哈尔滨市中实中学2022-2023高三上学期期中物理量试题（含解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．“地心说”的代表人物是哥白尼，“日心说”的代表人物是托勒密
B．开普勒提出了行星运动规律，并发现了万有引力定律
C．牛顿发现了万有引力定律，并通过精确的计算得出万有引力常量
D．万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测量得出的
2．如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度运动．设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为．由于不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是
A． B． C． D．
3．下列图象中，如图所示，能大致反映自由落体运动过程的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
5．如图所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F（F
B．斜面对物体A的支持力不变
C．斜面对物体A的摩擦力不变
D．斜面对物体A的摩擦力可能为零
6．一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P。从某时刻开始，司机突然减小油门将发动机的输出功率降低至某个值并保持不变，结果汽车在速度降为之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．汽车速度减小时，发动机产生的牵引力随之不断减小
B．汽车减速过程的平均速度为
C．汽车速度从v减小到过程做匀减速运动
D．汽车减速过程的最大加速度为
7．如图装置是由粒子加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、间距为的相同平行金属板构成，极板间距离和板长均为L。加速电压为，两对极板间偏转电压大小相等均为，电场方向相反。质量为m、电荷量为的粒子无初速地进入加速电场，被加速器加速后，从平移器下板边缘水平进入平移器，最终从平移器上板边缘水平离开，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．粒子离开加速器时速度
B．若，则有
C．只增加加速电压，粒子将不能从平移器离开
D．若换成质量为m，电荷量为的粒子无初速地进入加速电场，该粒子最终也从平移器上板边缘水平离开
8．如图所示，物块在静止的传送带上以速度匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为，则传送带启动后（ ）
A．静止在传送带上 B．可能沿斜面向上运动
C．受到的摩擦力变大 D．下滑的速度不变
二、多选题
9．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的质量m＝0.5kg
B．前2s内推力F做功的平均功率＝3W
C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2J
D．物体与水平面间动摩擦因数μ＝0.40
10．甲、乙两辆汽车在同一水平公路上从静止开始做直线运动，它们的v-t图象如图所示。已知初始时刻甲车在乙车后面距离处，甲、乙两车均可以视为质点，则（ ）
A．甲车在加速阶段的加速度大于乙车在加速阶段的加速度
B．甲、乙两车第一次相遇的时刻为
C．甲、乙两车速度相同时，甲车在乙车的前面
D．甲、乙两车第二次相遇的时刻为
11．一长方形容器，其内壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示。现将一个质量为m的小球以初速度v从上边缘沿垂直于内壁方向水平射入容器，小球与内壁经过2次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），最后落在右下角a处。已知容器的水平宽度为L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（ ）
A．下落时间为
B．容器深度
C．若将射入初速度改为2v，下落时间不变
D．第一次和第二次与内壁的碰撞点到抛出点的竖直高度之比为1：4
12．如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m。初始细绳伸直，物体B静止在桌面上，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h。放手后物体A下落，着地时速度大小为v，此时物体B对桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒
B．弹簧的劲度系数为
C．物体A着地时的加速度大小为
D．物体A着地时弹簧的弹性势能为mgh－mv2
三、实验题
13．图示为验证向心力跟质量、半径、角速度关系式的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小可以忽略。
（1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制_____________和______________两个变量保持不变，改变转台的转速，对应每个转速由_____________读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期，计算出转动的角速度______________。
（2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如下图所示的图像，图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标表示的物理量是______________，国际单位是_______________。
（3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有______________和_______________。
14．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有( )
A．物块的质量m1、m2
B．物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间
C．绳子的长度及物块A下落的距离
D．绳子的长度及物块B上升这段距离所用的时间
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议,确实对提高准确程度有作用的是 ( )
A．绳的质量要轻：
B．在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
C．尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
D．两个物块的质量之差要尽可能小.
