2022-2023学年四川省成都市高一（下）质量监测物理试卷（5月）-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年四川省成都市高一（下）质量监测物理试卷（5月）1.在物理课堂上，陈老师给同学们演示了一个鸡蛋从一定高度h掉入透明玻璃缸里，结果鸡蛋摔碎了．若在实验中，将一个50g的鸡蛋从1m的高度掉下，与玻璃缸的撞击时间约为2msA.10 N B.102N C.2.如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度v0沿水平方向飞行，先后释放A、B两颗炸弹，分别击中倾角为θ的山坡上的M点和N点，释放A、B两颗炸弹的时间间隔为Δt1，此过程中飞机飞行的距离为s1；先后击中M、N的时间间隔为Δt2，M、N两点间水平距离为s2，且A炸弹到达山坡的M点位移垂直斜面，BA.A炸弹在空中飞行的时间为2v0g⋅tanθ B.s3.如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角37°。已知小球的质量为m，细线AC长l，B点距C点的水平和竖直距离相等。装置能以任意角速度绕竖直轴转动，且小球始终在BO′O平面内，那么在角速度ω从零缓慢增大的过程中(重力加速度g取10m/A.两细线张力均增大

B.细线AB中张力一直变小，直到为零

C.细线AC中张力一直增大

D.当A4.宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于气体阻力的作用，其加速度a随下落位移x变化的关系图像如图所示。已知该星球半径为R，万有引力常量为G。下列说法正确的是(

)

A.该行星的平均密度为3a04πGR

B.该行星的第一宇宙速度为a0R

5.如图所示，光滑水平面上有一个质量为M的木箱，高为L，紧邻木箱的左边有一根长度也为L的竖直轻细杆用铰链固定在O点，轻杆上端固定有质量为m可视为质点的小球。由于轻微扰动，小球推着木箱向右运动，重力加速度取g，下列说法正确的是(

)

A.小球落地前瞬间小球的速度大小是2gL

B.小球落地前瞬间轻杆对小球的作用力大小是2mg

C.6.如图甲所示为某机场的行李自动运输系统，可以将其简化为如图乙所示，运输系统由电动机带动传送带运转，传送带由长度L1=100m的水平传送带AB和长度L2=70m、倾角为37°的倾斜传送带CD组成，两个传送带之间由很短的一段圆弧连接。两个传送带都沿顺时针方向转动，速度大小分别为4m/s和6m/s，每隔1s将一个货箱从A点无初速度放在传送带上，所有货箱的质量均为mA.每个货箱从A点到D点的时间均为29s

B.水平传送带上相邻货箱间的最大距离为最小距离的4倍

C.倾斜传送带上相邻货箱间的最大距离为6m

D.传送带连续稳定工作24小时，传送带因运送货箱而多消耗7.“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如下图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为9J，在O点动能为16J，不计空气阻力，下列说法错误的是(

)A.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为5.76J

B.小球落到N点时的动能为73J

C.小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1：3

D.小球的重力和受到的风力大小之比为48.物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能Ep=−GMmr0(式中G为引力常量．M为地球的质量，r0为物体到地心的距离)，如果用A.半径为r的圆形轨道上运行的质量为m的人造地球卫星的机械能为−GMm2r

B.如果地球的第一宇宙速度为v1，则将质量为m的卫星从地球表面发射到半径为r的轨道上运行时至少需要的能量E=12mv12+mg9.如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。现有一质量为2m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则(

)A.小球在小车上到达的最大高度为v026g B.小球离车后，对地将做自由落体运动

C.小球离车后，对地将向右做平抛运动10.2021年5月，基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)的观测，国家天文台李菂、朱炜玮研究团组姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月，我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团(M13)中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，RA<RB，A.若知道C的轨道半径，则可求出C的质量

B.恒星A、B的质量和为4π2RA+RB3GT12

C.若A也有一颗运动周期为T2的卫星，则其轨道半径大于C11.如图所示，圆柱形管的底端固定一弹射器，弹射器上有一质量m1=1kg的小滑块，管和弹射器的总质量m2=2kg，滑块与管内壁间的滑动摩擦力大小为0.4mA.滑块从离开弹射器到第二次通过圆柱形管上端经历的时间为15+9235s

