江西省抚州市三校2022-2023学年高一物理下学期第二次联考试卷（Word版附解析）

2022-2023学年下学期广昌一中、南丰一中、金溪一中高一第二次月考联考物理试题（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1、答题前，考生务必将自己的学校、姓名、班级、准考证号填写在答题上相应的位置。2、全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5毫米及以上黑色笔迹签字笔写在答题卡上。一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题中只有一个选项符合题意）1.一河流两岸平直，一只鳄鱼（视为质点）身体垂直河岸匀速过河，准备到河对岸捕食猎物，若河水流速突然变大，鳄鱼仍然以原速度垂直河岸匀速过河。则（）A.鳄鱼渡河的时间不变B.鳄鱼到达河对岸的地点不变C.鳄鱼渡河的合速度不变D.鳄鱼通过的路程不变【答案】A【解析】【详解】A．分运动与合运动具有独立性，垂直河岸方向的位移不变，速度不变，则时间也不变，故A正确；BC．由于河水流速变大，因此鳄鱼渡河的合速度变大，鳄鱼到达河岸对面的地点偏向下游，故BC错误；D．河水的流速变大，鳄鱼的合速度方向更加偏向下游，到达河对岸时离正对岸更远，通过的路程变大，故D错误。故选A。2.如图，在倾角为的斜面顶端，将小球以v0的初速度水平向左抛出，经过一定时间小球发生第一次撞击。自小球抛出至第一次撞击过程中小球水平方向的位移为x，忽略空气阻力，则下列图像正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】如果小球落在斜面上，小球位移方向与水平方向夹角为，则有则水平位移小球落水平面上，小球飞行时间恒定，水平位移正比于，故D正确，ABC错误。故选D。3.某种变速自行车，与后轮相连的飞轮有五个齿轮，齿数分别为：16、18、21、24、28，与踏板相连的链轮有三个齿轮，齿数分别为：28、38、48，前后车轮的直径为，当人骑着车行进的速度为时，脚踩踏板做匀速圆周运动的最小角速度为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】当自行车行驶速度一定时，即后轮的角速度一定，飞轮的角速度一定，根据 脚踏板和链轮有相同的角速度，知要使脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小，则最多，最少，即，。所以故选A4.如图所示，一根长为的轻质细线，一端固定于点，另一端拴有一质量为的小球，可在竖直的平面内绕点摆动，现拉紧细线使小球位于与点在同一竖直面内的位置，细线与水平方向成30°角，从静止释放该小球，当小球运动至悬点正下方位置时的速度是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】对小球进行受力分析及运动过程分析如图所示从静止释放小球，细线松弛，小球只受重力做自由落体运动，下落到A与水平面的对称点B时细线将张紧，根据自由落体运动的规律 可得，方向竖直向下在B位置细线突然张紧，小球沿绳方向的速度损失，只剩沿圆弧切线方向上的速度小球由B运动至C，根据动能定理得解得故BCD错误，A正确。故选A。5.如图所示，将圆锥筒的轴线沿竖直方向固定，其中筒的外壁OA与竖直方向的夹角为60°，AB与竖直方向的夹角为30°，三个完全相同的小球a、b、c在筒内壁绕轴做匀速圆周运动，已知O、A、b、a四点在竖直方向上等间距，且c为OA的中点，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（　　）A.小球a与小球c的向心加速度之比为3：1B.小球c与小球a对筒的压力之比为C.小球b与小球c的角速度之比为D.小球a与小球b的线速度之比为【答案】A【解析】【详解】A．小球a、b、c均受重力、支持力的作用，则重力和支持力的合力提供小球做圆周运动的向心力，假设筒壁与竖直方向的夹角为，则有 由牛顿第二定律得解得则小球a、小球b、小球c的向心加速度之比为故A正确；B．球对筒的压力大小为则小球c与小球a对筒的压力之比为故B错误；C．假设O、A两点的高度差为h，则小球c的轨道半径为A点到转轴的距离为由几何关系可知b、a的轨道半径分别为，对小球b与小球c由公式可知小球b与小球c的角速度之比为故C错误；D．对小球a、b由公式可知小球a与小球b的线速度之比为、 故D错误。故选A。6.如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，小球在A点时弹簧水平且处于原长，OB垂直于杆，C点是杆上一点且A、C关于B点对称。将小球从A由静止释放，到达D点时速度为零，OD沿竖直方向，弹簧始终在弹性限度内。则（　　）A.下滑过程中，小球在C点的动能最大B.下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同C.小球在C点的动能为mgLsinαD.从B运动到D过程中，重力势能与弹性势能之和增大【答案】B【解析】【详解】A．下滑过程中，小球在CD中间某位置合力为零，可知此时的动能最大，即C点的动能不是最大，故A错误；B．在A点时，因弹簧处于原长，则小球的加速度为gsinθ；在B点时，弹簧处于压缩状态，且弹力方向垂直于斜杆，可知小球的加速度也为gsinθ；在C点时，因弹簧也处于原长，则小球的加速度为gsinθ，即下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同，故B正确；C．从A到C由动能定理即小球在C点的动能为mgLsin2α，故C错误；D．因小球下滑过程中，重力势能、动能和弹性势能之和守恒，则从B运动到D的过程中，动能先增加后减小，则重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D错误。故选B。 7.如图，一根足够长的均质粗糙杆水平固定，一个圆环套在杆上。