江西省景德镇市2022-2023学年高一下学期4月期中质量检测物理试题（解析版）

景德镇市2022-2023学年下学期期中质量检测卷高一物理一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是（）A.行星绕太阳运动时，太阳在椭圆的一个焦点上B.所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越短【答案】A【解析】【详解】ABD．由开普勒定律可知，所有行星都在各自的椭圆轨道上运行，太阳位于这些椭圆共同的一个焦点上，且满足离太阳越远的行星，公转周期越短，故A正确，BD错误；C．行星由近日点向远日点运动时，万有引力做负功，动能减少，故速率逐渐减小，C错误。故选A。2.2022北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国队选手谷爱凌夺得冠军。如把U型场地近似看作半圆型轨道，则谷爱凌在滑至轨道最低点时，下列说法正确的是（）A.处于平衡状态B.处于超重状态C.受到支持力和重力是一对作用力和反作用力D.受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用【答案】B【解析】【详解】A．谷爱凌在滑至轨道最低点时，受合外力不为零，则不是处于平衡状态，选项A错误；B．谷爱凌在滑至轨道最低点时，加速度向上，则处于超重状态，选项B正确；C．受到的支持力和重力既不是一对作用力和反作用力，也不是平衡力，选项C错误；D．受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，选项D错误。故选B。3.下列关于地球同步卫星的说法正确的是（）A.它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B.它的周期、高度、线速度都是确定的C.我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星不一定在赤道上空【答案】B【解析】【详解】A．同步卫星周期与地球自转周期相同，根据知周期一定，轨道半径一定，则高度一定。故A错误。B．同步卫星的周期、高度和速度大小都是一定的。故B正确。CD．同步卫星位于赤道的上空，不可能定点在北京上空。故C错误，D也错误。故选B。4.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度方向可以不变，但速度的大小一定会变B.物体加速度和速度一定都会变化C.物体的加速度方向和速度方向一定不共线D.做曲线运动的物体，其所受的合外力可能为零【答案】C【解析】【详解】A．曲线运动的速度大小可以不变，但速度的方向一定会变，选项A错误；B．物体的加速度可能不变，但是速度一定会变化，选项B错误；C．物体的加速度方向和速度方向一定不共线，选项C正确；D．做曲线运动的物体，加速度一定不为零，则其所受的合外力不可能为零，选项D错误。故选C。5.在同一点O抛出的三个物体，分别落在A、B、C三点，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（）A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【详解】根据题意可知，三个物体都做平抛运动，竖直方向上，由公式可得由图可知则有竖直方向上，取一个相同的高度，如图所示此时物体下降的时间相同，水平方向上，由可得由图可知则有故选C。6.如图所示为皮带传动装置，轴上两轮的半径分别为4r和r，轴上轮的半径为3r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是（）A.A、B、C三点周期之比B.A、B、C三点线速度之比C.A、B、C三点角速度之比D.A、B、C三点加速度之比【答案】D【解析】【详解】ABC．轴上两轮同轴转动，其边缘处A、B两点的角速度大小相同，皮带不打滑，主动轮上B点和从动轮上C点的线速度大小相等。根据线速度与角速度关系，可得代入数据可得代入数据可得由周期与角速度关系式，可得A、B、C三点周期之比故ABC错误；D．由加速度与角速度关系式，可得A、B、C三点加速度之比为故D正确。故选D。二、多项选择题：每小题5分，共20分。选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。7.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是变速运动 B.匀速圆周线速度越大，角速度一定越大C.任意相等时间内通过的位移相等 D.任意相等时间内通过的路程相等【答案】AD【解析】【详解】A．匀速圆周运动的速度不断变化，则是变速运动，选项A正确；B．根据v=ωr可知，匀速圆周线速度越大，角速度不一定越大，选项B错误；C．匀速圆周运动任意相等时间内通过的位移大小相等，但是方向不一定相同，选项C错误；D．匀速圆周运动任意相等时间内通过的路程相等，选项D正确。故选AD。8.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（）A.船的速度为 B.船的速度为C.船将匀速靠岸 D.船的加速度为【答案】BD【解析】【详解】AB．将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方向的两个分速度，其中沿绳子方向的分速度等于人的速度，则有

