江西省2022-2022学年上饶市民校考试联盟高一（下）段考物理试卷（四）一．本题共10小题；每小题4分，共40分．（1--7题只有一个选项正确，8--10为多选）1．（4分）甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离增加到原来的2倍，则甲、乙两物体的万有引力大小将变为（ ）A．FB．C．8FD．4F2．（4分）下面说法中哪个是正确的（ ）A．某个力对物体做功越多，它的功率就一定大B．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量首先是由卡文迪许测定的C．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零D．作用力和反作用力可能都做负功3．（4分）如图所示汽车以速度v＝5m/s匀速行驶，当汽车到达某点时，绳子与水平方向恰好成θ＝37°角，此时物体M的速度大小为（ ）A．5m/sB．3m/sC．4m/sD．0m/s4．（4分）某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于它过河所需的时间、发生的位移与水速的关系是（ ）A．水速小时，位移小，时间短B．水速大时，位移大，时间大C．水速大时，位移大，时间不变D．位移、时间与水速无关5．（4分）已知甲绕某中心天体公转的周期小于乙绕同一中心天体公转的周期，它们公转近似看作匀速圆周运动，则由此可以判断（ ）A．甲到中心天体的距离小于乙到中心天体的距离B．甲运动的速度小于乙运动的速度11/11C．甲的向心加速度小于乙的向心加速度D．甲的质量大于乙的质量6．（4分）从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（ ）A．tan2αB．cot2αC．sin2αD．cos2α7．（4分）雨滴在空中运动时所受阻力与其速率的平方成正比．若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动．则这两个雨滴做匀速直线运动时其重力的功率之比为（ ）A．m1：m2B．C．D．8．（4分）汽车通过凹形桥最低点时（ ）A．汽车对桥的压力大于汽车的重力B．汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小C．当汽车的速度达到一定值时，汽车对桥的压力可以为零D．汽车的速度越大，汽车对桥的压力越大9．（4分）如图所示，地球绕南北轴中心线OO′以ω角速度转动，θ＝60°，地面上两物体A，B随地球一起转动（ ）A．A、B两物体的角速度之比1：1B．A、B两物体所受向心力之比1：2C．A、B两物体的线速度大小之比1：2D．A、B两物体向心加速度大小相等10．（4分）物体在平抛运动中，在相等时间内，下列哪个量相等（不计空气阻力）（ ）A．速度的增量B．加速度C．重力势能变化量D．动能的增量二．实验题（本题共2小题，共14分，每空2分）11/1111．（6分）如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v0＝ m/s（g取10m/s2），小球在b点的速率是 m/s，从开始平抛到b处所用时间 s。12．（8分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示的实验装置和实验器材。（若砂与砂桶的总质量为m，小车的质量为M）。（1）为了平衡小车在长木板上受到的摩擦力，实验中必须进行的操作是 A．可以改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦。B．拉小车的绳保持水平。C．平衡小车摩擦力时，沙和桶应挂在小车上。D．实验操作时应先通电，后释放小车。（2）为了能够用砂桶和砂所受的重力代替拉力，必须满足的条件是： 。（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。则此过程恒力做的功W＝ 动能的改变量△EK＝ （用题中或图中的物理量符合表示）。三、计算题：本题共4小题，满分46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13．（10分）在某个半径为R＝105m的行星表面，对于一个质量m＝1kg的砝码，用弹簧称量，其重力的大小G＝16N．请您计算该星球的第一宇宙速度V1是多大？（注：第一宇宙速度V111/11，也即近地、最大环绕速度；本题可以认为物体重力大小与其万有引力的大小相等．）14．（10分）额定功率P0＝100kW的汽车，在平直公路上从静止开始以额定功率起动，假设汽车行驶过程中所受阻力恒为f＝2.5×103N，汽车的质量M＝2.5×103kg．求：（1）汽车在整个行驶过程中所能达到的最大速度Vm（2）当汽车的速度达到5m/s时的加速度a15．（12分）如图所示光滑的桌面上有两个木块，质量分别为m1＝lkg，m2＝2kg。它们共同压缩一个弹簧。同时由静止释放后，两个木块离开弹簧，在桌面上滑行，最终落在水平地面上。木块1到桌面的水平距离s1＝5m。桌面高h＝1.25m。g＝10m/s2．则：（1）木块2落地时的速度是 m/s。（2）弹簧被压缩时的弹性势能为 J。16．（14分）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F﹣v2图象如乙图所示，则：（1）小球的质量和重力加速度（2）v2＝c时，小球对杆的弹力大小和方向．11/112022-2022学年江西省上饶市民校考试联盟高一（下）段考物理试卷（四）参考答案与试题解析一．