3．D
【详解】AB．v-t图像斜率表示加速度，由图像可知第1s内做匀加速运动，其加速度为
故AB错误；
CD．v-t图像的面积表示位移，则前3s内的位移为
由v-t图像可知第1s内和第6s内图像所围的面积大小相等，所以第1s内和第6s内的位移大小相等，故C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】设三个轮子的角速度分别为、、，由于同一皮带上每个点的线速度大小相同，则由可得
同理
解得
故选A。
5．C
【详解】A．由于船速小于水速，不管船头朝哪，都不可能到达正对岸，A正确，不符合题意；
B．船头垂直河岸，过河时间最短，为
B正确，不符合题意；
C．船头指向正对岸过河到达对岸的过程，合速度保持不变，故船的运动轨迹为直线，C错误，符合题意；
D．船头指向正对岸过河到达对岸，渡河时间为100s，可得
故船到达正对岸下游400m处，D正确，不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】AB．设“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为，由开普勒第三定律可得
解得
A正确，B错误；
CD．
月球表面的重力加速度大小为
CD错误。
故选A。
7．D
【详解】A．支撑杆受到相机的压力、地面支持力与摩擦力的作用，三力作用在杆的合力合力不为，故A错误；
B．每根杆受到相机的压力为
解得
则地面对支撑杆的摩擦力大小为
故B错误；
C．运用整体法可知
因此对每根杆
故C错误；
D．由于
增大θ，则增大，f增大，故D正确。
故选D。
8．BD
【详解】A．试管随转子匀速转动，做的是匀速圆周运动，故A错误；
BC．转子的转速越大，所需的向心力也就越大，越容易实现油水分离，故B正确，C错误；
D．水的密度比油大，因此所需向心力也比油大，更倾向于远离轴心方向运动，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】BD．近地卫星甲和同步卫星乙绕地球做匀速圆周运动，均由万有引力作为向心力，可得
即
故
B正确，D错误；
C．同步卫星与地球自转角速度相同，由可得
C正确；
A．由上述解析可知
，
联立解得
A错误。
故选BC。
10．AC
【详解】A．根据题意，对小球受力分析，设拉力为，由平衡条件有
解得
则甲、乙两球所受的拉力大小之比为
故A正确；
B．根据题意，由牛顿第二定律有
解得
则甲、乙两球的向心加速度大小之比为
故B错误；
C．根据题意，由牛顿第二定律有
其中
整理可得
由于两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则甲、乙两球的转动周期之比为，故C正确；
D．根据题意，由牛顿第二定律有
解得
则甲、乙两球的线速度大小之比为
故D错误。
故选AC。
11． 10 50 AB/BA
【详解】（1）（2）[1][2]根据胡克定律有
所以F-L图像的横截距表示弹簧的自然长度，斜率表示劲度系数，则
（3）[3]ABC．由图丙并结合前面分析可知，a的原长比b的短，a的劲度系数比b的大，故AB正确，C错误；
D．图像未过原点，所以测得的弹力与弹簧的长度不是成正比，而是成线性关系，弹力与弹簧的形变量才成正比，故D错误。
故选AB。
12． 同时 自由落体 水平 初速度相同
【详解】（1）[1]小球A做平抛运动，竖直方向上可分解为自由落体运动，小球A、B同时落地。
（2）[2]上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
（3）[3][4]为了保证小球做平抛运动，实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛初速度相同。
（4）[5][6]由图可知
解得
B点竖直方向的速度为
C点竖直方向的速度为
故C点的速度为
13．（1）；（2）
【详解】（1）设物块质量为m，物块在水平面上运动时，由牛顿第二定律有
由运动学规律有
解得
（2）物块在斜面上运动时，由运动学规律有
由牛顿第二定律有
解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）由图像可知，在内，游轮的加速度，在时游轮的速度
由牛顿第二定律有
又，解得
（2）当游轮达到最大速度时，则有
又

解得
15．（1）；（2），
【详解】（1）小球刚好能通过C点时，小球通过C点速度最小，则有
解得
（2）小球在斜面上做类平抛运动，由牛顿第二定律有
解得
小球从C点运动到达水平面，有
解得
小球平行斜面向下的分速度为
则小球到达水平面时的速度为
且此时到C点的水平距离为
试卷第1页，共3页
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