现给环一个向右的初速度，同时对环施加一个竖直方向的力，力的大小与环的速度大小成正比。则环所受摩擦力的瞬时功率P与速度v的图像不可能为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．设摩擦力动摩擦因数，当时，摩擦力的瞬时功率符合A项图像，故A可能，不符合题意；C．当时，摩擦力的瞬时功率符合C项图像，故C可能，不符合题意；B．对于C中，当圆环减速到F=mg时，摩擦力为零，功率为0，符合B项图像，故B可能，不符合题意； D．D项图像不可能存在，故D不可能，符合题意。故选D。二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分；选对但不全的得3分；有选错或不答的得0分）8.一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，从减小油门开始，下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF，克服合外力的功w，位移x、时间t之间的关系的是（　　）A.B.C.D.【答案】ACD【解析】【详解】D．当功率突然减半时，速度不可以突变，则汽车减速，保持三分之一的功率不变，则当速度减小时，牵引力增大，根据牛顿第二定律知则加速度减小，即做加速度逐渐减小的减速运动可知加速度随着v减小而减小，而v-t图像的加速度代表加速度，故D正确；A．整理加速度的表达式得 故A正确；B．牵引力做功开始时汽车做匀速运动当功率突然变为三分之一时，速度不可以突变，则牵引力汽车保持三分之一的功率运动时，则随着位移的增大，速度减小，牵引力增大，-图像的斜率表示牵引力，则斜率增大，最后保持不变，故B错误；C．克服合外力做功由B分析可知，随着位移的增大，速度减小，牵引力增大，故在减小，即-图像的斜率在不断减小，最后为零，故C正确。故选ACD。9.在暑期科幻电影《独行月球》中，有大量的与航天知识有关的情景。已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，月球绕地球公转的周期约为27天。则下列说法正确的是（　　）A.从地球向月球发射的探月飞船的发射速度应大于11.2km/sB.用同一速度竖直上抛一物体，在月球表面的最大上升高度是地球表面的倍C.月球到地心的距离大约是地球同步卫星轨道半径的9倍D.月球的第一字宙速度大于7.9km/s【答案】BC【解析】【详解】A．从地球向月球发射的探月飞船发射速度应介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，即大于7.9km/s小于11.2km/s，故A错误；B．根据星球表面的万有引力定律 可知竖直上抛的上升高度所以故B正确；C．根据开普勒第三定律可知故C正确；D．当卫星在星球表面运动时的速度等于第一宇宙速度，所以所以，月球的第一宇宙速度，与地球的第一宇宙速度之比为又因为地球的第一宇宙速度为7.9km/s，所以月球的第一宇宙速度约为1.76km/s，小于7.9km/s，故D错误。故选BC。10.如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为处，轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为g，现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A.环从A点释放时，环的加速度大小为gB.从A到B，环重力势能的减少量等于重物机械能的增加量C.环下降到最低点时，下降的高度为D.环到达B处时，环的速度大小为【答案】ACD【解析】【详解】A．释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为故A正确；BD．环到B时，由几何关系知故设环到B时，重物上升高度为h，则设到B时环的速度为v，则重物的速度为则根据环和重物组成的系统机械能守恒有解得 显然，从A到B，环重力势能的减少量等于重物机械能的增加量与环动能的增量，故B错误，D正确。C．环下降到最低点时，设此时滑轮到环的距离为，根据环与重物系统机械能守恒，有求得则环下降的高度为故C正确。故选ACD。三、非选择题（本题共5小题，共54分。其中13~15题解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题必须明确写出数值和单位）11.图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图甲（b）是该装置一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。（1）由图甲（b）的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是________。（2）现在重新设计该实验，如图乙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同的时间自动拍摄一次）拍摄下来，如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________（选填“（c）”或“（d）”）。 （3）如果图乙中小球A水平抛出的初速度为1m/s，SP＝L＝0.5m，经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q，则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为________m/s。【答案】①.自由落体运动②.