河南省商丘市2023-2024学年高一下学期5月联考物理试题（原卷版+解析版）

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一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分）
1. 体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AD．羽毛球在空中做曲线运动，可知羽毛球所受合力产生的加速度应指向轨迹的凹侧，故AD错误；
BC．羽毛球处于上升过程，速度在减小，可知所受合力产生的加速度与速度之间的夹角应为钝角，故B错误，C正确。
故选C。
2. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（ ）
A. 绳的拉力等于M所受的重力
B. 绳的拉力小于M所受的重力
C. 绳的拉力大小逐渐变小
D. 绳的拉力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．将汽车的速度沿绳与垂直与绳方向分解，沿绳的分速度与物体M的速度相等，则有
汽车匀速向左运动时，夹角减小，则沿绳的分速度增大，即物体向上做加速运动，物体的加速度方向向上， 绳的拉力大于M所受的重力，故AB错误；
CD．根据上述有
对上式求导数
其中角速度为汽车垂直于绳方向上分运动的角速度，令滑轮左侧细绳在竖直方向上的投影长为h，则有
则有
可知，汽车匀速向左运动时，夹角减小，上述导数的绝对值减小，即物体M的加速度减小，加速度方向向上，可知绳的拉力大小逐渐变小，故C正确，D错误。
故选C。
3. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则下列说法错误的是（ ）

A. 线速度大小之比为
B. 角速度大小之比为
C. 圆周运动的半径之比为
D. 向心加速度大小之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A． A、B通过的路程之比为，时间相等，由线速度的定义知
故A错误，符合题意；
B．运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为，时间相等，根据角速度的定义知
故B正确，不符合题意；
C．根据知，圆周运动的半径之比为
故C正确，不符合题意；
D．根据知，向心加速度大小之比为
故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 如图所示为航天员在空间站“胜利会师”以及航天员出舱与地球同框的珍贵画面，已知空间站绕地球飞行可视为做匀速圆周运动，其运行的轨道离地面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则（ ）
A. 航天员在空间站工作生活时不受地球的引力作用
B. 空间站绕地球运行的速度大于7.9km/s
C. 空间站绕地球运行周期为24小时
D. 空间站在轨道处的向心加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．航天员在空间站工作生活时受到地球的引力作用，故A错误；
B．空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s，故B错误；
C．根据
得
空间站轨道比同步卫星低，周期小于24h，故C错误；
D．空间站在轨道处满足
在地表时满足
得
故D正确。
故选D。
5. 2024年2月25日从中国科学院云南天文台获悉，近期国内多个团队合作，利用清华大学——马化腾巡天望远镜（TMTS），发现了一距离地球2761光年的致密双星系统——TMTSJ0526。已知组成某双星系统的两颗恒星A和B，质量分别为和，相距为L。在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一点，在同一平面内做匀速圆周运动，运动过程中二者之间的距离始终不变。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. A和B的半径之比为
B. A和B的线速度之比为
C. A和B的向心加速度之比为
D. A和B的运动周期均为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力
其中
可得
，
A和B的半径之比为
故A错误；
B．根据
A和B的线速度之比为
故B错误；
C．根据
A和B的向心加速度之比为
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力
，
联立得
故D正确。
故选D
6. 如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为的圆轨道。质量为的游客随过山车一起运动，当游客以速度经过圆轨道最高点时（ ）
A. 处于超重状态B. 加速度方向竖直向下
C. 速度大小一定为D. 对座椅的作用力为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．游客在最高点，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，处于失重状态，A错误，B正确；
C．在最高点，根据牛顿第二定律，有
因为时，所以
C错误；
D．在最高点，根据牛顿第二定律，有
解得
根据牛顿第三定律，可知游客对座椅的作用力为
D错误。
故选B。
7. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出，水平方向运动距离l，与水面第一次作用后，薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后，在水平方向，速度不变，而在竖直方向，速度方向相反，大小变为原来的，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A. 薄铁片抛出的初速度大小为
B. 薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C. 薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D. 薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据平抛运动
，
解得
故A错误；
B．第一次竖直方向自由落体有
薄铁片第二次与水面接触后速度为
竖直方向做竖直上抛运动，根据
薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
故B错误；
C．薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的时间
薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向位移大小为
故C正确；
D．薄铁片接触水面时速度方向与水面的夹角的正切值为
因为水平速度不变，竖直方向速度变小，所以薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角变小，故D错误。
故选C。
二、多选题（本题共3小题，每题6分，选不全得3分。共18分）
8. 如图所示，小球从A点斜向上抛出，恰好垂直撞到竖直墙壁上的B点，已知小球在A点速度大小为，与水平方向成夹角．不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 小球上升的最大高度为0.45mB. 小球从A运动到B的时间为0.3s
C. 小球在最高点的速度大小为3m/sD. A、B间的水平距离为1.6m
【答案】AB
【解析】
【详解】A．小球竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
故A正确；
B．结合上述，利用逆向思维，根据速度公式有
解得
故B正确；
C．小球水平方向做匀速直线运动，则小球在最高点的速度大小为
故C错误；
D．小球水平方向做匀速直线运动，则A、B间的水平距离为
故D错误。
故选AB。
9. 中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括大、小齿轮、压嘴座等部件。大、小齿轮分别嵌合于大小轴孔中并相互咬合，半径之比为2:1。a、b两点分别位于大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮半径的中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时，下列说法正确的是（ ）

A. 角速度ωb>ωcB. 线速度vb