大理白族自治州民族中学2023-2024学年高一下学期5月期中检测物理试卷(含答案)

这是一份大理白族自治州民族中学2023-2024学年高一下学期5月期中检测物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．匀速圆周运动不变的物理量是( )
A.线速度B.向心加速度C.向心力D.角速度
二、单选题
2．某型号汽车发动机的额定功率为60kW。汽车以额定功率在平直公路上行驶，受到的阻力大小为2000N，则汽车匀速行驶的速度大小是( )
A.40m/sB.30m/sC.20m/sD.10m/s
三、单选题
3．人站在力传感器上完成下蹲、起立动作。计算机采集到力传感器的示数F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.a到c过程中人处于超重状态B.c到d过程中人处于超重状态
C.a到d为“下蹲—起立”过程D.a到d为“起立—下蹲”过程
四、单选题
4．如图所示，为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是( )
A.M的运行周期比N的大B.M的角速度比N的小
C.M的线速度比N的大D.M的向心加速度比N的小
五、单选题
5．如图所示，以水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度为，可知物体完成这段飞行的时间是( )
A.B.C.D.2s
六、单选题
6．某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，距离地面时打开降落伞，落地前瞬间速度大小为。若打开降落伞后运动员的运动可看作匀减速直线运动且加速度大小为，取重力加速度。运动员做自由落体运动的时间为( )
A.B.C.D.
七、单选题
7．2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与“天和核心舱”完成对接，航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和核心舱”。对接过程的示意图如图所示，“天和核心舱”处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十五号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与“天和核心舱”对接。则神舟十五号飞船( )
A.由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点加速
B.沿轨道Ⅱ运行的周期为
C.在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D.在轨道Ⅲ上B点的线速度小于在轨道Ⅱ上B点的线速度
八、单选题
8．如图所示，甲、乙两人站在水平地面上，光滑圆环套在不可伸长的轻绳上，圆环下端吊一重物。两人缓慢收绳，在重物竖直向上移动一小段距离的过程中( )
A.重物所受合力逐渐变大B.轻绳上的张力逐渐变小
C.地面对乙的摩擦力逐渐变大D.地面对甲的支持力逐渐变大
九、多选题
9．下列说法正确的是( )
A.图甲中，小球可以仅在一恒力F的作用下沿图中轨迹从M点运动到N点
B.图乙中，小船在绳子拉力作用下水平向左运动，其速度分解遵循图中的分解方式
C.图丙中，绳长不变，小球做匀速圆周运动的角速度越大，绳子与竖直方向的夹角越大
D.图丁中，若飞机接近光速飞行时，经典力学就不再适用
一十、多选题
10．小船要渡过200m宽的河面，水流速度是4m/s，船在静水中的航速是5m/s，则下列说法正确的是( )
A.船头指向即船的实际航线，也就是合速度方向
B.由于水流速度小，小船过河的最短位移为200m
C.小船过河所需的最短时间是50s
D.如果水流速度增大为6m/s，小船过河所需的最短时间不变
一十一、多选题
11．如图所示，光滑斜面OA和OB的倾角分别为和，质量相等的物块P和Q（均视为质点）从O点由静止释放，分别沿OA和OB下滑，从开始释放到到达斜面底端的过程中，重力对P、Q做的功分别为、，重力做功的功率分别为、，下列表达式正确的是( )
A.B.C. D.
