安徽省十五校教育集团2022-2023学年高一下学期第二次联考物理试题

试卷更新日期：2023-06-08 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 质点运动的轨迹是曲线的运动称为曲线运动。关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）

A、质点所受合力方向与速度方向相同或相反时，均可做曲线运动 B、无论质点所受合力方向与速度方向有何关系，均可做曲线运动 C、做曲线运动的质点其加速度的大小不一定改变，但方向一定时刻在改变 D、做曲线运动的质点其速度的方向时刻在改变，且速度方向一定沿曲线的切线方向

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2. 质量为m的物体P置于倾角为 $θ_{1}$ 的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角 $θ_{2}$ 时（如图所示），下列判断正确的是（　　）

A、绳的拉力可能小于 $m g s i n θ_{1}$ B、绳的拉力一定大于 $m g s i n θ_{1}$ C、P的速率为v D、P相对地面的速度大小为 $v c o s θ_{1} c o s θ_{2}$

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3. 下列有关万有引力定律的说法错误的是（）

A、由开普勒第三定律可知，地球与火星绕太阳公转轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等 B、开普勒根据第谷多年观测行星的运动数据，总结提出了行星运动的三大定律 C、牛顿在发现万有引力定律的过程中应用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律 D、一个行星沿椭圆轨道绕太阳运动，从远日点向近日点运动的过程中，它的动能逐渐增大，而机械能不变

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4. 2023年1月21日，农历除夕当晚，中国空间站过境祖国上空，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆向全国人民送来新春祝福。如图所示，中国空间站绕地心做近似圆周运动，轨道半径为r，航天员们在空间站内观察地球的最大张角为θ。已知地球表面的重力加速度为g，航天员给全国人民拜年的时长为t，忽略地球自转。则（　　）

A、地球半径为 $r c o s \frac{θ}{2}$ B、空间站中的航天员和物品可以悬浮在空中，说明此时其处于失重状态，不受地球引力作用 C、空间站绕地球运动的周期为 $\frac{2 π}{s i n \frac{θ}{2}} \sqrt{\frac{r}{g}}$ D、航天员拜年时空间站运行的弧长为 $t \sqrt{g r} c o s \frac{θ}{2}$

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5. 如图所示，一个半径为r、质量为m的均匀的圆盘套在光滑固定的水平转轴上，一根轻绳绕过圆盘，两端分别连接着质量分别为4m、6m的物块A、B，其中A放在地面上，B用手托着，且A、B均处于静止，此时B离地面的高度为 $7 r$ ，圆盘两边的轻绳沿竖直方向伸直。快速撤去手，在物块B向下运动的过程中。绳子始终与圆盘没有相对滑动，已知圆盘转动的动能为 $E_{k C} = \frac{1}{4} m r^{2} ω^{2}$ （其中 $ω$ 为圆盘转动的角速度），则物块A上升到最高点时离地面的高度为（　　）（A上升过程中未与圆盘相碰）

A、 $7 r$ B、 $\frac{25}{3} r$ C、 $\frac{21}{2} r$ D、 $\frac{37}{4} r$

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6. 球从高处由静止开始下落，所受空气阻力与速度成正比。下列描述球下落过程中加速度a、速度v随时间t，动能 $E_{k}$ 、机械能E随下落位移h变化的关系图像中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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7. 为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的 $v - t$ 图像，已知 $0 ~ t_{1}$ 段为过原点的倾斜直线； $t_{1} ~ 10 s$ 内“月球车”牵引力的功率保持与 $t_{1}$ 时刻相同不变，且 $P = 1.2 k W$ ；7~10s段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法错误的是（　　）

A、月球车受到的阻力为200N B、月球车的质量为100kg C、月球车在 $t_{1} ~ 7 s$ 内运动的路程为24.75m D、全过程牵引力对月球车做的总功为 $1.11 \times 1 0^{4} J$

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二、多选题

8. 下列关于各图中机械能是否守恒，判断正确的是（　　）

A、甲图中，物体A将轻质弹簧压缩的过程中，不计一切阻力，A机械能不守恒 B、乙图中，在与摩擦力等大反向的拉力F作用下，物体B沿斜面下滑，其机械能守恒 C、丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D、丁图中，若 $ω$ 越来越小，小球慢慢降低，不计一切阻力，小球的机械能仍然守恒