四、解答题
15．神舟六号载人飞船在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行，已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，引力常量G，求：
(1)地球质量
(2)飞船在圆形轨道上运行的周期表达式
16．如图，竖直放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧半径R=0.8m，圆心与A、D在同一水平面上，∠COB=30°，现有一个质量m=1.0kg的小物体从斜面上的A点无初速滑下，已知小物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求：
（1）小物体在斜面上能够通过的路程；
（2）小物体通过C点时，对C点的最大压力和最小压力。
17．如图，两质量相等的小球（视为质点）M、N先后以相同的初速度水平向右从A点射出，两球在两水平面（虚线）之间的区域除受到重力外还分别受到大小相等、方向相反的水平恒力的作用，此区域以外小球只受重力作用．两小球从上边界进入该区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开下边界时的速度方向竖直向下；M在该区域做直线运动，刚离开该区域时的动能为N刚离开该区域时的动能的1.25倍．求
（1）M从A点射出开始到刚离开下边界所用时间与N从A点射出开始到刚离开下边界所用时间的比；
（2）M与N在两水平面（虚线）之间的区域沿水平方向的位移之比；
（3）M在两水平面（虚线）之间的区域所受到的水平力大小与重力大小之比．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A. “地心说”的代表人物是亚里士多德，“日心说”的代表人物是哥白尼，故A错误；
B. 开普勒提出行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误；
C. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过精确的计算得出万有引力常量，故C错误；
D．万有引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的，故D正确．
故选D.
2．D
【详解】从A选项的水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景，D对．
3．C
【详解】A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式为
s=gt2
s-t图象是抛物线，故A错误；
BC．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据速度时间关系公式
v=gt=10t
v-t图象是过原点的倾斜直线，故B错误，C正确；
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为一个定则，为g，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】轨道Ⅱ上由A点运动到B点，引力做正功，动能增加，所以经过A的速度小于经过B的速度．故A正确．从轨道Ⅰ的A点进入轨道Ⅱ需减速，使万有引力大于所需要的向心力，做近心运动．所以轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度．故B错误．根据开普勒第三定律，椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期．故C错误．在轨道Ⅱ上和在轨道Ⅰ通过A点时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度相等．故D错误．故选A．
5．A
【详解】A．两次物体都保持静止状态，合力都为零，没有变化，A正确；
B．设倾角为，对物块进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有
得
所以减小F，增大，B错误；
C．根据平衡条件有
得
所以有F减小，增大，C错误；
D．由于，随着F减小，由
得增大，且大于0，所以物体A受到的摩擦力不能为零，D错误。
故选A。
6．D
【详解】AD．设汽车所受的阻力为f，则开始时
P=fv
减小油门后
P1=f v
则
P1=P
汽车在开始减小油门时速度最大，牵引力最小，加速度最大，最大加速度为
随速度的减小，则牵引力逐渐变大，选项A错误，D正确；
BC．汽车若做匀减速运动，则平均速度为
而汽车随速度的减小，牵引力逐渐变大，加速度逐渐减小，即做加速度减小的减速运动，则平均速度不等于，选项BC错误；
故选D。
7．D
【详解】A．根据公式
粒子离开加速器时速度为
故A错误；
B．粒子平移器电场中的偏转量为
由于
若，则
解得
根据类平抛运动的特点和对称性，粒子在两平移器之间做匀速直线运动的轨迹延长线分别过平行板中点，根据几何关系可知
解得
故B错误；
C．根据
可得
可知当加速电压增大时，粒子进入平移器的速度增大，粒子在平移器中竖直方向偏转量变小，粒子可以离开平移器，位置比原来靠下，故C错误；
D．不同的带电粒子无初速度进入同一加速电场，再进入同一偏转电场，由于
则
轨迹相同，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物块所受的各个力均不变，所以其下滑的速度也不变，即物块仍匀速下滑，且受到的摩擦力不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
【点睛】物体本来就是向下运动，受到的摩擦力是向上的，当传送带在向上转动时，对物体的受力没影响。
9．ACD
【详解】A．由速度时间图线知，在2-3s内，物体做匀速直线运动，可知推力等于摩擦力，可知f=2N，在1-2s内，物体做匀加速直线运动，由速度时间图线知
根据牛顿第二定律得
