湖北省黃岡市部分高中2022-2023學(xué)年高一年級下冊期中教學(xué)質(zhì)量抽測物理試題（含答案解析）

湖北省黃岡市部分高中2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中教學(xué)

質(zhì)量抽測物理試題

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.2023年3月16日，湖北省科技創(chuàng)新大會如期舉行，華中科技大學(xué)獲獎41項(xiàng)，其中

“萬有引力常數(shù)G的精確測量”項(xiàng)目獲湖北省科技進(jìn)步特等獎。引力常量的精確測量對于

深入研究引力相互作用規(guī)律具有重要意義，下列說法正確的是（）

A.G值隨物體間距離的變化而變化

B.G是比例常量且沒有單位

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但沒有測定出引力常量

D.萬有引力定律只適用于天體之間

2.能量概念的引入是科學(xué)前輩們追尋守恒量的一個重要的事例，用守恒量來表示物理

世界變化的規(guī)律即守恒定律具有重要意義，如圖，物塊在力尸作用下，沿固定的斜面運(yùn)

B.若物塊沿斜面勻速下滑，物塊的機(jī)械能守恒

C.若物塊沿斜面加速上滑，物塊的機(jī)械能減少

D.若物塊沿斜面減速下滑，物塊的機(jī)械能減少

3.圓周運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動形式，在生活中有著廣泛的應(yīng)用，如下圖所示，下列說

法正確的是（）

甲乙

丙丁

A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎時，當(dāng)轉(zhuǎn)彎速度小于規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣有擠壓作用

B.如圖乙，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時受到的支持力小于重力，處于失重狀態(tài)

C.如圖丙，航天員在太空中相對航天器靜止不動，是由于距離地球太遠(yuǎn)，受到地球

的萬有引力可以忽略不計

D.如圖丁，滾筒洗衣機(jī)在脫水階段，水珠受到外界施加的離心力作用，被甩離滾筒

4.市場上的自行車有軸傳動和鏈條傳動兩種，鏈條傳動由于成本低、重量輕在生活中

更普及。下圖為鏈條傳動裝置的模型圖，若從動輪上兩輪的半徑分別為3r和r,主

動輪。2的半徑為2r,A、B分別為輪胎、鏈輪邊緣上的兩點(diǎn)，以下說法正確的是（）

A.A、8兩點(diǎn)的線速度大小之比以：%=3:1

B.A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比%：%=1：2

C.A、B兩點(diǎn)的周期之比北：〃=2:1

D.A、8兩點(diǎn)的加速度大小之比叫:許=3:1

5.如圖所示，豎直廂式電梯空載質(zhì)量為M,在它的水平地板上放置一質(zhì)量為〃，的物體。

電梯向上運(yùn)動的過程中，速度由刃增加到也，上升高度為H,重力加速度為g,下列說

法正確的是（）

A.電梯對物體的支持力做的功為;，〃學(xué)

B.電梯對物體的支持力做的功為;〃球~^mv；+mgH

試卷第2頁，共8頁

C.電動機(jī)對廂體所做的功為;(M+m)v[-g(M+〃。片

D.電梯(含物體)所受合力做的功為

6.天問一號火星探測團(tuán)隊(duì)問鼎2022年度“世界航天獎”。他們設(shè)計的“祝融號''火星探測

器，探測到火星的自轉(zhuǎn)周期為T,火星車在赤道處的重力為G1,在極地處的重力為伍，

已知萬有引力常量為G,火星可視為球體。則火星的平均密度可以表示為

21Gl2兀63iGr3兀G,

A-------R-----「------=—P)-------------------

2,2

G(G2-G1)TG(G2-GI)TG(G,-G,)TG(G,-G1)7

7.2021年2月，“天問一號”探測器成功實(shí)施近火制動，進(jìn)入環(huán)火橢圓軌道，并于5月

擇機(jī)實(shí)施降軌，軟著陸火星表面。如圖“天問一號''在尸點(diǎn)被火星捕獲后，假設(shè)進(jìn)入大橢

圓環(huán)火軌道HI,一段時間后，在近火點(diǎn)。變軌至中橢圓環(huán)火軌道H運(yùn)行，再次經(jīng)過Q

點(diǎn)變軌至近火圓軌道I運(yùn)行。下列說法不正確的是()