本题共10小题；每小题4分，共40分．（1--7题只有一个选项正确，8--10为多选）1．【分析】根据万有引力定律的公式F＝结合题意求出后来的万有引力，进而得解。【解答】解：根据万有引力定律的公式可得F＝，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离增加到原来的2倍，则：F′＝＝＝F故B正确，ACD错误。故选：B。2．【分析】功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快，功率小说明物体做功慢。万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量首先是由卡文迪许测定的。作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，在同一条直线上，做的功是多少还要看物体在力的方向上的位移如何。【解答】解：A、功率是描述做功快慢的物理量，根据P＝，某个力对物体做功越多，它的功率不一定大，故A错误。B、万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量首先是由卡文迪许测定的，故B错误。CD、相互作用的两个物体不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同时都做功。一对作用力和反作用力可能都做负功。例如，两辆相向行驶的实验小车在发生碰撞的过程中，它们间的相互冲击力都做负功，故C错误，D正确。故选：D。3．【分析】汽车参与两个分运动，沿绳子方向和垂直绳子方向的两个分运动，由于绳子长度一定，故物体的速度等于汽车沿绳子方向的分速度。【解答】解：汽车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向（绕滑轮转动）的两个分运动，将汽车合速度正交分解，物体上升速度等于汽车沿绳子拉伸方向的分速度为：11/11v物＝v1＝vcosθ＝4m/s，故C正确，ABD错误。故选：C。4．【分析】将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓分运动和合运动具有等时性判断渡河的时间，根据沿河岸方向上的速度和时间判断渡河的水平位移，从而确定合位移的变化．【解答】解：某人以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即垂直于河岸方向上的速度不变，根据t＝知，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，则x＝v水t，在沿河岸方向上的位移增大，则合位移增大。故C正确，A、B、D错误。故选：C。5．【分析】行星绕太阳做匀速圆周运动，由太阳的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列式分析距离关系、线速度关系及加速度关系。【解答】解：A、设任意一行星的公转半径为r，周期为T，质量为m，太阳的质量为M，则由牛顿第二定律得：＝mr，得到：T＝2，可见，r越小，T越小。由题甲绕太阳公转的周期小于乙绕太阳公转的周期，则甲到太阳的距离小于乙到太阳的距离。故A正确。B、由＝m得v＝，r越小，v越大，则甲公转的绕行速度大于乙公转的绕行速度。故B错误。C、行星的向心加速度a＝g＝，可见甲的向心加速度大于乙的向心加速度。故C错误。D、由上面两式可以发现，T、v与行星的质量无关，无法判断甲与乙质量的大小。故D错误。故选：A。6．【分析】由于落地速度与水平方向的夹角已知，假设末速度为v，则可以求出平抛的初速度和初位置的高度，表示出动能与势能，从而得出结果。【解答】解：设物体的初速度为v0，开始的高度为h，则物体抛出时的动能为：物体刚抛出时的重力势能为：Ep＝mgh11/11设物体落地时，在竖直方向的分速度为vy，由几何关系有：由平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，有：则可得重力势能为：则可得物体抛出时，动能与重力势能的比值为：故A正确，BCD错误。故选：A。7．【分析】根据P＝mgv＝fv，f＝kv2，求出功率与最终速度的关系，再根据kv2＝mg得出速度与质量的关系，从而得知落地时重力的功率与质量的关系．【解答】解：当重力与阻力相等时，雨滴做匀速直线运动，重力的功率P＝mgv＝fv，f＝kv2，则P＝kv3．所以。又kv2＝mg．．则．故D正确，A、B、C错误。故选：D。8．【分析】汽车在凹形桥的最低点时由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，通过牛顿第三定律得出汽车对路面的压力【解答】解：A、汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度竖直向上，根据牛顿运动定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故A正确。B、C、D、对汽车，根据牛顿第二定律得：N﹣mg＝m，则得N＝mg+m＞mg，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，而且汽车对桥的压力大于重力，不可能为零，故BC错误，D正确。故选：AD。9．【分析】共轴转动的各点角速度相等，根据v＝rω判断线速度的大小，根据T═判断周期的大小，根据a＝rω2比较向心加速度的大小。【解答】解：A、A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A正确。