辉南县第六中学2022-2023学年高一下学期5月测试物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每小题6分，共48分）
1．为了备战皮划艇比赛，某队员在河中进行训练。若河岸平直，河面宽，水流速度大小为，皮划艇相对静水的速度大小为，则皮划艇渡河的最短航程为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（ ）A．所用时间 B．水平位移大小
C．初速度的竖直分量大小为 D．初速度大小为
3．高台跳雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某高台跳雪运动员（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比vl：v2=3：4沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（ ）A．运动员先后在空中飞行的时间相同
B．运动员先后落在雪坡上的速度方向不同
C．运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3:4
D．运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为3:4
4．一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定。有质量相等的两个小球A、B，分别沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。如图所示。A的运动半径较大，则（ ）A．A球的角速度必大于B球的角速度
B．A球的线速度必大于B球的线速度
C．A球的运动周期必小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必小于B球对筒壁的压力
5．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．下列关系正确的是 （） A．物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度
B．卫星B的角速度小于卫星C的角速度
C．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期
D．物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度
6．如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径R，月球绕地球运转半径的9R，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是（ ） A．天 B．1天 C．天 D．9天
7．北京时间2021年12月26日11时11分，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将资源一号02E卫星发射升空，并顺利进入预定圆形轨道。另有一卫星，其圆周运动的轨道半径为资源一号02E卫星轨道半径的倍，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．资源一号02E卫星运行的线速度大于
B．卫星与资源一号02E卫星的周期之比为
C．卫星与资源一号02E卫星的动能之比为
D．卫星与资源一号02E卫星运行的加速度大小之比为
8．质量为的卫星围绕质量为的行星做匀速圆周运动，轨道半径为，引力常量为，则经过周期，行星对卫星万有引力的冲量大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（每小题6分，漏选得3分，共24分）
9．一根长为L ，质量不计的轻杆，轻杆的中点及右端各固定一个质量为m的小球，轻杆可以带着球在竖直平面内绕O点转动，若开始时轻杆处于水平位置，并由静止释放，如图所示．当杆下落到竖直位置时（ ）
A．外端小球的速率为 B．外端小球的机械能减少mgL
C．中点小球的机械能减少mgL D．每个小球的机械能都不变
10．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。进入高速公路时，司机加大了油门，使汽车的功率立即增大一倍并保持该功率继续行驶。下图中，能比较正确表示从司机加大油门开始，汽车的牵引力F与速度v、速度v与时间t的关系的是（设运动过程中阻力始终不变）（ ）
A．B．C．D．
11．在银河系中，双星的数量非常多。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，如图所示，由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中A恒星做圆周运动的半径是B恒星的半径2倍，则（ ）
A．恒星B的周期为
B．A、B两颗恒星质量之比为2：1
C．恒星A的向心加速度是恒星B的2倍
D．A、B两颗恒星质量之和为
12．天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转周期为T，地球环绕太阳公转的轨道半径为，火星环绕太阳公转的轨道半径为，火星的半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．太阳的质量为
B．火星绕太阳公转的角速度大小为
C．火星表面的重力加速度大小为
D．从火星与地球相距最远到火星与地球相距最近的最短时间为
三、解答题（规范答题，每小问14分，共28分）
13．如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s，g取
求：（1）人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量。
（2）人从跌落到安全带最长的过程中安全带受的平均冲力是多少？
附加题 14．如图所示，在倾角为=30°的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，轻弹簧的上端静止放一质量m=1kg的滑块，且滑块与斜面顶端N点相距x=0.20m。现将弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰水平飞上顺时针始终匀速转动的传送带，已知传送带水平放置且足够长，传送带上端距N点所在水平面高度为h=0.80m（g取10m/s2）求：
（1）弹簧锁定时储存的弹性势能；
（2）传送带右端竖直固定半径R=0.2m的光滑半圆轨道，且轨道下端恰好与传送带相切，为使滑块能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨道，求传送带速度应当满足的条件。
.