A.在地球上發(fā)射“天問一號”環(huán)火衛(wèi)星速度必須大于11.2km/s

B.“天問一號''在軌道山上運(yùn)行時，經(jīng)過尸點(diǎn)的線速度小于。點(diǎn)的線速度

c.“天問一號”在軌道in上運(yùn)行至。點(diǎn)時，向心加速度小于加速度

D.“天問一號”從軌道III變軌至軌道H需要在Q點(diǎn)減速

二、多選題

8.2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行。若核心艙

繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動，已知引力常量，由下列哪組物理量能計算出地球的

質(zhì)量()

A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的角速度和線速度

C.核心艙的繞地周期和繞地半徑D.核心艙的繞地角速度和繞地周期

9.一質(zhì)量為50g的物體，自80m高處做自由落體運(yùn)動。在其下落80m的全過程中重力

做功的平均功率P和下落2s末重力的瞬時功率P分別為(取重力加速度g=10m/s2,

不計空氣阻力)()

A.P=5WB.P=10WC.P'=5WD.P,=10W

10.如圖所示，輕質(zhì)光滑動滑輪下方懸掛重物A,不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過兩滑輪懸掛

重物B,重物A、B及定滑輪的質(zhì)量均為機(jī)。開始時，托著重物B使重物A、B均處于

靜止?fàn)顟B(tài)，懸掛滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩均豎直，現(xiàn)釋放重物A、B。已知重力加速度為g,空

氣阻力可忽略，滑輪間豎直距離足夠長，定滑輪與細(xì)繩間不打滑，定滑輪的轉(zhuǎn)動動能為

，R%2為定滑輪的質(zhì)量，R為定滑輪的半徑，。為定滑輪轉(zhuǎn)動的角速度）。下列說

法正確的是（）

、渣

ALJI_IB

A.相同時間內(nèi)，A、B位移大小之比為1：2

B.同一時刻，A、B加速度大小之比為2：1

C.當(dāng)B下降高度〃時，A的速度大小為杵

D.當(dāng)B下降高度〃時，A的速度大小為秒

11.如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量為3利、機(jī)和根可視為質(zhì)點(diǎn)的三個物體A、B、C,

圓盤可繞過圓心。的中心軸00'轉(zhuǎn)動，且角速度可調(diào)，三物體與圓盤的動摩擦因數(shù)均為

已知A、B、C三個物體與。點(diǎn)共線，且。4=O3=BC=r,現(xiàn)將三個物體用輕質(zhì)

細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且無張力，然后讓圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢的加速轉(zhuǎn)動，用

。表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，取重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說

法正確的是（）

A;BC

o\

B、C間的細(xì)線開始有張力

B、C間的細(xì)線開始有張力

C.當(dāng)A、B連線出現(xiàn)拉力后，隨著轉(zhuǎn)盤緩慢加速，A受到的摩擦力先減小后反向

增大

試卷第4頁，共8頁

D.若細(xì)線承受的拉力足夠大，則無論。多大，各物體都不會與桌面發(fā)生相對滑動

三、實(shí)驗(yàn)題

12.某同學(xué)利用如圖1所示的向心力演示器“探究小球做勻速圓周運(yùn)動向心力尸的大小

與小球質(zhì)量，小轉(zhuǎn)速〃和運(yùn)動半徑廠之間的關(guān)系勻速轉(zhuǎn)動手柄1,可使變速塔輪2和

3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動。使小球做勻

速圓周運(yùn)動的向心力由橫臂6的擋板對小球的彈力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫

臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8.根據(jù)標(biāo)尺8上露出的紅白相間等

分標(biāo)記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)過程如下：

圖1

（1）把兩個質(zhì)量相同的小球分別放在長槽和短槽上，使它們的運(yùn)動半徑相同，調(diào)整塔

輪上的皮帶的位置，探究向心力的大小與的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（2）依舊使用（1）中的兩個小球，調(diào)整塔輪上皮帶的位置，使與皮帶相連的左、右兩

輪半徑r右（選填或"V"）,保證兩輪轉(zhuǎn)速相同，增大長槽上小球的運(yùn)