可得由于船在靠岸过程中，逐渐增大，可知逐渐减小，则逐渐增大，船将加速靠岸，故AC错误，B正确；D．水的阻为恒为，此时人的拉力大小为F，以船为对象，根据牛顿第二定律可得

解得船的加速度为

故D正确。故选BD。9.2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站完成对接，“胜利会师”的两组航天员一起在中国人自己的“太空家园”留下了足以载入史册的太空合影。神舟十五号载人飞船的成功发射标志着空间站关键技术验证和建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。中国空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为400km。下列说法错误的是（）A.若飞船对接前和空间站在同一轨道上，可通过发动机加速，追上空间站，实现对接B.完成对接后中国空间站的质量增大，但运行速度大小不变C.空间站的运行周期小于地球自转周期D.神舟十五号载人飞船的发射速度小于7.9km/s【答案】AD【解析】【详解】A．若飞船对接前和空间站在同一轨道上，发动机加速，则飞船的运行速度变大，飞船受到的万有引力不足以提供飞船所需向心力，飞船将做离心运动，显然飞船不能追上空间站，实现对接，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，即

空间站的质量可以约去，空间站质量的大小不会影响其运行速度的大小，故完成对接后中国空间站的质量虽然增大，但运行速度大小不变，故B正确；C．根据开普勒第三定律，可知由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站运行的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转周期，故C正确；D．7.9km/s是地球所有卫星发射的最小速度，故神舟十五号载人飞船的发射速度不可能小于7.9km/s，故D错误。由于本题选择错误的，故选AD。10.经过治理的护城河成为城市的一大景观，河水看似清浅，实则较深。某次落水救人的事件可简化如图，落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处直线游过去，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为1m/s，则（）A.游泳时小伙子面对的方向是合运动的方向B.小伙子在静水中游泳的速度至少应为0.6m/sC.小伙子渡河的时间一定少于16sD.若总面对着A处游，轨迹将为一条曲线且到达不了A处【答案】BD【解析】【详解】AB．由题可知，设小伙子在静水中的游泳的速度为，小伙子的合运动方向是从B到A，作出小伙子游泳时合速度与两个分速度的关系，如图所示当与合速度垂直时有最小值，设AB与河岸的夹角为，根据几何关系有解得即游泳时小伙子面对的方向是与合速度方向垂直，此时最小的速度为故A错误，B正确；C．由AB分析可知，小伙子相对水的速度存在不确定性，其沿流水方向和垂直河岸方向的速度大小及合速度大小都不能确定，则渡河的时间不确定，故C错误；D．若总面对着A处游，如图所示由图可知方向会不断变化，则有加速度产生，而的方向大小不变，根据运动的合成与分解，可知它们的合运动是变速曲线运动，位移变大，故达不了A处，故D正确。故选BD。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）11.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的科学方法是________。A．控制变量法B．累积法C．微元法（2）图示情景正在探究的是________。A．向心力的大小与半径的关系B．向心力的大小与角速度大小的关系C．向心力的大小与物体质量的关系【答案】①.A②.B【解析】【详解】（1）[1]在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中，需要保证某些物理量不变（例如：钢球的质量及钢球做圆周运动的半径），从而便于研究其中两个物理量之间（例如：向心力及钢球做圆周运动的角速度）的关系，这种研究方法在物理中称为控制变量法。故选A。（2）[2]两边圆盘是通过皮带连起来的，边缘线速度相等，但是两个轮半径不等，导致两个轮的角速度不等，由于是同样的钢球，可以认为质量相等，同时两个小球绕轴做圆周运动的半径是相同的，从而根据向心力公式来研究向心力与角速度之间的关系。