（d）##d③.2.5【解析】【详解】（1）[1]本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，同一时刻两球处于同一高度，说明竖直方向运动情况相同，所以A竖直方向的分运动是自由落体运动；（2）[2]方法一：设经过时间t照相机拍摄一次，从抛出开始经时间t后到达C点，经时间2t后经过B点，如图所示：根据几何关系有①②水平方向做匀速运动，所以③竖直方向做自由落体运动，所以＝④由①②③④得即PG=GQ 所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的，故选（d）；方法二：设经过时间t，小球的水平位移为x，竖直方向的位移为y，影子的位移为H，则有解得所以小球的影像P在屏上移动位移与时间成正比，匀速下落，应当是等间距的，故选（d）；（3）[3]由以上解析可知影子在竖直方向上做匀速运动，根据几何关系可知解得12.利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’＝h（h＞L）．（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：____________．（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________．（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与O’点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cos为横坐标，得到如图（b）所示图像．则当＝30°时，s为________m；若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离OO’为________m． 【答案】（1）保证小球沿水平方向抛出，（2）（3）0.52，1.5【解析】【详解】试题分析：（1）由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动．（2）由于小球做平抛运动故有在水平方向有s=vt在竖直方向有h﹣L=…①故有v=s；（3）变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ时，小球平抛的速度v，则有mg（L﹣Lcosθ）=mv2…②则物体在水平方向的位移s=vt…③联立①②③可得s2=4（h﹣L）L（1﹣cosθ）整理得：根据图像可知所以当θ=30°时，故s==0.52m．s2=4（h﹣L）L（1﹣cosθ）故当L=10m时有：即：即h=1.5m． 13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）月球的质量M；（2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。【答案】（1）；（2）h=2R【解析】【详解】（1）设探测器质量为m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力解得月球质量（2）由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则2a=2R+h根据开普勒第三定律得解得h=2R14.如图所示为某小型购物商场的电梯，长，倾角。在某次搬运货物时，售货员将质量为的货物无初速度放在电梯的最下端，然后启动电机，电梯先以的加速度向上做匀加速运动，速度达到后匀速运动。已知货物与电梯表面的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力。，，求： （1）货物从电梯底端运动到顶端所用的时间；（2）货物从底端运动到顶端过程中物体和传送带之间产生的热量；（3）电机因运送该货物多做功（忽略电梯自身动能的变化）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对货物进行受力分析，货物受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，当摩擦力是滑动摩擦力时，货物获得的加速度最大，则有解得所以货物先向上做加速度为的匀加速运动，当速度与传送带速度相等时再做匀速直线运动。根据匀变速直线运动规律，货物加速阶段的位移为解得匀加速运动所需要的时间为之后做匀速直线运动，匀速运动的时间为货物从电梯底端运动到顶端所用的时间（2）共速前，传送带通过的位移为 共速前，货物与传送带发生的相对位移为货物从底端运动到顶端过程中物体和传送带之间产生的热量为（3）根据功能关系，可知电机因运送该货物多做的功等于货物增加的动能和重力势能以及在皮带上产生的热量解得15.如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的点，细杆上的两点与圆心在同一水平线上，圆弧半径为0.8m。质量为0.1kg的有孔小球（可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球通过轻质细绳与质量也为0.1kg小球相连，细绳绕过固定在处的轻质小定滑轮。将小球由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球沿圆弧杆下滑，同时带动小球运动，当小球下滑到点时其速度为4m/s，此时细绳与水平方向的夹角为37°，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.96．问：(1)小球下滑到点时，若细绳的张力，则圆弧杆对小球的弹力是多大？(2)小球下滑到点时，小球的速度是多大？方向向哪？(3)如果最初释放小球某处恰好是点，请通过计算判断圆弧杆段是否光滑。【答案】(1)FN=(2.96-0.8x）N；(2)2.4m/s，竖直向下；(3)光滑【解析】【详解】(1)当球A运动到D点时，设圆弧杆对小球A的弹力为FN，由牛顿第二定律有 解得FN=(2.96-0.8x）N(2)小球A在D点时，小球B的速度方向竖直向下。(3)由几何关系有若圆弧杆不光滑，则在小球A从P点滑到D点的过程中，必有摩擦力对小球A做功。设摩擦力对小球A做功为Wf，对A、B两小球由功能关系得代入数据解得Wf=0所以圆弧杆PD段是光滑。