江苏省南京市协同体七校2022-2023学年高一下学期期中联合考试物理试题（含答案）

江苏省南京市协同体七校2022-2023学年高一下学期期中联合考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单选题1．关于行星运动定律，下列说法正确的是（）A．牛顿发现了行星运动定律B．表达式R3T2C．表达式R3T2D．行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于远日点运行的速率2．如图所示，当工人师傅用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vPA．ωP>ωQ B．ωP<3．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（）A．沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块B．在空中向上做匀速运动的氢气球C．做平抛运动的铁球D．被起重机拉着向上做匀速运动的货物4．质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v，重力加速度为g，则它在最低点时受到的支持力为（）A．mg B．mg+mv2R C．m5．如图所示，a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是（）A．a运动的线速度比b小 B．a运动的角速度比b小C．a运动的周期比b小 D．a运动的加速度比b小6．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列说法正确的是（）A．重力势能先减小后增大 B．重力一直做正功C．弹性势能先增大再减小 D．小球动能一直减小7．甲、乙两物体做匀速圆周运动，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的线速度和向心加速度之比说法正确的是（）A．v1：v2=3：2 B．v18．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，已知它的质量是1.2t，下述说法正确的是（）A．它处于平衡状态B．它的运行速度大于7.9km/s，小于11.2km/sC．另一质量为其2倍的同步卫星，轨道半径与其相同D．它的周期是24h，可以绕过北京的正上方9．长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为2kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为1m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆A．受到16N的压力 B．受到24N的压力C．受到24N的拉力 D．受到16N的拉力10．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，gA．汽车在前5s内的牵引力为4×B．汽车在15m/s时的加速度为1m/sC．汽车的额定功率为40kWD．汽车在前5s内摩擦力做功为−1.5×二、实验题11．用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示，用刻度尺测得OA=3.16cm，OB=4.90cm，OC=7.04cm。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s（1）某小组经历以下操作：①接通电源；②释放纸带；③取下纸带；④切断电源。关于这些操作步骤，合理的顺序是____________A．①②③④ B．②①③④ C．②①④③ D．①②④③（2）根据图中所给的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律。（3）从O点到（2）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=J，动能增加量（4）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以v22为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的三、解答题12．一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.3m的位置有一个质量为0.2kg的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，g=10 m/s（1）小物体的线速度大小；（2）小物体的向心力大小。13．2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。（1）“天问一号”环绕火星运动的角速度ω，线速度的大小v；（2）火星的质量M。14．如图所示，质量为m=2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ=37°，大小F=20N的拉力作用，物体移动的距离L=4m物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。（sin37°=0.6，（1）拉力F所做的功W1（2）摩擦力Ff所做的功W（3）L=4m处拉力F做功的瞬时功率Pt15．如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直14圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=1kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45m，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数μ=0.1，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取10m/s（1）滑块第一次经过圆轨道上B点时的速度大小v；（2）滑块第一次运动到C点的动能；（3）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能Ep

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.开普勒发现了行星运动定律，A错误；

B.T代表行星运动的公转周期，B错误；

C.k与中心天体有关，C错误；

D.根据开普勒第二定律，行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于远日点运行的

速率，D正确；

故答案为：D。

【分析】开普勒发现了行星运动定律，牛顿发现万有引力定律，行星在近日点运行的速率大于远日点运行的速率。2．【答案】D【解析】【解答】AB.PQ为共轴转动，角速度相等，AB错误；

CD.PQ为共轴转动，角速度相等，线速度等于角速度乘以半径，Q圆周运动半径大，线速度大，C错误，D正确；

故正确答案为：D。

【分析】共轴转动角速度相等，皮带传动或者齿轮传动线速度相等。3．【答案】C【解析】【解答】A.沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块，摩擦力做功，使机械能逐渐减小，A错误；

B.在空中向上做匀速运动的氢气球，重力势能逐渐变大，动能不变，机械能逐渐变大，B错误；

C.做平抛运动的铁球，只受重力，只有重力做功，机械能守恒，C正确；

D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物，重力势能逐渐变大，动能不变，机械能逐渐变大，D错误；