故选B。12.采用如图所示实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。（1）实验时不需要下列哪些器材________。（填器材前的字母）A．弹簧测力计B．重垂线C．打点计时器D．坐标纸（2）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________。A．要求斜槽轨道光滑B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（3）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，g取，则：①图中A点________平抛的起点（选填“是”或“不是”）；②小球运动的初速度为________m/s；③小球过B点的为________m/s。【答案】①.AC##CA②.C③.不是④.0.75⑤.1.25【解析】【详解】（1）[1]A．该实验不需要测量小球的重力，所以不需要弹簧测力计，故A符合题意；B．实验时需要用到重垂线确定平抛运动的竖直方向，即y轴，故B不符合题意；C．该实验是用刻度尺来测量位移，用竖直方向做自由落体运动求解时间，不需要打点计时器，故C符合题意；D．该实验需要用到坐标纸用来记录小球的轨迹以及进行数据的分析，故D不符合题意。故选AC。（2）[2]A．该实验不需要斜槽轨道光滑，只需要小球到达底端时速度相同即可，故A错误；BC．由于要多次描点画同一运动轨迹，因此必须每次都在同一位置由静止释放小球，以确保小球初速度相同，故B错误，C正确；D．描点法描绘运动轨迹时，应将各点用平滑的曲线连接，不能用折线或直线连接，故D错误。故选C。（3）①[3]由图可知小球从A点到B点，B点到C点在水平方向上的运动距离相等，均为+，则运动时间相等，若图中A点是平抛的起点，则在竖直方向上发生的位移之比应为1∶3，但图中在竖直方向上发生的位移之比却为3∶5，故假设错误，所以可知A点不是起抛点；②[4]根据平抛运动的特点，可知小球在竖直方向上做自由落体运动，在连续相等时间内在竖直方向上通过的位移之比为1∶3∶5，根据可得小球从起抛点到B点所用时间为小球水平方向做匀速直线运动，根据可得小球运动的初速度③[5]小球过B点的速度四、计算题（本题共3小题，共42分。10分＋14分＋18分，要有必要的文字说明和演算步骤，只写答案不给分）13.如图所示，在距水平地面高的光滑平台边缘O点，将质量可视为质点的物块，以的速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度。（1）求物块抛出点O到落地点A所用的时间；（2）求物块抛出点O到落地点A之间的水平距离；（3）求物块落到A点时的速度的大小。【答案】（1）0.40s；（2）1.2m；（3）5m/s【解析】【详解】（1）根据物体做平抛运动的时间（2）物块抛出点O到落地点A之间的水平距离x=v0t=3.0×0.40m=1.2m（3）物块竖直方向的速度vy=gt所以抛出后t时刻物块的速度14.轻杆长L＝60cm，一端固定于转轴O，另一端系一质量为m＝0.5kg的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度，求：（1）若小球在最低点速率v＝6m/s，小球对杆的作用力；（2）若小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为多大；（3）若小球经过最高点时受杆的作用力向上，则通过最高点的速率的范围。【答案】（1）35N，方向向下；（2）0；（3）【解析】【详解】（1）当到达最低点时，根据牛顿第二定律得解得根据牛顿第三定律得小球对杆的作用力大小是35N，方向向下。（2）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为0。（3）当到达最高点时若则重力完全提供向心力，杆对小球的作用力为零；若，则，杆的作用力方向向下；若，则，杆的作用力方向向上；则小球经过最高点时受杆的作用力向上，通过最高点的速率的范围是。15.用一弹簧测力计称量一个相对于地球静止的小物体的重量，由于地球自转的影响，其重量随称量位置的变化可能会有不同的结果，现有一个质量为m的物体，在地球北极点地面称量时弹簧测力计的读数为，在赤道地面称量时弹簧测力计的读数为。将地球视为质量均匀分布的球体，已知地球半径为R，万有引力常量为G，不考虑空气的影响。（下列3小题答案均用题中给出的物理量表示）（1）