動半徑，探究向心力的大小與運(yùn)動半徑的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（3）該同學(xué)用傳感器測出其中一個小球做圓周運(yùn)動向心力尸的大小和對應(yīng)的轉(zhuǎn)速〃，

獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖2所示的圖像，則圖像中直線的斜率等于。（用題

中物理量的符號表示）

圖2

13.某實(shí)驗(yàn)小組用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將打點(diǎn)計時器固定

在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始下落。

打點(diǎn)

A.重物應(yīng)選擇密度較小的木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

B.釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直繃緊狀態(tài)

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶

D.可以利用公式v=廊或v=求解瞬時速度

（2）實(shí)驗(yàn)中，選用如圖所示的一條紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，該紙帶0點(diǎn)與下一個打出的點(diǎn)

間距接近2mm,在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)。的距

離分別為4、%、生已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為兀設(shè)重物質(zhì)

量為相。從。點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量,動能變化

量AEk（用題中物理量的符號表示）

（3）某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將拉力傳感器固定在天花板上，細(xì)

線一端系著小球，另一端連在拉力傳感器上。將小球拉至某一位置由靜止釋放，使小球

在豎直平面內(nèi)擺動，記錄小球擺動過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值且和最小值尸…改

變小球的初始釋放位置，重復(fù)上述過程。已知小球質(zhì)量為〃3當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在

誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式.時，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（用題中物理量的符

試卷第6頁，共8頁

四、解答題

14.雙星系統(tǒng)是宇宙中相對獨(dú)立的系統(tǒng)。已知某雙星系統(tǒng)由兩顆彼此環(huán)繞的恒星構(gòu)成，

兩顆恒星的總質(zhì)量為兩顆恒星間的距離為L,由于L遠(yuǎn)大于兩恒星自身的半徑，兩

恒星都可看成質(zhì)點(diǎn)。引力常量為G。求恒星的角速度大小。

15.如圖所示，為一''飛椅”玩具模型，模型水平轉(zhuǎn)盤半徑為r=4cm,其邊緣固定長

L=10cm的輕細(xì)線，細(xì)線的另一端系著質(zhì)量機(jī)=10g的小鐵球。接通玩具電源，當(dāng)“飛椅”

的轉(zhuǎn)盤繞其中心的豎直軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線與豎直方向的夾角為6=37。。

(取g=10m/s2,sin37。=0.6,cos37°=0.8)

(1)求小鐵球做勻速圓周運(yùn)動的半徑及；

(2)求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度。的大??；

(3)若將“飛椅”玩具放在汽車內(nèi)的水平桌面上，關(guān)閉玩具的電源，車從靜止開始勻加

速啟動，細(xì)線與豎直方向的夾角在f時間內(nèi)保持6=37。。已知車的額定功率為150kW,

質(zhì)量為1500kg,車在運(yùn)動時所受阻力大小恒為車重的上，求時間%(結(jié)果保留兩位有

16.游樂場中的過山車驚險又刺激，為了研究過山車的原理，某興趣小組利用廢舊紙箱

制作一套過山車模型，該模型由三部分組成，①橡皮筋提供的動力部分如圖/；②傾斜

軌道部分；③豎直圓周軌道部分(內(nèi)側(cè)涂有蠟油，打磨后非常光滑，如圖2),整個模

型的等效示意圖如圖3所示，已知傾斜軌道A8長4=46m,與水平方向夾角。=60。、

通過微小圓弧與長心=6m的水平軌道BC相連，小球經(jīng)過圓弧只改變速度方向，不改

變速度大小，C、。分別為豎直軌道的入口和出口?，F(xiàn)將一小球從距A點(diǎn)高/?=1.8m的

水平臺面上水平彈出，小球到A點(diǎn)時的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已

知小球與A&BC間的動摩擦因數(shù)均為〃=弓，重力加速度g取10m/S?。

(1)求小球水平彈出時的速度大小%;

(2)求小球滑到C點(diǎn)時的速度大?。?

