2022-2023學(xué)年江蘇省重點中學(xué)聯(lián)考高一（下）期中物理試卷及答案解析

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年江蘇省重點中學(xué)聯(lián)考高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1.如圖所示，質(zhì)量均為m的三個小球分別從高度都為h的光滑固定斜面頂端由靜止滑到底端，三個斜面傾角不同，則(

)

A.重力對小球做功均為mgh B.彈力對小球做功均為mgh

C.2.如圖所示，把兩個大小相同的金屬球A和B用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮的輕彈簧，靜止在光滑的水平桌面上。已知A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，彈簧的壓縮量為x，原長為L?，F(xiàn)燒斷細(xì)線，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，金屬球A發(fā)生的位移大小為(

)

A.mLM+m B.mxM3.如圖甲，質(zhì)量為m=2kg的物塊靜止在光滑水平地面上，t=0時刻同時對其施加水平向右的拉力F1和水平向右的推力F2，F(xiàn)A.8ms B.42ms4.如圖，將兩個質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B用一根長為L的輕桿(質(zhì)量不計)連接，輕桿可繞中心O的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，現(xiàn)讓桿處于水平位置靜止釋放，在桿轉(zhuǎn)至豎直的過程中(

)A.兩球的速度始終相同

B.B球的機(jī)械能保持不變

C.任意一段時間Δt內(nèi)，桿對兩球做的功代數(shù)和一定為零

D.任意一段時間Δt5.如圖所示，物塊放在水平桌面上，一根細(xì)線一端連接在物塊上，另一端連接在小球上，將小球拉至A點(水平伸直)，在B點固定有一根水平的光滑釘子。由靜止釋放小球，小球運(yùn)動過程中，物塊始終保持靜止，桌面對物塊的摩擦力最大值為f；若將釘子沿水平方向向左平移一小段距離，仍將小球拉至A點由靜止釋放，在小球運(yùn)動至最低點的過程中(

)A.物塊一定會滑動 B.物塊是否滑動取決于A與釘子的距離

C.小球的機(jī)械能守恒 D.物塊受到的摩擦力最大值大于f6.《流浪地球2》中的“太空電梯”示意圖如下，由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站。下列說法正確的是(

)A.地面基站可以建設(shè)在江蘇某城市的上空

B.配重的線速度小于同步空間站的線速度

C.箱體在上升過程中，其中的人和貨物均處于完全失重狀態(tài)

D.若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做離心運(yùn)動

7.神舟十二號載人飛船與天和核心艙的對接過程示意圖如下，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ，運(yùn)行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動到B處與天和核心艙對接。則神舟十二號飛船A.在軌道I的A點加速可進(jìn)入軌道Ⅱ，因此在軌道Ⅱ的運(yùn)行速度始終大于在軌道Ⅰ的運(yùn)行速度

B.沿軌道Ⅱ從A運(yùn)動到對接點B過程中，速度不斷增大

C.沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期為T2=T1(r8.將一小球豎直向上拋出，其動能隨時間的變化如圖。已知小球受到的空氣阻力與速率成正比。已知小球的質(zhì)量為m，最終小球的動能為E0，重力加速度為g，若不考慮小球會落地，則小球在整個運(yùn)動過程中(

)A.加速度先減小后增大

B.合力的沖量大小為32mE0

C.最大的加速度為9.如圖，光滑桿和輕彈簧的一端均固定在O′點，小球A固定在輕彈簧的另一端，現(xiàn)使整個裝置環(huán)繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)角速度為ω0時輕彈簧處于原長狀態(tài)。則下列說法正確的是A.分別以不同的角速度轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定時桿與小球間的作用力大小可能相同

B.角速度由ω0逐漸增大，彈簧將對小球做負(fù)功，因此小球的機(jī)械能將減小

C.保持角速度為ω0，僅增加小球的質(zhì)量，穩(wěn)定時彈簧將處于伸長狀態(tài)

D.換質(zhì)量不同的小球轉(zhuǎn)動，若角速度為ω

10.如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的長木板在光滑水平面上以v0=6m/s的速度滑行，其上方h0=5m高處有一質(zhì)量為m=A.木板與地面間的平均彈力大小為200N

