[物理]四川省成都市2023-2024学年高一下学期6月测试试题(解析版)

这是一份[物理]四川省成都市2023-2024学年高一下学期6月测试试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分：100分，考试时间：90分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必填写好自己的姓名、考号填涂在在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦搽干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、单选题(本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形，若飞机做曲线运动，则（ ）
A. 飞机受到的合力沿轨迹的切线方向
B. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上
C. 飞机的速度一定发生变化
D. 飞机受到合力对飞机做的功一定不为零
【答案】C
【解析】A．飞机受到的合力指向轨迹的凹测，A错误；
B．飞机做曲线运动，飞机的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，B错误；
C．飞机做曲线运动，速度的方向时刻变化，则飞机的速度一定发生变化，C正确；
D．如果飞机的速率不变，飞机的动能不变，飞机受到的合力做功为零，D错误。
故选C。
2. 在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成粉浆，假设驴对磨杆的平均拉力为，驴对磨杆的拉力方向时刻与麻杆垂直，半径为，转动一周为，则（ ）
A. 驴转动一周拉力所做的功为
B. 驴转动一周拉力所做的功为
C. 驴转动一周拉力的平均功率为
D. 磨盘边缘的线速度为
【答案】B
【解析】AB．驴对磨的拉力沿圆周切线方向，拉力作用点的速度方向也在圆周切线方向，故可认为拉磨过程中拉力方向始终与速度方向相同，故根据微元功原理可知，拉力对磨盘所做的功等于拉力的大小与拉力作用点沿圆周运动弧长的乘积，则磨转动一周，弧长
所以拉力所做的功
故A错误；B对。
C．根据平均功率的定义得
故C错误；
D．线速度为
故D错误。
故选B。
3. 如图，将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h，重力加速度为g，取b点所在的水平面为零势能面，则小球在（ ）

A. a点的重力势能为0B. b点的动能为
C. b点的机械能为D. c点的机械能为
【答案】D
【解析】A．取b点所在的水平面为零势能面，则a点的重力势能为-2mgh，选项A错误；
BC．从a到b机械能守恒，则
即b点的动能为
选项BC错误；
D．从a到c机械能守恒，则c点的机械能等于a点的机械能，为，选项D正确。
故选D。
4. 2023年4月15日，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同，进行了神舟十五号乘组第四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。通过直播画面可以看到，画面中，他们在天上旋转、倒立、有时他们还漂浮在空间站中，他们之所以能漂浮在空间站中是因为（ ）

A. 他们所受地球引力全部充当向心力B. 他们不受重力作用
C. 他们所受合力为零D. 他们在空间站中的质量为零
【答案】A
【解析】他们跟飞船一起绕着地球做匀速圆周运动，航天员所受地球引力提供其做圆周运动的向心力。
故选A。
5. 如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 男孩和木箱组成的系统机械能守恒
B. 小车与木箱组成的系统动量守恒
C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D. 小孩推力的冲量小于木箱的动量的变化量
【答案】C
【解析】A．男孩和木箱组成的系统动能增大，由人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，故A错误；
BC．系统受合外力为零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，故B错误，C正确；
D．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推力的冲量等于木箱的动量的变化量，故D错误。
故选C。
6. 跳高是中学生喜欢的运动项目之一，为了确保运动员的安全，会在落点区设置沙坑，下列关于沙坑作用的说法正确的是（ ）

A. 减小落地时对人的冲量
B. 减小落地时人的动量
C. 减小落地时对人的平均冲击力
D. 减小人落地的时间
【答案】C
【解析】设运动员落地时的速度大小为，从运动员接触沙坑到其速度减小为零的过程中，根据动量定理可得
可得
则有
可知沙坑的作用是延长作用时间，减小落地时沙坑对人的平均冲击力。
故选C。
7. 发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（ ）

