2022-2023学年河北省衡水市美术高级中学高一物理联考试卷含解析

2022-2023学年河北省衡水市美术高级中学高一物理联考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）两个大小相同的实心小球紧靠在一起它们之间的万有引力大小为F；若两个半径是小球半径2倍的大球紧靠在一起，则它们之间的万有引力大小为（）A．2FB．4FC．8FD．16F参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据m=ρ?πr3可知半径变为原来的两倍，质量变为原来的8倍，再根据万有引力公式即可求解．解答：解：设两个大小相同的实心小铁球的质量都为m，半径为r，根据万有引力公式得：F=G根据m=ρ?πr3可知，半径变为原来的两倍，质量变为原来的8倍．所以若将两半径为小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起时，万有引力为：F′=G=16G故选：D．点评：本题考查了万有引力公式及质量与球体半径的关系，难度不大，属于基础题．2.下列说法中不正确的是A.作用在静止物体上的力的冲量一定为零B.根据，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力C.物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功D.物体的动能发生改变，其动量一定发生改变参考答案：AC【分析】冲量是力在时间上的累积，与物体是否静止无关；动量是矢量，动量变化可能是大小变化，也可能是方向变化；动能是标量，只有大小没有方向，动能发生变化，速度大小一定变化，动量变化。【详解】A．作用在静止的物体上的合力的冲量一定为零，而分力的冲量不一定为零，故A错误；B．宏观低速状态下，物体的质量为常量，因此动量对时间的变化率本质上是速度对时间的变化率，因此物体所受到的合外力，等于物体动量对时间的变化率，故B正确；C．物体的动量发生改变可能是速度方向发生改变，而大小未变，此时物体的动能没有改变，合外力对物体没有做功，故C错误；D．物体的动能发生改变意味着物体的速度大小发生改变，则动量一定改变，故D正确。【点睛】本题主要考查了动力学中基本一些物理概念，较为简单。3.一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回斜面底端．已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块(

)

A．返回斜面底端时的动能为E

B．返回斜面底端时的动能为3E/2

C．返回斜面底端时的速度大小为

D．返回斜面底端时的速度大小为参考答案：AC4.物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，则

（

）

A．物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍

B．物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s

C．物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/s

D．物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s参考答案：5.同时作用在质点P上的三个共点力F1、F2、F3，已知2F1=2F2=F3=8N，它们的方向分别沿着正六边形两条边和一条对角线，如图3所示，则这三个力的合力大小等于 A.8N.

B.12N

C.16N

D. 24N参考答案：B试题分析：已知2F1=2F2=F3=8N，则F1=F2=4N；由图可知，F1、F2的夹角的大小为120°根据平行四边形定则可知，F1、F2的合力的大小为4N，方向沿F3的方向，所以F1、F2、F3的合力的大小为8+4=12N．故B正确，ACD错误．故选B.考点：力的合成【名师点睛】本题考查力的合成方法，对于多力的合成，不一定非常逐一相合成，可以先合成任意两个，再将合力合成，效果相同。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示是皮带传动装置，已知A、B、C三轮的半径之间的关系是rA＝2rB＝3rC，则A、B、C三轮的运动周期之比TA∶TB∶TC＝

;三轮的角速度之比为三轮边缘上点的线速度之比vA∶vB∶vC＝

;三轮边缘上点的向心加速度之比aA∶aB∶aC＝

.参考答案：7.探究功与物体速度变化的关系实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后而部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了__________________________________；（2）通过纸带求小车速度时应使用纸带的（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）

（3）若实验作了n次，所用椽皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_________________。（4）在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体数值参考答案：（1）

平衡摩擦力

（2）

后面部分

（3）

W与速度v的平方成正比

或者

（4）

ACD

8.航天计划的某一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只； B．弹簧测力计一个；C．已知质量为m的物体一个； D．天平一只(附砝码一盒)．已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R及月球的质量M(已知引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(填选项前的字母)．(2)两次测量的物理量是________和________．(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式：R＝

，M＝

参考答案：9.（3分）某质点沿一直线运动，初速度为，在第5秒末速度变为，则这段时间内该质点的平均加速度为

。参考答案：10.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4cm，6cm)，此时R的速度大小为________cm/s.R的加速度大小为______cm/s2(填选项字号).(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的______(填选项序号).参考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【详解】小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有，则有：，

在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：，解得：，则R速度大小：；因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．11.质量1000Kg的汽车，额定功率是60kw，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是________;在额定功率下，当汽车速度为10m/s时的加速度_________。参考答案：2m/s212.汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为车重的0.1倍，汽车以额定功率在水平路面上行驶。汽车在水平路面上能达到的最大速度是

m/s，当汽车速度为10m/s时的加速度为

m/s2。（g=10m/s2）参考答案：13.第二宇宙速度V2=

Km/s，第三宇宙速度V3=

Km/s参考答案：V2=11.2Km/s

V3=16.7Km/s

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1，用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，若实验中所用重物的质量m=1kg，实验后打下点的纸带如图2所示，打点间隔为T=0.02s，则记录A点时，重物动能Ek=9.68J．从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量是2.31J，要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，还必须求出C点的动能（结果保留三维有效数字，g取9.8m/s2）参考答案：9.68；2.31；C点的动能．解：利用匀变速直线运动的推论求出A点的速度vA===4.4m/sEA==0.5×1×4.42J=9.68J由A到C重物重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×（0.314﹣0.078）J=2.31J．由A到C物体减少的重力势能等于其增加的动能，所以应求出C点的动能．故答案为：9.68；2.31；C点的动能．15.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s)，那么：(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有________，通过计算可得到的量有________（填字母序号）.A.重锤质量

B.重力加速度C.重锤下落的高度

D.与下落高度相应的重锤的瞬时速度(2)纸带的________(填“P”或“C”，用字母表示)端与重物相连；(3)打点计时器打下计时点B时，物体的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)；(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=________J；(g取9.8m／s2保留到小数点后两位)(5)通过计算表明数值上ΔEP_____ΔEk（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为

，实验的结论是：

.参考答案：（5）大于

重物受到的空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦等原因使机械能减少在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加，机械能守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：（1）卫星运动的线速度；（2）卫星运动的周期．参考答案：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有=m=m，v=，T=2π，根据万有引力等于重力得地球表面重力加速度为：g=

根据题意得r=R+h=2R（1）卫星运动的速度v==，（2）卫星运动的周期T=2π=4π．答：（1）卫星运动的速度v=，（2）卫星运动的周期T=4π．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期和向心力的表达式，再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可．17.科学家对某行星和它的一颗卫星进行观测，发现这颗卫星绕行星运行的轨迹是半径为r的圆周，周期为T1，该行星的星球半径为R，行星自转的周期为T2，求：（1）该行星的质量；（2）若在该行星上发射一颗同步卫星，求同步轨道离地面的高度．参考答案：解：（1）卫星绕行星做圆周运动，设行星质量为M，卫星质量为m，根据万有引力提供向心力，得解得（2）设同步卫星的质量为m'，离地面高度为h，根据万有引力提供向心力解得答：（1）该行星的质量为；（2）若在该行星上发射一颗同步卫星，则同步轨道离地面的高度为