B.木板對物塊做正功，因此物塊的機(jī)械能增加

C.若小物塊和木板間的動摩擦因數(shù)增大，則物塊彈起時的水平速度增大

D.物塊對木板做負(fù)功，做功的數(shù)值為二、實驗題（本大題共1小題，共15.0分）11.某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌裝置驗證動量守恒定律，如圖所示。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連。兩個滑塊A、B(包含擋光片)質(zhì)量分別為m1、m2，當(dāng)它們通過光電門時，計時器可測得擋光片被遮擋的時間。

(1)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，若______，則說明氣墊導(dǎo)軌已水平；

(2)將B靜置于兩光電門之間，將A置于光電門G1右側(cè)，用手輕推一下A，使其向左運(yùn)動，與B發(fā)生碰撞，為了使A碰后不返回，則m1______m2。(填“>”、“=”或“<”)；

(3)在上述前提下，光電門G1記錄的擋光時間為Δt1，滑塊B、A先后通過光電門時，G2記錄的擋光時間分別為Δt2、Δt3，為了減小誤差，擋光片的寬度應(yīng)選擇______(填“窄”或者“寬”)的，已知兩擋光片寬度相同，若m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3滿足______(寫出關(guān)系式，用m1、m2、Δ三、簡答題（本大題共3小題，共9.0分）12.對手機(jī)進(jìn)行防摔設(shè)計：在屏幕的四個角落設(shè)置了由彈性塑料組成的保護(hù)器，一旦手機(jī)感知到掉落，保護(hù)器會自動彈出?？傎|(zhì)量為160g的手機(jī)從距離地面1.25m高的口袋中被無意間帶出，之后的運(yùn)動可以看作自由落體運(yùn)動，平摔在地面上，豎直向上彈起的最大高度為0.05m，已知從開始掉落到反彈至最大高度處所用時間共0.8s，不計空氣阻力，g=10m/s13.如圖，豎直平面內(nèi)有一光滑的平臺AB，其左側(cè)有m1=2kg小球1和處于壓縮、彈性勢能為16J的彈簧(球與彈簧不連接)，其右側(cè)有一半徑R=3.6m、圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道CD，圓弧軌道最底端D處平滑連接另一光滑平臺DE，質(zhì)量m2=2kg的小球2靜止在D點，E端有一質(zhì)量為m3=6kg的小球3，用輕桿懸吊，輕桿長度和懸點位置可調(diào)，始終保持小球3剛好接觸E點?，F(xiàn)小球1解除鎖定被彈簧彈出，恰好沿C點的切線方向進(jìn)入圓弧軌道，后與小球2粘在一起運(yùn)動，小球2與小球3之間會發(fā)生彈性碰撞，取g=10m/s14.長竿水平固定，上有n個質(zhì)量均為m的薄滑環(huán)(厚度忽略)，滑環(huán)與水平滑竿間的動摩擦因數(shù)均為μ；每相鄰的兩個滑環(huán)之間由長度均為L的輕質(zhì)細(xì)線相連。開始時所有滑環(huán)挨在一起處于滑竿右側(cè)邊緣處，現(xiàn)給第1個滑環(huán)一個水平向左的初速度，可使所有的細(xì)線都被拉直，所有的環(huán)再一起運(yùn)動距離L后停下。提示：兩滑環(huán)之間的細(xì)線繃緊的瞬間，兩滑環(huán)立即共速向前滑行(可視為只有平動)，細(xì)線繃緊的過程用時極短，忽略不計。已知重力加速度為g，求：

(1)第n個滑環(huán)被拉動瞬間后的速率vn；

(2)整個過程中所有滑環(huán)克服摩擦力做的功；

(四、計算題（本大題共1小題，共10.0分）15.“玉兔號”月球車與月球表面的第一次接觸實現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想?！坝裢锰枴痹虑蜍囋谠虑虮砻孀隽艘粋€自由下落試驗，測得物體從靜止自由下落h高度的時間為t，已知月球半徑為R，引力常量為G。求：

(1)月球的質(zhì)量；

(2)答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A.重力對小球做功為W=mgh，高度相同，故A正確；