A. 地球同步静止卫星可以定点在邵东上空
B. 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
C. 卫星在轨道2上的Q加速度比在轨道3的Q的加速度大
D. 卫星在轨道1上经过P点时的速率大于它在轨道2上经过P点时的速率
【答案】B
【解析】A．地球同步静止卫星的轨道平面与赤道共面，因此地球同步静止卫星不可能定点在邵东上空，A错误；
B．根据
解得
轨道求得半径小于轨道3的半径，因此卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，B正确；
C．根据
解得
由于卫星到地心间距相等，因此卫星在轨道2上的Q加速度等于在轨道3的Q的加速度，C错误；
D．由轨道1到轨道2是由低轨道变轨到高轨道，需要在切点P处加速，因此卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率，D错误。
故选B。
8. 2023年春节黄金档期中我国科幻电影《流浪地球2》再获口碑、票房双丰收，极具科幻特色的“太空电梯”设定吸引了众多科幻爱好者研究的兴趣。太空电梯是从地面基座连接距离地球表面约36000km静止轨道空间站的直立式电梯，若地球的半径近似为6400km，下列关于太空电梯设定的说法，正确的是（ ）

A. 电梯轨道基座能建设在广州市
B. 若发生意外，断裂在太空里的电梯部件将不会掉落到地球上
C. 若电梯临时停在距离地表为18000km的高空，其重力加速度只有地球表面的
D. 登上静止轨道空间站的宇航员受到的万有引力约为地面的
【答案】D
【解析】A．由于要与同步轨道的空间站进行连接，故太空电梯应该建立在同步卫星轨道所在的平面内，即赤道上，故A错误；
B．太空电梯的设定实际为建于地球之上，由大型基座、牵引钢缆等组建连接于同步轨道的垂直电梯，实际是地表建筑物，跟随地球自转且具有相同的角速度，故其自转的角速度，线速度明显小于第一宇宙速度，故除静止轨道外的部分断裂皆因其受到的万有引力大于向心力，均会掉落，电影内也有这一情节，故B错误；
C．距离地表18000km的高空处，距离地心距离约为，约为地球半径的倍，根据万有引力定律
其重力加速度约为地球表面的，故C错误；
D．静止轨道为地球表面高36000km处，该处到地心距离为42400km，约为地球半径的倍，根据
引力约为地球表面的，故D正确。
故选D。
二、多选题(本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全得2分。有错选得0分。)
9. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ）

A. 图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，汽车受到的支持力小于重力
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动
D. 在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，其中b、d部分是水
【答案】BCD
【解析】A．图甲中衣服附着在脱水桶内壁上随桶一起转动，竖直方向由平衡得
可知摩擦力大小不变，故A错误；
B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，加速度竖直向下，根据牛顿第二定律可知
即汽车受到的支持力小于重力，故B正确；
C．图丙中水平圆盘转动时，圆盘对物体的摩擦力提供其做圆周运动的向心力，即
可知离圆盘中心越远，物体的摩擦力越大，越容易达到最大静摩擦力，越容易做离心运动，故C正确；
D．图丙中水的密度大，单位体积水的质量大，瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同，根据
可知水做圆周运动所需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以油和水分离后，油在水的内侧，故部分是水，故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】ABC
【解析】设每个球的质量均为m，取向右为正方向，则碰前系统总动量
碰前的总动能
A．若vA′ = -2m/s，vB′ = 6m/s，碰后总动量
动量守恒，总动能
总动能不变，A可能实现，故A符合题意；
B．若vA′ = 2m/s，vB′ = 2m/s，碰后总动量
总动能
动量守恒，机械能减少，B可能实现，故B符合题意；
C．碰后总动量
总动能
动量守恒，机械能减少，C可能实现，故C符合题意；
D．碰后总动量
总动能
动量守恒，机械能增加，D不可能实现，故D不符合题意。
故选ABC。
11. 在科学大探险的节目中有个扯桌布的游戏，如图所示，把玻璃杯叠放在一张桌布上，挑战者用水平力将桌布从玻璃杯下抽出，且玻璃杯不倒则完成挑战；第一次挑战者以较慢的速度将桌布水平抽出后，叠放的玻璃杯晃动了下，最终倒下，挑战失败，第二次以较快的速度将桌布从玻璃杯下抽出，玻璃杯几乎纹丝不动，挑战成功。下列说法中正确的是（ ）