B.滑块从离开弹射器到再次回到弹射器处经历的时间为30+4235s

C.当滑块离开弹射器瞬间，对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F，为保证滑块不滑出管口，F12.发射高轨道卫星过程如图所示。假设先将卫星发射到半径为r1=r的圆轨道上做匀速圆周运动，到A点时使卫星瞬间加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次瞬间改变卫星的速度，使卫星进入半径为r2=2r的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为MA.卫星在椭圆轨道上运行时机械能不守恒

B.卫星在椭圆轨道上运行时机械能守恒

C.发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为34mv2−3GM13.如图甲所示，质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)，在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不拴接。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端，此后木板的速度−时间图象如图乙所示，已知木板质量M=0.2kgA.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1

B.木板长度为0.75m

C.释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45J

D.14.某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验：①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了③经测量，AB、BC两线段的长度之比为已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。(1)AB、BC之间的水平距离理论上满足x(2)BC之间实际下落的竖直高度为__________(用g、(3)小球抛出时的初速度大小为__________(用g、T、a和b表示15.(1)甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(甲)、(乙)、(丙)所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。A.甲、乙、丙

B.甲、乙

C②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______(填“甲”、“乙”或“丙”)。③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a−F图线如图(丁)中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。(选填“ABC”、“B(2)实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示(图中数据为相邻两计数点间的距离)，请根据给出的四段纸带判断：在b、cA.b (3)小明同学采用(乙)图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像是图(丁)中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为A.2tanθ

B．1tanθ

C．2(4)如图，这是丁同学受到甲，乙，丙同学启发后设计的一项实验，在光滑轻质定滑轮固定在水平实验台的右边缘处，质量m1=0.4kg的平板车通过不可伸长的轻绳水平跨过定滑轮与质量为m2=0.8kg的重物相连接，质量m3=0.4kg的小物块(可视为质点)放在平板车的中央处，小物块与平板车间的动摩擦因数为μ=0.4，实验台对平板车的阻力大小为16.如图所示，以A、B和C、D为断点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C两点，一物块(视为质点)被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A点时刚好与传送带速度相同，然后经A点沿半圆轨道滑下，且在B点对轨道的压力大小为10mg，再经B点滑上滑板，滑板运动到C点时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为m，滑板质量为M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R，板右端到C点的距离为L=2.5(1(217.拉格朗日点指在两个大天体引力作用下，能使小物体稳定的点(小物体质量相对两大天体可忽略不计)。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的，1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星(见脱罗央群小行星)在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，其中连线上有三个拉格朗日点，分别是L1、L2、L3，如图所示。我国发射的“鹊桥”卫星就在地月系统平衡点L2点做周期运动，通过定期轨控保持轨道的稳定性，可实现对着陆器和巡视器的中继通信覆盖，首次实现地月L2点周期轨道的长期稳定运行。设某两个天体系统的中心天体质量为M，环绕天体质量为m，两天体间距离为L，万有引力常量为G，L1点到中心天体的距离为R1(1)处于(2)处于(3)为了进一步的通信覆盖，发射两颗质量均为m0的卫星，分别处于L1、L2点，L1、18.一游乐设施简化模型如图所示，挡板1、2分别固定在光滑斜面的顶端和底端，相距为L，A为一小滑块，B为不计质量的板(在外力的作用下可以瞬间获得或失去速度)，长度L2，AB间的滑动摩擦力大小恒等于A的重力，A、B与挡板的碰撞都是弹性碰撞，已知斜面的倾角θ=30∘(1)若将置于板上端的滑块A以初速度为零释放，求滑块A到达挡板(2)在挡板1处有发射装置，可以将置于板上端的滑块A沿平行于斜面的方向发向发射，要使滑块A恰能回到挡板1处，求滑块(3)在(2)中。若使滑块A以初速度19.小明设计了一个青蛙捉飞虫的游戏，游戏中蛙和虫都在xOy竖直平面内运动。虫可以从水平x轴上任意位置处由静止开始做匀加速直线运动，每次运动的加速度大小恒为59g(g为重力加速度)，方向均与x轴负方向成37°斜向上(x轴向右为正)。蛙位于y轴上M点处，OM=H，能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙运动过程中仅受重力作用。蛙和虫均视为质点，取sin37°=35。