B.小球在下落過程中，彈力方向與位移方向垂直，根據(jù)功的定義式，彈力做功為零，故B錯誤；

C.對小球受力分析，斜面方向只有重力沿斜面的分力，根據(jù)牛頓第二定律

mgsinθ=ma

解得

a=gsinθ

根據(jù)位移—時間公式hsinθ=12gsinθt2

解得t=1sinθ2hg

角度不同，下落時間不同，故重力平均功率不同，故2.【答案】B

【解析】解：兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mvB?MvA=0，mxBt?MxAt=03.【答案】A

【解析】解：以v的方向為正方向，根據(jù)動量定理(F1?+F2?)t=mv

其中F1?=F2?4.【答案】C

【解析】解：A.速度是矢量，桿轉(zhuǎn)動過程中，兩球速度大小相等，方向相反，故A錯誤；

B.B球從圖中位置轉(zhuǎn)到最低點過程中，A球轉(zhuǎn)到最高點，A球的動能和勢能都增大，根據(jù)功能關(guān)系，說明桿對A球做正功，桿是質(zhì)量不計的輕桿，故桿對B球做負(fù)功，此過程B機(jī)械能減少，故B錯誤；

C.桿是質(zhì)量不計的輕桿，不損耗AB系統(tǒng)機(jī)械能，故任意一段時間Δt內(nèi)，桿對兩球做的功代數(shù)和一定為零，故C正確；

D.任一時刻，桿對兩球的彈力大小相等，方向相反，所以桿對兩球的沖量不相同，故D錯誤。

故選：C。

速度是矢量，判斷是否相等需要考慮方向；

根據(jù)功能關(guān)系，結(jié)合題意，A球的動能和勢能都增大，桿對A球做正功，再判斷桿對B做功；

桿是質(zhì)量不計的輕桿，桿對兩球做的功代數(shù)和一定為零；

沖量是矢量，判斷是否相等需要考慮方向。5.【答案】C

【解析】解：假設(shè)物塊不滑動，小球落到最低點時細(xì)線的拉力最大，根據(jù)機(jī)械能守恒有mgL=12mv2

最低點時，根據(jù)牛頓第二定律有F?mg=mv2L

聯(lián)立解得F=3mg

6.【答案】D

【解析】解：A.纜繩相對地面靜止，整個同步軌道一定在赤道正上方，故A錯誤；

B.根據(jù)“太空電梯”結(jié)構(gòu)可知v=ωr，配重和同步空間站的角速度相同，空間站的環(huán)繞半徑小于配重的環(huán)繞半徑，所以配重的線速度大于同步空間站的線速度，故B錯誤；

C.箱體在上升過程中，纜繩會有力的作用，纜繩的力和萬有引力一起作用，所以人和貨物不處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；

D.根據(jù)題意，空間站做勻速圓周運(yùn)動，若同步空間站和配重間的纜繩斷開，由萬有引力提供向心力：GMmr2=mv2r

可得v=GMr，即只受萬有引力下配重的線速度要小于人造衛(wèi)星的速度，即斷開后瞬間配重運(yùn)行的速度大于配重恰好在萬有引力作用下的線速度，配重與地球之間的萬有引力小于配重做圓周運(yùn)動的向心力，所以配重將做離心運(yùn)動，故D7.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)變軌知識，飛船在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度，而根據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律，圓周運(yùn)動線速度v=GMr，在軌道I上的速度大于在軌道Ⅲ上的速度，所以飛船在軌道I上的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度，故A錯誤；

B.沿軌道Ⅱ從A運(yùn)動到對接點B過程中，萬有引力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，動能減小，故速度不斷減小，故B錯誤；

C.根據(jù)開普勒第三定律r13T12=(r1+r32)3T22

解得T2=T1(r1+r32r1)3

故C正確；

D.飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，有

GM8.【答案】C

【解析】解：A.依題意，空氣阻力f=kv，上升過程，由牛頓第二定律mg+kv=ma1

小球做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動，到最高點速度減為零，加速度減小為g；

小球下降的過程，由牛頓第二定律有mg?kv=ma2

小球做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動，當(dāng)加速度減為零后，小球向下做勻速直線運(yùn)動，故全程加速度一直減小，故A錯誤；