A. 第一次抽出桌布过程中，玻璃杯受到桌布的摩擦力大一些
B. 两次抽出桌布过程中，玻璃杯受到桌布的摩擦力相等
C. 第一次抽出桌布过程中，玻璃杯增加的动量大一些
D. 第二次抽出桌布过程中，玻璃杯受到冲量大一些
【答案】BC
【解析】AB．两次抽出桌布的过程中，桌布和玻璃杯之间均发生相对滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由可知，两次玻璃杯受到桌布的摩擦力相等，故A错误，B正确；
CD．第一次抽出桌布过程中，摩擦力作用时间长，根据动量定理可得
可知第一次抽出桌布过程中，玻璃杯受到的冲量大一些，玻璃杯增加的动量大一些，故C正确，D错误。
故选BC。
12. 如图所示，质量为的物体在粗糙水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度匀速运动，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）

A. 传送带克服摩擦力做功为B. 摩擦力对物体做功为
C. 物体相对于传送带的位移D. 物体相对于传送带的位移
【答案】BC
【解析】A．物体先加速，则物体到速度v所需时间为
此时带的位移
传送带克服摩擦力做的功为
故A错误；
B．对物体，根据动能定理得知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化量，即，故B正确；
CD．在加速度间内物体的位移为
则物体相对传送带的位移为
故C正确，D错误。
故选BC。
第II卷（非选择题 共52分）
三、实验题(共18分)
13. 某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。

（1）打第2个计数点时小车的速度___________和第6个计数点时小车的速度；
（2）从打第2个计数点到打第6个计数点过程中小车合外力的冲量___________；
（3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证；
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因___________。（写出其中一条即可）
【答案】（1） （2） （4）平衡摩擦不够##存在空气阻力##倾角过小
【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打第2个计数点时小车的速度
（2）从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因可能是平衡摩擦不够、存在空气阻力、倾角过小。
14. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________。
A.直流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表
（2）实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量，重力加速度，打点计时器打点的周期为，那么打点计时器打下计数点B时，重物的速度___________；O点到B点过程中重物的重力势能减少量为___________J。（结果均保留三位有效数字）
（3）上述实验数据显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，分析产生误差的原因 ___________________（写一条即可）。
（4）该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度，以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像的斜率为，可求得当地的重力加速度___________。
【答案】（1）B （2）1.17 0.690 （3）空气阻力与摩擦阻力的影响 （4）
【解析】（1）电磁打点计时器需要连接交流电源；验证机械能守恒表达式中重物的质量可以约掉，故不需要天平测质量；通过打点计时器可以确定计数点间的时间间隔，故不需要秒表测时间；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离。
故选B。
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下计数点B时，重物的速度为
O点到B点过程中重物的重力势能减少量为
（3）由于空气阻力与摩擦阻力的影响，重物下落过程中，重力势能的减少量有一部分转化为内能，则重力势能的减少量略大于动能的增加量。
（4）根据机械能守恒定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得当地的重力加速度为
四、解答题(共34分)
15. 下雨时，为什么蚊子不会被雨滴砸死？科学家研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是很快与雨滴融为一体，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为m，漂浮在空气中（速度为零）；雨滴质量为nm，雨滴所受空气阻力与下落速度成正比，比例系数为k，击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，蚊子与雨滴融为一体时间为，蚊子重力不计。求：
（1）蚊子与雨滴融为一体后，蚊子的速度大小v；
（2）蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力F。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，则有
蚊子与雨滴融为一体，有
解得
（2）对蚊子由动量定理有
解得
16. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的线速度大小；
（2）物块的向心加速度大小；
（3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）物块做匀速圆周运动，有
解得
（2）由于
解得
（3）设物块的质量为m，则
又由于
解得
17. 如图所示，一轻质弹簧两端连着木块A和B，放在光滑水平面上，一颗子弹以水平速度射入木块A并留在其中，已知A的质量为m，B的质量为2m，子弹的质量为m，则当弹簧压缩最短时，求：
（1）系统的共同速度是多大；
（2）弹簧的弹性势能为多少；
（3）全过程系统损失动能为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意可知，整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律有
解得
（2）根据题意可知，子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得
当物块A与物块B速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律有
（3）全过程系统损失的动能为