(1)若虫飞出一段时间后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在y=34H的高度捉住虫时，蛙与虫的水平位移大小之比为2答案和解析1.【答案】B

【解析】解：鸡蛋下落自由下落时间为：

t1=2hg=2×110s=55s≈0.45s

2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了平抛运动与斜面相结合的问题；解决本题的关键要掌握平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，把握隐含的条件：A炸弹到达山坡的M点位移垂直斜面，B炸弹是垂直击中山坡N点的速度与山坡垂直，并能灵活运用。

抓住炸弹做平抛运动，在水平方向上的运动规律与飞机相同，竖直方向做自由落体运动；根据平抛运动规律，结合几何知识分析解答。

【解答】

A.A炸弹到达山坡的M点位移垂直斜面，如图：

；

根据平抛运动规律，可知：tanθ=xMyM=v0tM12gtM2=2v0gtM，解得炸弹落到M点所需的时间为：tM=2v0gtanθ，故A正确；

B.B炸弹是垂直击中山坡N点，如上图；

根据平抛运动规律，可知：tanθ=v0vNy=v3.【答案】D

【解析】【分析】静止时受力分析，根据平衡条件列式求解；当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的范围；结合以上的分析然后逐个选项讨论即可。【解答】装置静止时，小球受力分析如图，

由平衡条件有：TAB=mgtan37°=0.75mg，TAC=mgcos37°=1.25mg，

若AB中的拉力为0，当ω最小时绳AC与竖直方向夹角θ1=37°，

受力分析如图，

mgtanθ1=m(lsinθ1)ω2min，得ωmin=5g4l，

当ω最大时绳AC与竖直方向夹角θ2=53°，m

4.【答案】AB【解析】【分析】由题中所给图象求出某恒星表面的重力加速度，结合万有引力与重力的关系求出恒星质量，则可求出恒星的平均密度；由万有引力提供向心力求解第一宇宙速度；由动能定理求解物体克服阻力所做的功；由万有引力提供向心力求解卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期。对图象的正确分析及万有引力定律提供向心力的应用是求解的关键。【解答】A.物体的位移x=0时，空气阻力也为0，由图可知，a0就是恒星表面上的重力加速度，根据重力等于万有引力可得：GMmR2=mB.由万有引力提供向心力得：GMmR2=C.由万有引力提供向心力得：GMm(R+h)D.因为物体静止下落，初速度为0，根据加速度a随下落位移变化的关系图围成的面积表示速度平方的一半，得：ν2=2×12a0故选ABD。

5.【答案】C

【解析】【分析】本题考查机械能守恒定律的应用和力的运动分析，知道物体间的联系是解题的关键。

分析小球重力势能、动能和木箱动能的变化情况，根据机械能守恒定律列方程得出小球落地速度情况，根据向心力公式得出杆对小球的作用力情况即可判断；根据分离的条件结合牛顿第二定律及连接体间的联系分析即可判断；根据杆开始和分离时杆对小球支持力情况，从而分析判断。【解答】AB、小球运动过程重力势能减小，小球和木箱的动能增加，设小球落地前瞬间小球的速度为v1，木箱的速度为v2，根据系统机械能守恒：mgL=12mv12+12Mv22，木箱具有速度，则v1<2gL。小球落地前瞬间轻杆对小球的作用力F