B.設(shè)小球的初速度為v0，根據(jù)題中圖象16E0=12mv02

而小球的末速度為v1，根據(jù)題中圖象有E0=12mv12

取向下為正，根據(jù)動量定律有I合=mv1?(?mv0)=52mE09.【答案】D

【解析】解：CD、令桿與豎直方向夾角為θ，當(dāng)角速度為ω0時彈簧處于原長，對球體有：mgtanθ=mω02L0sinθ

則有：ω0=1sinθgcosθL0，可知：換質(zhì)量不同的小球轉(zhuǎn)動，若角速度為ω0，穩(wěn)定時彈簧仍為原長，故C錯誤，D正確；

A、根據(jù)上述，角速度ω0若增大，由于小球豎直方向合力為0，此時桿對小球彈力增大，若角速度由ω010.【答案】C

【解析】解：A、依題意，根據(jù)自由落體規(guī)律可求，小物塊碰撞前瞬間速度大小：v12=2gh0

根據(jù)豎直上拋規(guī)律可求，小物塊碰撞后瞬間速度大?。簐22=2gh

小物塊碰撞木板過程，取豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理有：(FN?mg)t=mv1?(?mv1)

代入數(shù)據(jù)解得：FN=200N

對碰撞過程中的木板受力分析有：F彈=Mg+FN=2×10N+200N=220N，木板與地面間的平均彈力大小為22011.【答案】滑塊恰能靜止

>

窄

m11Δ【解析】解：(1)實驗開始，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運(yùn)動，滑塊通過兩個光電門速度相等，則光電門的擋光時間相等，或?qū)⑵漭p放在氣墊導(dǎo)軌上任何位置都能靜止，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平；

(2)根據(jù)彈性碰撞的“動碰靜”的碰撞后的速度通項公式可知，要想“動”的物體碰撞“靜”的物體不返回，必須“動”的物體的質(zhì)量大于“靜”物體的質(zhì)量，即m1>m2；

(3)滑塊通過光電門的速度是用遮光片通過光電門的平均速度替代，則遮光片的寬度要越小，則遮光片通過光電門的平均速度越接近于滑塊過光電門的瞬時速度，因此擋光片應(yīng)選擇“窄”的；

滑塊A兩次經(jīng)過光電門G1的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度，分別為：vA=DΔt1，vA′=DΔt3

滑塊B經(jīng)過光電門G2的速度：vB=DΔt2

根據(jù)動量守恒：m1vA=m1v′A+m2vB

整理得：m11Δt1=m11Δt3+m21Δt2

若為彈性碰撞，則動能也是守恒則有：1212.【答案】解：(1)根據(jù)自由落體公式h1=12gt12

手機(jī)從開始掉落到地面的時間

t1=2h1g=2×1.2510s=0.5s

反彈至最大高度處所用時間

t2=2h2g=2×0.0510s=0.1s

保護(hù)器與地面碰撞的時間

t【解析】(1)根據(jù)自由落體公式，求手機(jī)從開始掉落到地面的時間、反彈至最大高度處所用時間，再求保護(hù)器與地面碰撞的時間；

(2)根據(jù)自由落體公式v=gt，求手機(jī)落地前瞬間的速度大小、反彈時的速度大小，根據(jù)動量定理，求保護(hù)器與地面間的平均作用力大小。13.【答案】解：(1)小球1解除鎖定被彈簧彈出，設(shè)小球1速度為v1，根據(jù)功能關(guān)系有

Ep=12m1v12

解得

v1=4m/s

平臺AB光滑，小球以v1=4m/s離開平臺做平拋運(yùn)動，設(shè)到C點的速度為v2，如圖所示

根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有

vyv1=tanθ

代入數(shù)據(jù)解得

vy=43m/s

則小球在C點的速度為

v2=vy2+v12，解得v2=8m/s

設(shè)小球1到D點的速度為v3，從C到D根據(jù)動能定理有

m1gR(1?cosθ)=12m1v32?12m1v22

代入數(shù)據(jù)解得

v3=10m/s

則小球1與小球2碰撞前瞬間小球1的速度大小為10m/s