11/11C、根据v＝rω得，A、B转动的半径之比为Rcos60°：R＝1：2，A、B的线速度大小之比为1：2，故C正确。B、两物体质量未知，向心力之比未知，故B错误。D、根据a＝rω2知，角速度相等，A、B的转动半径之比为1：2，向心加速度大小之比为1：2，故D错误。故选：AC。10．【分析】平抛运动是加速度不变的匀加速曲线运动，根据△v＝g△t判断速度的增量。水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。根据动能定理判断动能的变化。【解答】解：A、平抛运动的加速度不变，根据△v＝g△t，知速度的增量在相等时间内相同。故A正确。B、平抛运动的加速度是重力加速度，始终不变。故B正确。C、平抛运动在相等时间内水平方向上的位移相等，竖直方向上下降的位移不相等，重力势能的变化量不相等。故C错误。D、平抛运动在相等时间内在竖直方向上的位移不等，根据动能定理，重力在相等时间内做功不等，则动能的增量不等。故D错误。故选：AB。二．实验题（本题共2小题，共14分，每空2分）11．【分析】平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y＝gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0＝求出初速度。由a、c间竖直方向的位移和时间求出b点竖直方向的分速度，运用速度的合成，求解b的速率。【解答】解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2L﹣L＝gT2，得到：T＝水平方向：v0＝＝＝2代入数据解得：v0＝2m/sb点竖直方向分速度为：vy＝＝＝1.5m/sb点的速率为：vb＝＝2.5m/s从平抛到b所用时间tb＝＝s11/11故答案为：2；2.5；12．【分析】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；（2）重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即重物的质量应该远小于小车的质量；（3）衡力做功根据W＝Fscosα进行计算，用平均速度代替瞬时速度的方法求出AB两点的速度，进而求出动能的改变量。【解答】解：（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中：A、先要平衡摩擦力，故选项A正确；B、平衡摩擦力时，木板已经倾斜了，故细线要与木板平行，故选项B错误；C、平衡的是小车受到的摩擦力，不包括小桶，故选项C错误；D、释放小车前要选通电，故选项D正确。故选：AD（2）根据牛顿第二定律可求得拉力F＝＝，所以当小车的质量M远大于沙和桶的总质量m时，F＝mg。（3）纸带打下A、B两点的速度分别为vA＝，vB＝，此过程恒力做的功就是拉力所做的功，W＝mgs，小车动能的改变量△Ek＝。故答案为：题：（1）AD（2）小车的质量M远大于沙和桶的总质量m（3）mgs三、计算题：本题共4小题，满分46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13．【分析】根据重力与质量的关系可算出重力加速度的大小，再由牛顿第二定律，即可求解．【解答】解：由重力和质量的关系知：G＝mg所以g＝设环绕该行星作近地飞行的卫星，其质量为m’，应用牛顿第二定律有：11/11m′g＝m′解得：V1＝代入数值得第一宇宙速度：v1＝400m/s答：该星球的第一宇宙速度v1是400m/s．14．【分析】（1）汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动。（2）根据F＝求出牵引力，再根据牛顿第二定律求出加速度。【解答】解：（1）当牵引力等于阻力时，F＝f，汽车速度达到最大。解得最大速度，＝40m/s。（2）当汽车速度v＝5m/s时，牵引力F＝＝2×104N。根据牛顿第二定律可知，F﹣f＝Ma。联立解得，a＝7m/s2。答：（1）汽车在整个行驶过程中所能达到的最大速度为40m/s。（2）当汽车的速度达到5m/s时的加速度为7m/s2。15．【分析】（1）根据平抛运动的规律可求得木块1弹出时的速度，再根据动量守恒定律列式可求得木块2的弹出时的实速度，再根据平抛运动规律即可求得木块2落地时的速度；（2）弹出过程，弹簧的弹性势能转化木块的动能，根据机械能守恒定律可求得压缩时的弹性势能。【解答】解：两物体离开桌面后均做平抛运动，根据平抛运动规律可知：h＝gt2s1＝v1t解得：v1＝10m/s；对两物体组成的系统分析，水平方向不受外力，故系统动量守恒；向向右为正方向，则有：m1v1＝m2v2解得：v2＝5m/s落地时竖直分速度vy＝gt＝10×0.5＝5m/s；11/11则落地时m2的速度v＝＝＝5m/s，（2）根据机械能守恒定律可知：EP＝m1v12+m2v22＝+＝75J故答案为：（1）5；（2）75。16．【分析】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．【解答】解：（1）由图象知，当v2＝0时，F＝a，故有：F＝mg＝a，由图象知，当v2＝b时，F＝0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：mg＝，得：g＝当有a＝时，得：m＝（2）当时，杆对小球的弹力为拉力，根据牛顿第二定律有：代入数据解得：＝＝：答：（1）小球的质量为，重力加速度为（2）v2＝c时，小球对杆的弹力大小为，方向向下11/11