6.【答案】C

【解析】【详解】A.μ解得货箱达到与传送带共速时的位移x货箱的加速时间t货箱在水平传送带上做匀速直线运动的时间t货箱在倾斜的传送带上时，由于

tan37∘<μ解得货箱与传送带共速时的位移x达到共速时所用时间t共速后匀速向上运动的时间t可得每个货箱从A点到D点的时间均为tA错误；

B.由题意可知，在水平传送带上相邻货箱间的最大距离为两货箱都做匀速运动时的距离，可知

Δx1max=Δ则有ΔB错误；C.由选项B的解析，可知在倾斜传送带上相邻货箱间的最大距离为6m，CD.在24小时内传送货箱的个数为n每个货箱增加的能量E每个货箱与传送带摩擦产生的热量Q则有传送带连续稳定工作24小时，传送带因运送货箱而多消耗能量E由于1则有多消耗的电能是7.9488由于最后39s内有货箱仍在传送带上，因此实际多消耗的电能应小于220.8度电，D故选C。

7.【答案】D

【解析】【详解】D.设风力大小为F，小球重力大小为mg，O、M两点间的水平距离为x1h=对小球从M运动到O的过程，根据动能定理有F由题意可知1根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为a=小球从M运动到O所用时间为t根据运动学公式有x联立解得Fm故D错误，符合题意；B.

M、N

两点间的水平距离为x=设小球落到N点时的动能为EkE联立解得E故B正确，不符合题意；C.设O、N两点间的水平距离为x2x1根据功能关系可知，小球运动过程中，风力对小球做的功等于其机械能的变化量，则小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为Δ故C正确，不符合题意；A.小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角θ的正切值为tan根据速度的合成与分解可得小球从

M

点运动到

N

点过程中的最小速度为vm解得最小动能为E故A正确，不符合题意。故选D。

8.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查了天体运动的相关问题，掌握天体做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供是解题的关键。

【解答】

A.质量为m的人造地球卫星的引力势能Ep=−GMmr，对人造卫星有GMmr2=mv2r，解得Ek=12mv2=GMm2r，所以卫星运行时的机械能为：E=Ep+Ek=−GMmr+GMm2r=−GMm2r，故A正确；

B.因卫星从地球表面发射到高处的过程中，地球的引力为变力，卫星克服引力所做的功不等于mg(r−R)，而且卫星在半径为r9.【答案】AD【解析】解：A、当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：2mv0=3m⋅v，

得：v=2v03v02，故A正确；

B、设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：mv0=mv1+mv2…①，

由动能守恒得：10.【答案】BC【解析】【分析】

本题考查了万有引力定律的应用；本题为双星问题，要把握住双星的特点：彼此间的万有引力充当向心力，并且只能绕同一点做圆周运动。

卫星绕恒星圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，据此分析；

双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时间内转过相同的角度，即角速度相等，则周期也相等，但两者做匀速圆周运动的半径不相等。

【解答】

A.C绕B做匀速圆周运动，满足GMBmCRC2=mC(2πT2)2RC，故知道C的轨道半径，无法求出C的质量，故A错误;

B.因为A、B为双星系统，所以相互之间的引力提供运动所需的向心力，即GMAMB(RA+RB)2=MA(2πT1)2RA，可得MB=4π2RA(RA+11.【答案】AC【解析】【分析】

对滑块受力分析根据牛顿第二定律求出加速度；根据动能定理分别求出离开弹射装置和管口的速度，用速度−时间关系求各段时间；恰好不滑出圆柱管的临界是当滑块运动至圆柱形管口时，滑块与圆柱形管恰好共速，所需要施加的外力F最小。

解题时注意把滑块的运动分成两部分，两部分的加速度不相同，注意分清楚滑块运动的临界：当滑块运动至圆柱形管口时，滑块与圆柱形管恰好共速，所需要施加的外力F最小。

【解答】A.对滑块上升时有m1g设滑块离开弹射器时速度为v0，离开管口时的速度为v1可得v离开管上升到最高点的过程中，由动能定理可得

−可得v滑块到管口的时间为t从管口到最高点的时间为t则滑块从离开弹射器到第二次通过圆柱形管上端经历的时间为t故A正确；B.对滑块在管中下落时有m1g有h可得t滑块从离开弹射器到再次回到弹射器处经历的时间为