参考答案：
1．D
解析：根据矢量的合成法则，当合速度方向与皮划艇相对静水的速度方向垂直时，皮划艇渡河的航程最短，则有
故选D。
2．B
解析：A．竖直方向由
可得，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；
B．水平位移
故B正确；
C．初速度的竖直分量大小为
故C错误；
D．根据速度的合成得，初速度大小为
故D错误。
故选B。
3．C
解析：A．由平抛运动规律有
解得
运动员飞行的时间t与v0成正比，所以运动员先后在空中飞行的时间不相同。A错误；
B．由平抛运动推论有速度夹角的正切值是位移夹角正切值的2倍， 落到雪坡上位移夹角相同，则速度的夹角也相同。所以B错误；
C．由于运动员飞行的时间t与v0成正比得
运动员飞行过程，由动量定理有
故运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比与时间成正比为3:4，所以C正确；
D．运动员下落的高度为
由动能定理有
解得
运动员先后落在雪坡上动能的增加量与时间的平方成正比，动能的增加量之比为9:16，所以D错误；
故选C。
4．B
解析：AC．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的，由公式
由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度小于B球的角速度，由周期公式
所以球A运动的周期大于球B的运动周期，AC错误；
BD．由于A和B的质量相同，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的，由向心力的计算公式
由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，B正确，D错误。
故选B。
5．D
解析：A．根据
知
v=
C的轨道半径大于B的轨道半径，则B的线速度大于C的线速度，A、C的角速度相等，根据v=rω知，C的线速度大于A的线速度，可知物体A随地球自转的线速度小于卫星B的线速度，故A错误．
B．根据
知
因为C的轨道半径大于B的轨道半径，则B的角速度大于C的角速度，故B错误．
C．A的周期等于地球的自转周期，C为地球的同步卫星，则C的周期与地球的自转周期相等，所以物体A随地球自转的周期等于卫星C的周期，故C错误．
D．因为AC的角速度相同，根据a=rω2知，C的半径大于A的半径，则C的向心加速度大于 A的向心加速度，所以物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度，故D正确．
故选D．
6．B
解析：由开普勒第三定律
可得
其中
即，此卫星的运转周期大约是
故选B。
7．D
解析：根据
A．根据
可知，资源一号02E卫星的轨道半径大于地球的半径，则其运行的线速度小于，选项A错误；
B．根据
卫星与资源一号02E卫星的周期之比为，选项B错误；
C．卫星与资源一号02E卫星的质量关系不确定，则不能比较动能之比，选项C错误；
D．根据
可知，卫星与资源一号02E卫星运行的加速度大小之比为，选项D正确。
故选D。
8．A
解析：根据牛顿第二定律可得
解得
经过个周期，卫星的速度大小不变，方向转过90°，有
根据动量定理可得
故选A。
9．AC
解析：A. 两球转动的角速度相等，根据v=rω知，两球的线速度大小之比为1:2，设杆的中点小球的速度为v，则外端小球的速度为2v，
根据系统机械能守恒得：mgL+mg = +
解得：v=，则外端小球的速率为：v′=2v=，故A正确；
BCD. 外端小球的重力势能减小量为mgL，动能增加量为：=mgL，则外端小球机械能增加mgL，根据系统机械能守恒知，中点小球的机械能减小mgL.可知两球的机械能都在变化．故BD错误，C正确．
故选AC.
10．AD
解析：首先P=Fv，开始的时候p=F0v0，功率增加一倍的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是力F，增加一倍变为2F0，牵引力变大后则汽车开始加速，加速过程中仍满足P=Fv，则速度增大后牵引力F慢慢减小，则由知加速度越来越小，所以t1到t2时刻的速度图象的斜率越来小；力，a是逐渐减小的，故随t的均匀增加F减小的越来越慢，图线渐渐变得平缓，t2时刻减速的加速度为0．牵引力减小到和阻力相等，等于F0，故A正确，B错误；由前面分析知牵引力变大后则汽车开始加速，加速过程中满足P=Fv，则速度增大后牵引力F慢慢减小，则由知加速度越来越小，所以t1到t2时刻的速度图象的斜率越来小，故C错误，D正确；故选AD．
【点睛】要注意P=Fv的使用．了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题，注意速度不能瞬间改变．
11．CD
解析：A．双星系统的周期相同，故A错误；
B．由于双星系统两颗恒星的向心力大小相等，即
可得
由于A恒星做圆周运动的半径是B恒星的半径2倍，因此A、B两颗恒星质量之比为1：2，故B错误；
C．由可知，圆周运动相同角速度情况下，半径越大向心加速度越大，A恒星做圆周运动的半径是B恒星的半径2倍，因此恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，故C正确；
D．由万有引力提供向心力
可得
因此
两颗恒星质量之和为
故D正确。
故选D。
12．BD
解析：A．设太阳质量为M，地球质量为m，由牛顿第二定律和万有引力定律得
解得
故A错误；
B．设火星周期为，由开普勒第三定律得
解得
火星绕太阳公转的角速度大小为
故B正确；
C．火星表面万有引力等于重力
解得
因无法求得，所以无法表示，故C错误；
D．地球绕太阳运转角速度，火星绕太阳运转角速度，从地球和火星相距最远到第一次相距最近时间为t，则
联立解得
故D正确。
故选BD。
13．（1）1200N·s，方向竖直向下；（2）1200N，方向竖直向下
解析：（1）工人下落至安全带伸直之前，有
解得
重力的冲量大小为
方向竖直向下
（2）在整个下落过程中，取向下为正方向，由动量定理得
解得
由牛顿第三定律知工人给安全带的冲力大小为
方向竖直向下。
14．（1）；（2）或
解析：（1）滑块离开斜面后，竖直方向由
得
所以滑块离开斜面时，有
得
对滑块，从开始到恰上斜面，机械能守恒，弹簧锁定时储存的弹性势能为
解得
（2）若滑块不能越过四分之一圆弧，对滑块，由机械能守恒定律得
则有
若滑块能过二分之一圆弧，在最高点，对滑块，由牛顿第二定律有
得
从最低点到最高点，对滑块，由机械能守恒定律得
得
所以传送带运行速度应当满足的条件是
或