（3）要使小球在運(yùn)動過程中不脫離圓周軌道，求圓周軌道半徑所滿足的條件（圓周軌

道大小不受傾斜軌道限制）。

圖2

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1.C

【詳解】AB.G是比例常量，不隨物體間距離的變化而變化，單位是N-m2/kg2,選項(xiàng)AB

錯誤；

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測定出引力常量，選項(xiàng)C正確；

D.萬有引力定律不但適用于天體之間，也適用于自然界中任何兩個物體之間的作用，選項(xiàng)

D錯誤。

故選C。

2.D

【詳解】A.若物塊沿斜面勻速上滑，動能不變，重力勢能增大，物塊的機(jī)械能增大，故A

錯誤；

B.若物塊沿斜面勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，物塊的機(jī)械能減小，故B錯誤；

C.若物塊沿斜面加速上滑，動能增大，重力勢能增大，物塊的機(jī)械能增大，故C錯誤；

D.若物塊沿斜面減速下滑，動能減小，重力勢能減小，物塊的機(jī)械能減小，故D正確。

故選D。

3.B

【詳解】A.火車轉(zhuǎn)彎時，當(dāng)轉(zhuǎn)彎速度小于規(guī)定速度行駛時，支持力與重力的合力大于圓周

運(yùn)動所需的向心力，則內(nèi)軌對輪緣由擠壓作用，A錯誤；

B.在最高點(diǎn)的加速度向下，汽車處于失重狀態(tài)，B正確；

C.萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力，不能忽略，C錯誤；

D.水珠受到的束縛力不能提供圓周運(yùn)動的向心力時，被甩離滾筒，不存在離心力，D錯誤。

故選B。

4.A

【詳解】AB.設(shè)從動輪。,邊緣點(diǎn)的線速度大小為匕，從動輪的角速度為例，則有

匕=%，叫=%

根據(jù)

v=a)r

可得

助=2%,v4=3匕

答案第1頁，共9頁

A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為

匕：%=3:1

A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比

%:你=2:1

故A正確，B錯誤；

C.根據(jù)

T=—

CD

可知A、B兩點(diǎn)的周期之比為

TA-TB=a)B-.coA=\-.2

故C錯誤；

D.根據(jù)

a=a)2r

可知A、8兩點(diǎn)的加速度大小之比為

%：為=?3,：璘?2r=6:1

故D錯誤。

故選A。

5.B

【詳解】AB.電梯對物體的支持力做的功等于物體增加的重力勢能和增加的動能，即

故A錯誤，B正確;

C.電動機(jī)對廂體所做的功轉(zhuǎn)化為箱體和物體獲得的動能和重力勢能，即

故C錯誤;

D.電梯(含物體)所受合力做的功等于動能的改變量，即

嗎=；（仞+m）v[

故D錯誤。

故選Bo

答案第2頁，共9頁

6.D

【詳解】由題可知

八「4/R

G2~G\=〃2.2

4

M=p-一nN

3

G2=GR

聯(lián)立解得

31G,

p~~2

G(G2-GI)7,

故選D。

7.C

【詳解】A.“天問一號”能夠擺脫地球引力的束縛到達(dá)火星且沒有飛出太陽系，所以在地球

上發(fā)射“天問一號''環(huán)火衛(wèi)星速度必須大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，即

11.2km/s<v<16.7km/s

故A正確；

B.由開普勒第二定律可知，“天問一號”在軌道m(xù)上運(yùn)行時，經(jīng)過P點(diǎn)的線速度小于。點(diǎn)的

線速度，故B正確；

c.“天問一號”在軌道m(xù)上運(yùn)行至Q點(diǎn)時，萬有引力為“天問一號”受到的合力，全部用來提

供向心力，則向心加速度等于加速度，故c錯誤；

D.“天問一號”從軌道HI變軌至軌道H需要在。點(diǎn)減速，做近心運(yùn)動從高軌變到低軌，故D

正確。

本題選不正確的，故選C。

8.BC

【詳解】根據(jù)

_Mm4/

6-^=沉尸尸

可得

GT2

A.已知核心艙的質(zhì)量，"和繞地半徑r不能求解地球質(zhì)量M,選項(xiàng)A錯誤;

B.已知核心艙的角速度。和線速度v可求解繞地半徑r和周期T,可求解地球質(zhì)量M,選

項(xiàng)B正確;