t故B错误；CD.为保证滑块不滑出管口，滑块到管口时共速，设共速的速度为v，此时施加的外力F滑块与管的相对位移为h共速时有v联立可得F故C正确，D错误。

12.【答案】BD【解析】【详解】AB.卫星在椭圆轨道上运行时只有万有引力做功，所以机械能守恒，故A错误，CD.设卫星在半径为r1G

M解得v根据动能定理可得发动机在A点对卫星做的功为W设卫星在半径为r2=2G

M解得v设卫星在椭圆轨道上运行时经过B点的速度为v′v解得v根据动能定理可得发动机在B点对卫星做的功为W所以发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为W故C错误，D正确。故选BD。

13.【答案】BC【解析】【分析】

本题主要考查滑块、滑板模型问题。0.5s∼1.0s滑块与木板一起减速运动，根据牛顿第二定律计算木板与地面之间的动摩擦因数，0∼0.5s木板做加速运动，对木板受力分析根据牛顿第二定律计算滑块与木板之间的动摩擦因数；分别计算滑块在木板上做减速运动时，滑块的位移和木板的位移，两者的相对位移即是木板的长度；滑块刚滑上木板时的动能等于弹簧的原有的弹性势能；根据摩擦力做功解答。

【解答】

A.设木板与地面之间的摩擦因数为μ2，木板做匀减速的加速度大小为a3，0.5s∼1.0s滑块与木板一起减速运动，根据牛顿第二定律得μ2(M+m)g=(M+m)a3，根据图像得a3=0.51.0−0.5m/s2=1m/s2，解得μ2=0.1，设滑块与木板之间的摩擦因数为14.【答案】(1)等于；(2)【解析】【分析】

(1)由于小球在水平方向的分运动为匀速直线运动，则AB、BC之间的水平距离相等；

(2)根据竖直方向的自由落体运动规律解得；

(3)根据题设条件结合平抛运动规律解得。

本题考查平抛运动实验，解题关键掌握平抛运动水平和竖直方向的规律。

【解答】

(1)由于小球在水平方向的分运动为匀速直线运动，则AB、BC之间的水平距离理论上满足xAB等于xBC，

(2)已知每相邻两个球之间被删去1个影像，故相邻两球的时间间隔为t=2T，

又因为小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，则AB之间的竖直位移为hAB=12g(2T)2，

AC之间的竖直位移为hAC=1215.【答案】

①. A

②.甲

③.

CAB

④. B

【解析】【详解】(1故选A。②[2]因为甲图中需要以重物的重力近似表示小车所受拉力的大小，因而需要满足“M远大于m”来减小整体的加速度，满足重物的重力近似等于小车所受拉力的要求。而乙图中可以用弹簧测力计示数的2倍表示小车所受拉力，丙图拉力传感器也可以显示小车所受的绳子拉力，因而乙、丙两图不需要满足“M远大于m”。故只有甲图需要满足“M③[2解得a甲图和丙图中符合F解得a故乙图斜率较大，甲图和丙图斜率一致，其中甲图如果随着

m

的增大，整体加速度增加时图线会发生偏折，因而甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是

CAB(2x则类比可知xxxx考虑误差影响，从纸带

a

上撕下的是

c

图。故选B。(3)[5]根据(k解得M故选C。(4m解得a对于

m3

，摩擦力提供加速度，则

m3a故可以三物体一起运动。下落时间tm2

被锁定后瞬间，动力消失，此时

m1

和

mv再次假设

m1

和

m3a故假设不成立，

m1

和

m3f−μm3解得a则平板车减速的位移为x则d小物块

m3

x解得l

16.【答案】解：(1)设物块运动到B的速度为

v10解得v从E到B由动能定理得m解得μ(2)物块从m解得v对m，根据动能定理−解得x对M，根据动能定理μ解得x因为Δ可知物块与滑板达到共同速度时，物块未离开滑板Q物块与木板此后以共同速度匀速运动至C点，滑板不再运动，物块在滑板上继续往前运动对m，根据动能定理