甘肃省白银市2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题（解析版）

这是一份甘肃省白银市2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章至第七章第2节。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 非遗传统文化“打铁花”，经过千百年不断的发展和传承，至今仍是中国受欢迎的传统艺术之一。表演“打铁花”时，将高温铁水击向高空，铁水迅速冷却形成粉碎的微细颗粒物，某表演的精彩瞬间如图所示。不计空气阻力。对铁水形成的微细颗粒物在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 所有的微细颗粒物的加速度均不同
B. 所有的微细颗粒物均做匀变速运动
C. 所有的微细颗粒物在空中运动的时间均相等
D. 所有的微细颗粒物到达最高点时速度均为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．所有的微细颗粒物仅受重力作用，加速度相同，均做匀变速运动，选项A错误、B正确；
C．微细颗粒物竖直方向的初速度不同，在空中运动的时间不相等，选项C错误；
D．微细颗粒物做斜抛运动，到达最高点时的速度不为零，选项D错误。
故选B。
2. 关于行星运动的公式，以下理解正确的是（ ）
A. 与和均无关B. 与成正比
C. 与的成反比D. 是一个与行星质量有关的常量
【答案】A
【解析】
【详解】设中心天体的质量为M，行星的质量为m，若椭圆轨道近似看作圆轨道时，根据万有引力提供向心力有
解得
即是一个与中心天体质量有关的常量，与和均无关。
故选A。
3. 在学校运动会上，小王在100m决赛中以11.21s的成绩获得冠军。下列说法正确的是（ ）
A. “11.21s”表示时刻
B. 比赛过程中，小王一直做匀速直线运动
C. 研究小王冲线的技术动作时，可以将他视为质点
D. 100m比赛中，运动员的成绩越优秀，其平均速度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．“11.21s”表示时间间隔，选项A错误；
B．比赛过程中，小王存加速运动阶段，选项B错误；
C．研究小王冲线的技术动作时，运动员大小不能忽略不计，不可以将他视为质点，选项C错误；
D．100m比赛中，运动员的成绩越优秀，用时间越短，根据
可知其平均速度越大，选项D正确。
故选D。
4. 某地铁站配置了智能化电动扶梯，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上扶梯时，扶梯先加速，再匀速上升。当扶梯加速上升时，站在扶梯上的乘客（ ）
A. 受到的重力变大B. 受到的重力变小
C. 处于超重状态D. 处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】当扶梯加速上升时，人具有向上的加速度，处于超重状态，但人的重力不变。
故选C。
5. 中国国际航空航天博览会是展示当今世界航空航天业发展水平的盛会，代表着当今国际航空航天业先进科技主流，已成为世界五大最具国际影响力的航展之一。某架表演飞机特技飞行时的轨迹照片如图所示，若水平圆轨迹半径为竖直圆轨迹半径的2倍，飞机飞行的速率保持不变，则飞机做水平圆周运动和竖直圆周运动相比较，下列说法正确的是（ ）
A. 向心加速度大小之比为
B. 合力大小之比为
C. 角速度大小之比为
D. 周期之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．飞机的向心加速度大小为
可知向心加速度大小之比为，故A错误；
B．飞机做匀速圆周运动时，合力提供向心力，则有
可知合力大小之比为，故B错误；
C．飞机的角速度大小为
可知角速度大小之比为，故C正确；
D．飞机的周期为
可知周期之比为，故D错误。
故选C。
6. 有种棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上。现将棋盘固定在竖直方向（如图中实线所示）。对于静止在棋盘上的某颗棋子，不计棋子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ）

A. 棋子所受的弹力一定与其所受的重力大小相等
B. 棋盘对棋子的作用力大于棋子所受的重力
C. 棋子的磁性越弱，棋子所受的摩擦力越小
D. 若使棋盘倾斜（如图中虚线所示），棋子仍相对棋盘静止，则棋子所受的摩擦力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由水平方向平衡可知，棋子所受的弹力大小与重力无关，故A错误；
B．棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，故B错误；
C．棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，与磁性强弱无关，故C错误；
D．若使棋盘倾斜（如图中虚线所示），棋子仍相对棋盘静止，则棋子所受的摩擦力（等于重力沿斜面的分力）变小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，物体A的质量为m、物体B的质量为2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端与B接触但不连接），对A施加一大小为F（F>6mg，其中g为重力加速度大小）、方向竖直向下的压力，将弹簧再压缩一段距离并处于平衡状态。弹簧始终在弹性限度内。现突然撤去该压力，两物体向上运动，当弹簧的弹力大小为时，A、B间的相互作用力大小为（ ）
A. B. C. mgD. 2mg
【答案】A
【解析】
【详解】对A、B整体分析，受到重力3mg和弹簧的作用力，以竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律有
对A受力分析，A受到重力mg和A、B间的弹力（设弹力大小为），根据牛顿第二定律有
联立解得
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于万有引力，下列说法正确是（ ）
A. 万有引力只存在于天体与天体之间
B. 计算某物体在万有引力作用下的加速度时，牛顿第二定律同样适用
C. 地球上的物体除受到地球对它们的万有引力外，还受到重力作用
D. 两质点间的万有引力的方向沿着二者的连线
【答案】BD
【解析】
【详解】A．自然界任何两个物体之间都存在万有引力，故A错误；
B．计算某物体在万有引力作用下的加速度时，牛顿第二定律仍然适用，故B正确；
C．地球上的物体所受的重力是万有引力的一个分力，故C错误；
D．两质点间的万有引力的方向沿着二者的连线，故D正确。
故选BD。
9. 甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示，图中和的面积分别为x1和x2。初始时，甲车在乙车前方x0处。下列说法正确的是（ ）