答案第3頁，共9頁

C.已知核心艙的繞地周期T和繞地半徑7?可求解地球質(zhì)量例，選項(xiàng)C正確；

D.已知核心艙的繞地角速度。和繞地周期7,不能求解繞地半徑r,則不能求解地球質(zhì)量

M,選項(xiàng)D錯誤。

故選BC。

9.BD

【詳解】AB.由

,12

下落時間為

尸4s

重力做功的平均功率為

尸=咄=10\￥

t

A錯誤，B正確；

CD.下落2s末重力的瞬時功率為

P'=mg-gt'=\0W

C錯誤，D正確。

故選BD。

10.AC

【詳解】A.根據(jù)動滑輪傳動特性可知，相同時間內(nèi)，A、B位移大小之比為1：2,故A正

確；

B.設(shè)動滑輪處繩子的拉力為尸A,定滑輪與重物B之間繩子的拉力為玲，在加速運(yùn)動的過

程中，由于繩子與定滑輪間有摩擦力的作用，所以

由此可知

『也＜2

“B弓

故B錯誤；

h

CD.當(dāng)B下降高度力時，A上升的高度為5。設(shè)此時A的速度大小為％,則B的速度大小

VB，定滑輪角速度的大小。分別為

答案第4頁，共9頁

、2V

%=2匕，3A

K

根據(jù)動能定理，有

.7l121，1r?22

mgn-mg?3=3tnv^+—mv\+—mR^co"

解得

故C正確，D錯誤。

故選AC。

11.AD

【詳解】AB.當(dāng)C的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力之后，B、C間的細(xì)線開始有張力，由此可

得

jLimg=mx.2rco^

解得

例=

所以當(dāng)笨，B、C間的細(xì)線開始有張力，故A正確，B錯誤;

CD.B、A間的細(xì)線開始對B有拉力時

2〃機(jī)g=機(jī)+機(jī)衣x2r

則

此時A所需的向心力為

FK=3w<z>；r=2/jmg<3/ng

繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，繩子拉力對A和BC整體提供向心力，摩擦力不變，若細(xì)線承受的拉力足夠

大，則無論。多大，各物體都不會與桌面發(fā)生相對滑動，D正確，C錯誤。

故選AD。

12.角速度=4%2卯

【詳解】（1）［1］根據(jù)題意知控制小球的質(zhì)量和運(yùn)動半徑相同，根據(jù)

F=marr

要研究小球向心力大小與角速度的關(guān)系。

答案第5頁，共9頁

（2）⑵根據(jù)

F=ma>2r

知要探究向心力的大小與運(yùn)動半徑的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量和角速度相等，使與皮帶相連

的左、右兩輪半徑相等，即

線速度相等時，角速度才相等。

（3）⑶根據(jù)

F=marr=〃?（2萬〃尸r=^n'mrrr

圖像中直線的斜率等于4/m小

13.BC/CBmgh,m（hc，A）-8+2￡=3〃?g

8T2

【詳解】重物應(yīng)選擇密度較大的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小空氣阻力的影響，選項(xiàng)A

錯誤；

B.釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直繃緊狀態(tài)，選項(xiàng)B正確；

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，選項(xiàng)C正確；

D.不能利用公式丫=廊或丫=即求解瞬時速度，否則就是利用了機(jī)械能守恒定律，選項(xiàng)

D錯誤。

故選BCo

（2）[2][3]該紙帶O點(diǎn)與下一個打出的點(diǎn)間距接近2mm,可知打0點(diǎn)時速度為零，則從0

點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量

ZE,=mghu

動能變化量

2

AL121h-hm(h-h)

AE.=_mv；~c~-A)x2cA

222T8T2

（3）[4]設(shè)擺球從偏離豎直位置夾角為。的位置擺下，則在最高點(diǎn)時

Fx=mgcos0

從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)若機(jī)械能守恒，則

2

/ng1(1-cos^)=—mV

最低點(diǎn)時

答案第6頁，共9頁

F2-mg=m^Y

可得

F2+2￡=3mg

【詳解】設(shè)兩恒星的軌道半徑分別為4、弓，由萬有引力提供向心力

明m22

G￡=r\

mm

G-}-2=ni^co2

又因?yàn)?/p>

4=4+4

M=叫+肛，

解得

15.(1)10cm；(2)a>=5\/3rad/s；(3)1.6s

【詳解】(1)小鐵球做勻速圓周運(yùn)動的半徑

R=r+Lsin37°=10cm

(2)重力和拉力的合力提供向心力，有

mgtan3