一十二、多选题
12．假设地球可视为质量分布均匀的球体.已知地球表面两极处的重力加速度大小为，地球的半径为R，地球的自转周期为T，引力常量为G，由此可知( )
A.地球的质量为
B.地球表面赤道处的重力加速度大小为
C.近地卫星运行的加速度大小为
D.地球同步卫星在轨道上运行的加速度大小为
一十三、实验题
13．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有_______；
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系：
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行；
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。
（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是_______。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
一十四、实验题
14．某实验小组利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材来完成“探究加速度与物体所受合力的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，力传感器记录下细线的拉力F，仅改变悬挂的钩码个数来进行多组实验。
（1）实验中调节气垫导轨水平后，_______调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行，力传感器和钩码的总质量_______远小于滑块及遮光条的总质量。（均填“需要”或“不需要”）
（2）根据实验中测量的各物理量可知，遮光条经过光电门时的速度大小_______，滑块的加速度大小_______。（均用题目给定的物理量符号表示）
（3）测得多组实验数据后，根据实验数据处理结果绘制出的图像如图乙所示，若该图像的斜率为k，则滑块及遮光条的总质量_______（用题目给定的物理量符号表示）。
一十五、计算题
15．随着科技的进步，探索太空已由遥不可及的幻想变成可能。假设你是一名宇宙学家，即将登陆一颗未知星球。你的飞船正绕着该星球做半径为r的匀速圆周运动，飞船做圆周运动的周期为T，引力常量为G。
（1）求该星球的质量；
（2）若已知该星球的半径为R，求该星球的密度。
一十六、计算题
16．一足够长的木板P静置于粗糙水平面上，木板的质量，质量的小滑块Q（可视为质点）从木板的左端以初速度滑上木板，与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F，如图甲所示，设滑块滑上木板为时刻，经过撤去拉力F，两物体一起做匀减速直线运动，再经过两物体停止运动，画出的两物体运动的图像如图乙所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度）求：
（1）根据图乙，求0~2s内滑块Q和木板P的加速度？
（2）根据图乙，求滑块Q运动的总位移？
（3）拉力F的大小？
一十七、计算题
17．小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。求：
（1）绳突然断掉时球的速度大小；
（2）轻绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？
参考答案
1．答案：D
解析：A.匀速圆周运动线速度的大小不变，方向一直变化，故A错误；
BC.向心加速度和向心力的大小不变，方向始终指向圆心，则方向改变，故BC错误；
D.角速度的大小和方向都不变，故D正确。
故选D。
2．答案：B
解析：汽车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，有
由
解得汽车匀速行驶的速度大小
故选B。
3．答案：A
解析：A.根据图像可知，人的重力（实重）为，在a到c过程中，力传感器的示数大于，即视重大于实重，人处于超重状态，故A正确；
B.在c到d过程中，根据图像可知，力传感器的示数小于，即视重小于实重，人处于失重状态，故B错误；
CD.人从蹲姿起立的过程中，先向上加速，再向上减速，所以起立的整个过程中先处于超重状态，后处于失重状态，因此可知a到d为“起立”过程，故CD错误。
故选A。
4．答案：C
解析：A.由开普勒第三定律可知
因为
所以
A错误；
B.由圆周运动各物理量的关系，可知角速度与周期成反比，故
B错误；
C.由万有引力充当向心力
得
因为
所以
C正确；
D.由万有引力充当合力，由牛顿第二定律
得
因为
所以
D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：小球垂直地撞在倾角的斜面上，则有
又
联立解得
故选C。
6．答案：D
解析：选取向下为正方向，由速度和位移关系可得
解得
对于自由落体运动过程有
解得
故选D。
7．答案：A
解析：A.由低轨道进入高轨道需要点火加速，所以由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点加速，故A正确；
B.根据开普勒第三定律，有
解得
故B错误；
C.由万有引力公式可知，在轨道Ⅰ、Ⅱ上A点的合外力相同，加速度也相同，故C错误；
D.由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点加速，所以在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度，故D错误。
故选。
8．答案：C