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9. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个质量相等的小物块。A离轴心距离r=10cm，B离轴心距离2r=20cm，A、B与盘面间动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s² ，开始时细绳恰好伸直。当圆盘转动的角速度ω从零开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、当ω=5rad/s时，绳子没有拉力 B、当ω=5 $\sqrt{2}$ rad/s时，A所受的静摩擦力为零 C、ω在5rad/s＜ω＜5 $\sqrt{2}$ rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力一直增大 D、若当A、B两物体刚好开始相对桌面滑动时剪断细绳，B将做离心运动，A将做近心运动

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10. 如图所示是一儿童游戏机的简化示意图，光滑游戏面板倾斜放置，长度为8R的AB直管道固定在面板上，A位于斜面底端，AB与底边垂直，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳。现缓慢下拉轻绳使弹簧压缩，后释放轻绳，弹珠经C点水平射出，最后落在斜面底边上的位置D（图中未画出），且离A点距离最近。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。下列说法正确的是（　　）

A、弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能达到最大 B、弹珠脱离弹簧的瞬间，其机械能达到最大 C、A、D之间的距离为 $3 \sqrt{2} R$ D、A、D之间的距离为 $(1 + 3 \sqrt{2}) R$

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11. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面成45°角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30°角）连接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、当A到达B所在水平面时 $v_{B} = \frac{\sqrt{2}}{2} v_{A}$ B、当A到达B所在水平面时，B的速度为 $\sqrt{\frac{g L}{3}}$ C、滑块B到达最右端时，A的速度为 $\sqrt{2 g L}$ D、滑块B的最大动能为 $\frac{3}{2} m g L$

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三、实验题

12. 某同学用图示装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
①将拉力传感器固定在A处，传感器与显示屏连接，用细线系着一实心小球，细线另一端固定在传感器下端的O点，调整激光笔的高度使其光线水平经过O点。
②小球静止在细线下端时读出传感器示数F₀；
③将小球拉起，使细线伸直且与激光束重合，释放小球，读出小球下摆过程中传感器最大示数F₁；
④增大悬线长度，多次重复步骤③，依次读出小球下摆过程中传感器最大示数F₂、F₃、F₄、……、F_n；
⑤求出传感器最大示数的平均值 $\bar{F} = \frac{F_{1} + F_{2} + F_{3} + ⋯ + F_{n}}{n}$

(1)、实验中选用哪种小球更有利于验证机械能守恒定律？____

A、钢球 B、塑料球 C、铝合金球

(2)、在误差允许范围内，若 $\bar{F}$ =F₀ ，则该过程满足机械能守恒。若改换为密度更大的同型号小球，重复实验，该关系式（选填“仍然”或“不再”）成立。

(3)、一同学实验时没有注意小球材质，实验时得到F₁=2.8F₀ ，则第一次摆下过程中机械能损失占比为%。

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四、解答题

13. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地球上容易测得地球一水星连线与地球—太阳连线夹角 $α$ ，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角 $β$ ，两角最大值分别为 $α_{m}$ 、 $β_{m}$ ，求：

(1)、地球与金星公转周期之比；

(2)、水星与金星的公转线速度之比。

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14. 质量 $m = 2 k g$ 的圆环A和质量 $M = 1 k g$ 的重物B用轻绳跨过一滑轮连接，重物B放置在倾角为30°固定在水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，圆环A套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮中心与直杆的距离为 $L = 3 m$ 。现将圆环A从与滑轮上表面等高处a静止释放，下降 $H = 4 m$ 到达b位置。已知直杆和斜面足够长，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、当圆环A滑动到b时，圆环B的速度大小（答案可保留根号）；

(2)、圆环A从a到b过程中，绳子拉力对圆环A做的功（保留两位小数）；

(3)、圆环A从a到b过程中，重物B与斜面间由于摩擦产生的热量。

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15. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R=0.5m，平台与轨道的最高点等高，一质量m=1kg的小球（可视为质点）从平台边缘的A处以一定的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，小球在最低点B对外轨压力为68N，已知 $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ 。

(1)、求小球到达圆弧轨道最低点B时的速度大小。（答案可保留根号）

(2)、小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时，求小球对轨道的弹力。

(3)、若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口Q出来后恰好到达管口P，求圆周运动中克服摩擦力做的功。

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