江苏省南京市协同体七校2022-2023学年高一下学期期中联合考试物理试题

试卷更新日期：2023-06-19 类型：期中考试

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一、单选题

1. 关于行星运动定律，下列说法正确的是（　　）

A、牛顿发现了行星运动定律 B、表达式 $\frac{R^{3}}{T^{2}} = k$ ， T代表行星运动的自转周期 C、表达式 $\frac{R^{3}}{T^{2}} = k$ ， k与行星有关 D、行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于远日点运行的速率

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2. 如图所示，当工人师傅用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为 $ω_{P}$ 和 $ω_{Q}$ ，线速度大小分别为 $v_{P}$ 和 $v_{Q}$ ，则（　　）

A、 $ω_{P} > ω_{Q}$ B、 $ω_{P} < ω_{Q}$ C、 $v_{P} > v_{Q}$ D、 $v_{P} < v_{Q}$

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3. 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（　　）

A、沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块 B、在空中向上做匀速运动的氢气球 C、做平抛运动的铁球 D、被起重机拉着向上做匀速运动的货物

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4. 质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v ，重力加速度为g ，则它在最低点时受到的支持力为（　　）

A、mg B、 $m g + m \frac{v^{2}}{R}$ C、 $m \frac{v^{2}}{R}$ D、 $m g - m \frac{v^{2}}{R}$

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5. 如图所示，a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是（）

A、a运动的线速度比b小 B、a运动的角速度比b小 C、a运动的周期比b小 D、a运动的加速度比b小

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6. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列说法正确的是（　　）

A、重力势能先减小后增大 B、重力一直做正功 C、弹性势能先增大再减小 D、小球动能一直减小

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7. 甲、乙两物体做匀速圆周运动，转动半径之比为 $1 ： 2$ ，在相等时间里甲转过 $60 °$ ，乙转过 $45 °$ ，则它们的线速度和向心加速度之比说法正确的是（　　）

A、 $v_{1} ： v_{2} = 3 ： 2$ B、 $v_{1} ： v_{2} = 4 ： 3$ C、 $a_{1} ： a_{2} = 4 ： 3$ D、 $a_{1} ： a_{2} = 8 ： 9$

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8. 关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，已知它的质量是1.2t，下述说法正确的是（　　）

A、它处于平衡状态 B、它的运行速度大于7.9km/s，小于11.2km/s C、另一质量为其2倍的同步卫星，轨道半径与其相同 D、它的周期是24h，可以绕过北京的正上方

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9. 长度为0.5m的轻质细杆OA ， A端有一质量为2kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为1m/s，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则此时轻杆OA将（　　）

A、受到16N的压力 B、受到24N的压力 C、受到24N的拉力 D、受到16N的拉力

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10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量 $m = 2 \times 10^{3} kg$ ，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取 ${10m/s}^{2}$ ，则（　　）

A、汽车在前5s内的牵引力为 $4 \times 10^{3} N$ B、汽车在15m/s时的加速度为 ${1m/s}^{2}$ C、汽车的额定功率为40kW D、汽车在前5s内摩擦力做功为 $- 1.5 \times 10^{5} J$

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二、实验题

11. 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 $m = 1.00 kg$ 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示，用刻度尺测得 $O A = 3.16 cm$ ， $O B = 4.90 cm$ ， $O C = 7.04 cm$ 。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为 $g = 9.80 {m/s}^{2}$ ，那么：

(1)、某小组经历以下操作：①接通电源；②释放纸带；③取下纸带；④切断电源。关于这些操作步骤，合理的顺序是____________

A、①②③④ B、②①③④ C、②①④③ D、①②④③

(2)、根据图中所给的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律。

(3)、从O点到（2）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。（结果保留两位有效数字）

(4)、若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h ，则以 $\frac{v^{2}}{2}$ 为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的。

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三、解答题

12. 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.3m的位置有一个质量为0.2kg的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示， $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小物体的线速度大小；

(2)、小物体的向心力大小。

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13. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T ，轨道半径为r。已知火星的半径为R ，引力常量为G ，不考虑火星的自转。

(1)、“天问一号”环绕火星运动的角速度ω ，线速度的大小v；

(2)、火星的质量M。

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14. 如图所示，质量为 $m = 2 kg$ 的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为 $θ = 37 °$ ，大小 $F = 20 N$ 的拉力作用，物体移动的距离 $L = 4 m$ 物体与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ， g取 ${10m/s}^{2}$ 。（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、拉力 $F$ 所做的功 $W_{1}$ ；

(2)、摩擦力 $F_{f}$ 所做的功 $W_{2}$ ；

(3)、 $L = 4 m$ 处拉力 $F$ 做功的瞬时功率 $P_{t}$ 。

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15. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直 $\frac{1}{4}$ 圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为 $m = 1 kg$ 的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径 $R = 0.45 m$ ，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取 ${10m/s}^{2}$ ，求：

(1)、滑块第一次经过圆轨道上B点时的速度大小v；

(2)、滑块第一次运动到C点的动能；

(3)、整个过程中弹簧具有最大的弹性势能 $E_{p}$ 。

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