F2-f=ma
代入数据解得
m=0.5kg
故A正确；
B．前2s内位移
则推力F做功的大小
WF=F2x2=3×1J=3J
则平均功率
故B错误；
C．物体克服摩擦力做功
W=fx2=2×1J=2J
故C正确；
D．物体与水平面间的动摩擦因数
故D正确。
故选ACD。
10．BC
【详解】A．v-t图象的斜率表示加速度则有：甲车在加速中的加速度
乙车在加速中的加速度
甲车的加速度小于乙车的加速度，A错误；
B．由位移公式可得，甲车在12s内的位移
x1=×1×102m+10×2m=70m
乙车在12s 10s=2s内的位移
x2=×2×22m=4m
则有
Δx=x1 x2=70m 4m=66m
因为初始时刻甲车在乙车后面距离s0=66m处，所以在t=12s时刻，甲、乙两车第一次相遇，B正确；
C．由v-t图知，甲、乙两车在t=15s时刻速度相同，此时两车的位移，甲车位移
乙车位移
则有
甲车在乙车前面，C正确;
D．在0~16s时间内甲、乙两车的位移，甲车位移
乙车位移
则有
由计算可知，在t=16s时刻甲、乙两车不是第二次相遇，D错误。
故选BC。
11．BCD
【详解】A．由于小球与容器内壁碰撞了两次，小球在水平方向做匀速运动，则可得下落时间为
A错误；
B．小球在容器内竖直方向做自由落体运动，则容器深度为
B正确；
C．由于小球在容器内竖直方向做自由落体运动，小球在容器内运动时间由高度决定，当高度不变时，若将射入初速度改为2v，下落时间不变，C正确；
D．根据公式可得，第一次的碰撞点到抛出点的竖直高度为
第一次的碰撞点到抛出点的竖直高度为
则第一次和第二次与内壁的碰撞点到抛出点的竖直高度之比为1：4，D正确。
故选BCD。
12．AC
【详解】A．因为B没有运动，所以物体A下落过程中，只有弹簧弹力和重力做功，故物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；
B．因为A刚下落时，弹簧处于原长，A落地时，弹簧对B的弹力大小等于B的重力，故
kh=mg
解得
k=
故B错误；
C．物体A落地时弹簧对绳子的拉力大小为mg，故对A分析，受到竖直向上的拉力，大小为mg，竖直向下的重力，大小为2mg，根据牛顿第二定律可得
2mg－mg=2ma
解得
a=
故C正确；
D．物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故
2mgh=×2mv2＋Ep
解得
Ep=2mgh－mv2
故D错误。
故选AC。
13． 金属块质量 金属块转动半径 力传感器 刻度尺 天平
【详解】（1）[1][2]根据
可知为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制金属块质量和金属块转动半径不变；
[3][4]改变转台的转速，对应每个转速由力传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期，计算出转动的角速度为
（2）[5][6]该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，用图像法来处理数据，图线是一条过原点的直线，根据
可知图像横坐标表示的物理量是，由
可知的国际单位是。
（3）[7][8]为了验证向心力跟半径、质量的关系，需要测金属块转动半径和金属块质量，故需要用到的实验器材有刻度尺和天平。
14． AB AC
【详解】（1）[1]．通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间．故选AB．
（2）[2]．如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．故选AC.
15．（1）（2）
【分析】在地球表面，重力和万有引力相等，神舟五号飞船轨道上，万有引力提供飞船做圆周运动的向心力．
【详解】（1）根据在地面重力和万有引力相等，则有：
解得：
（2）设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，地球的半径为R，神舟五号飞船圆轨道的半径为r，飞船轨道距地面的高度为h，则据题意有：r=R+h
飞船在轨道上飞行时，万有引力提供向心力有：
解得：
【点睛】万有引力的应用两点注意：（1）星球表面的重力和万有引力相等；（2）环绕天体受的万有引力提供环绕天体圆周运动的向心力．注意轨道半径和距地面距离的关系．
16．（1）4m；（2）24N；
【详解】（1）由于圆轨道光滑，则小物体最终将在以过圆心的半径两侧θ范围内运动，由动能定理得
又
解得
（2）小物体第一次到达最低点时对C点的压力最大。根据牛顿第二定律，
由动能定理得
代入数据解得：C点对小物体的支持力
根据牛顿第三定律，此时小物体对C点的压力为24N；当小物体最后在圆弧上运动时，通过C点时对轨道压力最小。根据牛顿第二定律
又有
代入数据解得：C点对小物体的支持力
根据牛顿第三定律，此时小物体对C点的压力为。
17．(1) (2) (3)
【详解】(1)M、N在竖直方向为自由落体运动，根据可知时间相同，故时间之比为1：1；
(2)可知M球在虚线之间水平方向上做匀加速直线运动，N球在水平方向上做匀减速直线运动，水平方向上的加速度大小相等，两球在竖直方向均受重力，竖直方向上做加速度为g的匀加速直线运动，由于竖直方向上的位移相等，则运动的时间相等，设水平方向的加速度大小为a，
对M，有：
对N，有：，
可得：
解得：xM:xN=3:1
(3)设M小球离开区域时的竖直分速度为vy，水平分速度为v1，两球区域时竖直分速度相等，因为M在区域中做直线运动，刚离开区域时的动能为N刚离开区域时的动能的1.25倍，
则有：
解得：
因为M做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上，有
【点睛】本题重在理清两球在整个过程中的运动规律，将运动分解为水平方向和竖直方向，结合运动学公式灵活求解.
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