A. T时刻前，甲一直在乙前方
B. T时刻，甲的加速度大于乙的加速度
C 若，则两车不会相遇
D. 若，则两车相遇一次
【答案】BC
【解析】
【详解】由图线可知：在T时间内，甲车前进了x2，乙车前进了x1+x2，此过程中乙车相对甲车的位移为x1；
AD．若x1> x0，则T时刻前乙车已经超过甲车，T时刻后因为甲车的速度大于乙车，则甲车还会超过乙车，则两车相遇两次，选项AD错误；
B．图像的斜率表示加速度，可知T时刻，甲的加速度大于乙的加速度，选项B正确；
C．若x0=x1+x2，则x0＞x1；若x0+x2＞x1+x2，即x0＞x1，两车不会相遇，故C正确；
故选BC。
10. 学习了平抛运动后，周末小李约小张到射箭馆里体验射箭。小李和小张两人沿水平方向各自射出一支箭，箭头插入箭靶时与水平面的夹角分别为37°和，分别如图甲、乙所示。两支箭在竖直方向下落的高度相同，取不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小李和小张射出的箭在空中运动的时间之比为4：3
B. 小李和小张到箭靶的距离之比为16：9
C. 小李和小张射出的箭插入箭靶时的速度大小之比为4：3
D. 小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比为1：1
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意可知，两支箭在竖直都做平抛运动，在竖直方向都做自由落体运动，由于两支箭在竖直方向下落的高度相同，设下落的高度为h，有
故两支箭飞行的时间相同，故A错误；
B．由A项分析可知，两支箭飞行的时间相同，故两支箭入壶时的竖直方向的分速度也相同，设为，故甲所射箭的水平速度为
乙所射箭的水平速度为
故有
水平方向，根据
可得小李和小张到箭靶的距离之比为16：9，故B正确；
C．甲所射箭的入壶时速度为
乙所射箭的入壶时速度为
故有
故C正确；
D．箭的位移等水平方向位移和竖直方向位移的合位移，则小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度。A 点距B 点处光电门的高度为h。小球从 A点由静止释放后通过 B 点处的光电门。
（1）若测得小球的直径为d，小球通过光电门的遮光时间为t，则小球通过光电门时的速度大小为________（用d、t表示）。
（2）当地的重力加速度大小g=________（用h、d、t表示）。
（3）若操作无误，仅考虑空气阻力的影响，则测得的重力加速度_________（填“大于”“小于”或“等于”）当地实际的重力加速度。
【答案】（1）
（2）
（3）小于
【解析】
小问1详解】
（1）[1] 小球通过光电门时的速度大小为
【小问2详解】
（2）[2]根据运动公式可得
联立解得
【小问3详解】
（3）[3]因铁球下落过程中受到空气阻力，加速度小于当地实际重力加速度。
12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
（1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（ ）
A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空：
①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。
②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 1.5 ③. 2.5
【解析】
【小问1详解】
研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时的小球才能做平抛运动，所以必须使斜槽末端切线水平。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内位移之比为，由图可知
故A点不是抛出点。
[2]竖直方向由逐差法可知
代入数据可得
水平方向有
可得小球离开斜槽末端时的初速度大小为
[3]因为
所以小球通过B点时速度大小为
13. 2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星入轨后做匀速圆周运动。轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的第一宇宙速度v。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设卫星的质量为m，有
解得
（2）设以第一宇宙速度运行的某近地卫星的质量为m＇，有
解得
14. 如图所示,长木板 OA 的倾角（ )，从O 点正上方的P 处水平抛出一个小球（视为质点），小球恰好垂直打在板面上的 B 点，O、B两点间的距离 。取重力加速度大小 不计空气阻力。
（1）求小球在空中运动的时间t以及小球被抛出时的初速度大小；
（2）若其他情况不变，将小球的抛出点从 P 处水平左移，使得小球恰好落在O 点，求小球抛出点左移的距离x（结果可保留根号）。
【答案】（1）0.4s，3m/s；（2）
【解析】
【详解】（1）小球打到B点前瞬间的竖直分速度大小为
根据几何关系有
小球在水平方向上做匀速直线运动，有
解得
，m/s
（2）P点距点的高度
m
设抛出点左移后，小球做平抛运动的时间为，有
又
解得
x=m
15. 如图所示，在足够大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接质量m=0.2kg的小球A，另一端连接水平地面上质量M=0.3kg的物体B，小孔O与小球A的距离L1=0.15m，小孔O与物体B的距离L2=0.25m。使小球A做匀速圆周运动，取重力加速度大小g=10m/s2，小球A与物体B均视为质点，不计桌面的厚度。
（1）试证明当小球A做匀速圆周运动的线速度大小v1=1m/s时，物体B未离开地面；
（2）要使物体B不与桌面接触，求小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件；
（3）求当小球A做匀速圆周运动的线速度大小v2=1.8m/s时，物体B距地面的高度h。
【答案】（1）见解析；（2）；（3）0.066m
【解析】
【详解】（1）当物体B恰好要离开地面时，地面对物体B的支持力为零，此时细线的拉力大小F0与物体B所受的重力大小相等，即
设此时小球A的线速度大小为v0，有
解得
因为，所以当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B未离开地面；
（2）设当物体B恰好与桌面接触且无相互作用时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小为v3，有
解得
要使物体B不与桌面接触，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件为
（3）因为，所以当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B已离开地面且未接触桌面，设小球做匀速圆周运动的半径为r，有
解得
经分析可知
解得