故答案为：C。

【分析】系统内只有重力或者弹力做功，动能和势能相互转化，总量保持不变，机械能守恒。4．【答案】B【解析】【解答】在最低点重力和支持力合力提供向心力，向心力指向圆心，方向向上，所以向上的力即支持力大于重力，FN-mg=mv25．【答案】C【解析】【解答】A.万有引力提供卫星圆周运动向心力，GMmR2=mv2R6．【答案】B【解析】【解答】A.重力势能一直减小，A错误；

B.重力势能一直减小，由功能关系，重力一直做正功，B正确；

C.弹性势能一直增加，C错误；

D.动能先增加后减小，重力与弹力相等时具有最大值，D错误。

故答案为：B。

【分析】重力与弹力相等时速度具有最大值，动能也具有最大值，球和弹簧系统机械能守恒。7．【答案】D【解析】【解答】AB.甲乙相等时间转过角度之比为4：3，所以角速度之比为4：3，半径之比为1：2，线速度等于角速度乘以半径，所以线速度之比为4：6即2：3，AB错误；

CD.向心加速度等于角速度的平方与半径的乘积，加速度之比为16：18即8：9，C错误，D正确；

故答案为：D。

【分析】线速度等于角速度乘以半径，向心加速度等于角速度的平方与半径的乘积。8．【答案】C【解析】【解答】A.圆周运动速度时刻改变，有合外力，不是平衡状态，A错误；

B.7.9km/s，是第一宇宙速度，是卫星做圆周运动最快速度，同步卫星速度一定小于7.9km/s，B错误；

C.同步卫星只有一条轨道，所以轨道半径与其相同，C正确；

D.同步卫星公转周期是24小时，当所在地方一定是赤道上方，不可能出现在北京上方，D错误；

故答案为：C。

【分析】同步卫星有三个特点：1，轨道唯一；2，周期与地球自转周期相同；3，只能在赤道上方。9．【答案】A【解析】【解答】最高点假如只有重力提供向心力，速度为gR=5ms，大于1m/s，速度较小，有向心趋势，杆提供支持力，mg-F10．【答案】B【解析】【解答】A.前5秒做恒定加速度启动，加速度由图像可得为2米每二次方秒，F牵-f阻=ma，F牵=6×103N，A错误；

11．【答案】（1）D（2）B（3）0.48；0.47（4）A【解析】【解答】（1）先接通电源后释放纸带，再切断电源再取下纸带，所以顺序为①②④③，答案为D；

（2）B点速度以及动能可以求，所以应该取取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；

（3）∆EP=mgh=1×9·8×0·049J≈0·48J，V【分析】（1）先接通电源后释放纸带，再切断电源再取下纸带。

（2）B点速度以及动能可以求，所以选OB段验证机械能守恒。

（3）根据动能以及势能表达式，分别求出动能和势能。

（4）得出物理量间函数关系，即可得到函数图象。

12．【答案】（1）解：根据v=ωr可得小物体的线速度大小v=0.9m/s（2）解：根据F可得小物体的向心力大小F【解析】【分析】（1）线速度等于角速度乘以半径。

（2）向心力等于质量加速度的平方以及半径的乘积。13．【答案】（1）解：由角速度定义可得ω=由线速度定义可得v=（2）解：设“天问一号”的质量为m，万有引力提供向心力有G解得M=【解析】【分析】（1）角速度等于单位时间内转过的弧度数，线速度等于单位时间内通过的弧长；

（2）万有引力提供天问1号圆周运动的向心力，列等式求解。14．【答案】（1）解：根据题意，由公式W=Fxcosθ（2）解：根据题意，由平衡条件有F又有F由公式W=Fxcosθ联立代入数据解得W（3）解：根据题意，由牛顿第二定律有F又有v拉力F做功的瞬时功率为P联立代入数据解得P【解析】【分析】（1）根据做功的定义式可以求得拉力F所做的功；

（2）根据平衡条件以及摩擦力表达式可得摩擦力大小，根据功的定义式求得摩擦力做的功。

（3）根据牛顿第二定律以及运动学公式求解拉力F大小，得出瞬时速度大小，结合瞬时功率表