解析：A.缓慢收绳的过程视为动态平衡，重物所受合力始终为零，处于平衡状态，故A错误；
B.分析可知，圆环套在绳子上可视为活结模型，环两端绳子上的拉力大小相等，根据平行四边形定则，做出力的平行四边形如图所示
设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子上的拉力为T，根据力的平行四边形可知，当缓慢收缩绳子时，绳子上拉力与竖直方向的夹角θ增大，而根据平衡条件有
可知，当θ增大时，绳上的拉力增大，即缓慢收缩绳子时，轻绳上的张力逐渐增大，故B错误；
C.对乙分析，在水平方向，乙受到地面对乙的静摩擦力与绳子上的拉力在水平方向的分力而平衡，则有
在缓慢收缩绳子的过程中，绳中的拉力T增加，同时θ也变大，因此可知，地面对乙的摩擦力逐渐变大，故C正确。
D.根据平衡条件可知，每段绳子上的拉力在竖直方向的分力不变，即
对甲分析，设地面对甲的支持力为，根据平衡条件有
可知地面对甲的支持力不变，故D错误；
故选C。
9．答案：CD
解析：A.曲线运动的轨迹夹在所受合外力的方向与速度方向之间，且所受合外力一定指向轨迹的凹侧面，由此可知，图甲中，小球不可能仅在一恒力F的作用下沿图中轨迹从M点运动到N点，故A错误；
B.小船水平向左的运动为实际运动的速度方向，即合速度方向，而正确的分解方式应将合速度沿着绳子的方向分解与垂直绳子的方向分解，故B错误；
C.根据向心力公式有
而分析可知
即
可得
由此可知，绳长不变，小球做匀速圆周运动的角速度越大，绳子与竖直方向的夹角越大，故C正确；
D.经典力学只适用于低速、宏观物体的运动，图丁中，若飞机接近光速飞行时，其质量会发生改变，用经典力学不能进行解释，因此若飞机接近光速飞行时，经典力学就不再适用，故D正确。
故选CD。
10．答案：BD
解析：
A.在静水中船头指向只是船速方向，不是船的实际航线，合速度方向是船的实际航线方向，故A错误；
B.由于水流速度小，小船可以垂直过河，所以最短位移等于200m，故B正确；
C.船头垂直于河岸时渡河时间最短，小船过河所需的最短时间为
故C错误；
D.船渡河的最短时间是由船速决定的，与水流速度无关，则如果水流速度增大，小船过河所需的最短时间不变，故D正确。
故选BD。
11．答案：BC
解析：AB.重力做功
由于m、h相同，所以
故A错误，B正确；
CD.物块下落做匀加速运动，有
则下落时间
则重力做功的功率
所以
故C正确，D错误。
故选BC。
12．答案：BD
解析：在两极，万有引力等于重力，则有，解得，A错误；在赤道上，则有，又，联立解得地球表面赤道处的重力加速度大小为，B正确；近地卫星围绕地球表面做匀速圆周运动，则有，又，联立解得，C错误；地球同步卫星所受万有引力提供其做圆周运动的向心力，有，又，联立解得，D正确.
13．答案：（1）BD（2）需要；大于（3）C
解析：（1）AD.本实验要求钢球每次从斜槽末端抛出时的速度相同，所以必须每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，故A错误，D正确；
B.为使钢球离开斜槽末端后做平抛运动，即钢球离开斜槽末端时速度沿水平方向，斜槽轨道末段必须水平，故B正确；
C.挡板高度决定于钢球所留痕迹点的高度，而每个痕迹点的高度差是否相同对绘图无影响，所以挡板高度不一定等间距变化，故C错误。
故选BD。
（2）因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点，而所有痕迹点与原点应在同一抛物线上，所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点。
y轴正方向沿竖直向下，所以需要与重垂线平行。
因为和间水平距离相等，所以和间对应钢球运动的时间相同，设为T，设钢球在点时的竖直分速度大小分别为，则
所以
（3）A.从细管水平喷出稳定的细水柱具有水平初速度，且只受重力作用，可视为平抛运动，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，故A可行；
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，故B可行；
C.将铅笔抛出后，笔尖与白纸之间将无相互作用力，不可能在纸上留下抛物线痕迹，故C不可行。
本题选不可行的方案，故选C。
14．答案：（1）需要；不需要（2）；（3）
解析：（1）为了确保细线的拉力等于滑块所受外力的合力，实验中需要调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行；
当实验中调节气垫导轨水平且细线与气垫导轨平行时，力传感器的示数F等于细线的拉力，结合上述可知，该示数即为滑块的合力，可知实验中不需要使力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光条的总质量。
（2）根据光电门的测速原理，遮光条经过光电门时的速度大小为
根据速度与位移的关系式有
结合上述解得
（3）根据牛顿第二定律有
结合上述有
结合图乙有
解得
15．答案：（1）（2）
解析：（1）根据
可得
（2）该星球的密度
16．答案：（1）；（2）24m（3）9N
解析：（1）根据图像斜率代表加速度可知，0~2s内滑块Q和木板P的加速度
，
（2）根据图像面积代表位移可知
（3）对Q分析0-2s阶段
对P分析
在共同减速阶段地面的摩擦力
，
解得
17．答案：（1）（2）（3），
解析：（1）绳突然断掉，小球做平抛运动，平抛高度
则水平方向上做匀速直线运动
竖直方向上自由落体运动
联立可解得
（2）当小球在最低点时，绳恰好断，故绳能承受的拉力满足
代入数据解得
（3）设绳长为x，最低点的速度为，绳仍在球运动到最低点时断掉，则
得
小球以在最低点做平抛运动，则有
得
联立得
当时，即时，最大水平距离为