河北省邢台市四校联考2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题（解析版）

这是一份河北省邢台市四校联考2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷共6页，满分100分等内容，欢迎下载使用。

说明：1．本试卷共6页，满分100分。
2．请将所有答案填写在答题卡上，答在试卷上无效。
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. 美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长最小为0.36 m的方形物体，它距离地面高度为160 km，理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高。那么分辨率越高的卫星（ ）
A. 向心加速度一定越小B. 角速度一定越小
C. 周期一定越小D. 线速度一定越小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由万有引力提供向心力，可得
则越小，a越大，A错误；
D．越小越大，D错误；
B．越小，越大，B错误；
C．越小，T越小，C正确．
故选C。
2. 质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，下列说法正确的是（ ）
A. 质量大的物体滑行的距离大
B. 质量大的物体滑行的时间长
C. 质量大的物体滑行的加速度大
D. 它们克服摩擦力所做的功一样多
【答案】D
【解析】
【详解】解：
A．设它们的质量为m，在水平地面上滑行，只有摩擦力做功，根据动能定理
-μmgs=0-EK
可得知质量大的滑行的距离短，故A错误；
B．设物体的加速度为a，滑行过程中摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律得
μmg=ma
得
a=μg
因为摩擦因数相同，所以它们的加速度一样大．因为这两个物体的动能相等，所以质量大的速度小，加速度一样，则滑行时间短，故B错误；
C．由上面B分析知，他们的加速度一样大，故C错误；
D．因为整个过程中只有摩擦力做功，动能全部克服摩擦力做功转化为内能，因为它们的动能相等，所以克服摩擦力做功一样多，故D正确．
3. 下列说法正确的是
A. 做曲线运动的物体的合力一定是变化的
B. 两匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定，方向始终指向圆心
D. 做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化不同
【答案】C
【解析】
【详解】物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误；当两个互成角度的匀变速直线运动的合力方向与和速度方向在同一直线上时，合运动是直线运动，故B错误；做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，加速度大小恒定，方向始终指向圆心，故C正确；平抛运动是匀变速曲线运动，根据△可知，在相等的时间内速度变化相同，所以D错误．
4. 下列关于万有引力定律F＝G的说法，正确的是（ ）
A. 开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律
B. 牛顿通过地—月引力计算首先推算出了引力常量
C. 万有引力定律中引力常量G的单位是N·m2/kg2
D. 研究微观粒子之间的相互作用时万有引力不能忽略
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．万有引力定律是牛顿发现的，故A错误；
B．引力常量由卡文迪许首先通过实验较准确测得，故B错误；
C．根据万有引力定律
得引力常量
可知引力常量G的单位是N·m2/kg2，故C正确；
D．研究微观粒子之间的相互作用时万有引力常常忽略不计，故D错误。
故选C。
5. 人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，R、ω、g这三个物理量之间的关系是（ ）
A. ω＝B. ω＝C. ω＝D. ω＝
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由
得
其中r＝2.5R，再根据黄金代换
可得
故A正确，BCD错误。
故选A
6. 一滑块从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点，而返回后又仅能滑到C点，若A、B两点的高度差为h1，B、C两点的高度差为h2，必有( )
A. h1＝h2
B. h1C. h1>h2
D. 条件不足，无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由A→B根据动能定理得：mgh1－Wf1＝0，由B→C根据动能定理得：mgh2－Wf2＝0，由于小球克服摩擦力做功，机械能不断减小，前后两次经过轨道同一点时速度减小，所需要的向心力减小，则轨道对小球的支持力减小，小球所受的滑动摩擦力相应减小，而滑动摩擦力做功与路程有关，可见，从A到B小球克服摩擦力Wf1一定大于从C到B克服摩擦力做功Wf2，可得h1＞h2，所以C正确，ABD错误．
故选C
7. 木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗.这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据.若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时
A. 木卫2的周期大于木卫1的周期
B. 木卫2的线速度大于木卫1的线速度
C. 木卫2的角速度大于木卫1的角速度
D. 木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度
【答案】A
【解析】
【详解】研究卫星绕木星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动所需的向心力得出：
A.由上式可得：
已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，木卫2的周期大于木卫1的周期，故A正确；
B.由
已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的线速度小于木卫1的线速度，故B错误；
C.由
已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的角速度小于木卫1的角速度，故C错误；
D.由
因木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的向心加速度小于木卫1的向心加速度，故D错误．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 半径为R的光滑半圆球固定在水平面上（如图所示），顶部有一个小物体A，今给它一个水平初速度v0=，则下列说法错误的是（ ）
A. 沿球面下滑至M点
B. 沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动
C. 沿半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动
D. 立即离开半圆做平抛运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】在最高点，根据牛顿第二定律得：
解得：
N=0
知物体在最高点，仅受重力，有水平初速度，只受重力，将做平抛运动，D正确，不符合题意；ABC错误，符合题意。
故选ABC。
9. 如图所示，长为L的轻绳拴着一个质量为m的小球，绕着固定点O在竖直平面内做完整的圆周运动．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过最高点时速度可能为零
B. 小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零
C. 小球通过最低点时速度的最小值等于
D. 小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于6mg
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有
解得
即为小球通过最高点的最小速度，故A错误，B正确；
CD．从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有
解得
小球能通过最高点时最低点的最小速度为，在最低点，由牛顿第二定律得
解得绳子在最低点的最小拉力为
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是
A. 月球质量可表示为
B. 探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率
C. 探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度
D. 探测器在A点和B点变轨时都需要加速
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则轨道半径为4R；在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有
解得：
故A项正确；
B．由于探测器从椭圆轨道B点进入圆轨道做近心运动，所以应减速，则探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在近月轨道Ⅲ上速率，由公式
得
所以探测器在近月轨道Ⅲ上的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率，则探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率，故B项正确；
C．由公式
得
所以探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度，故C项正确；
D．探测器在A点和B点都做近心运动，所以应减速，故D项错误．
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在研究平抛运动的实验中
(1)在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用（ ）
A.空心小铁球 B.实心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种小球都可以
(2)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是（ ）
A.保证小球飞出时,初速度水平
B.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小
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
(3)如图所示，某同学在做平抛运动实验时，小球运动过程中先后经历了轨迹（轨迹未画出）上的a、b、c、d四个点；已知图中每个小方格的边长l＝1.6 cm，g取10 m/s2．
请你根据小方格纸上的信息，算完成下面的个问题：
①若已知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，则小球运动过程中从a→b、b→c、c→d所经历的时间 _______（选填“相同”或“不同”）．
②小球平抛运动的初速度v0＝________ m/s；
③小球在b点时的速率为_______m/s．（计算结果均保留两位有效数字）
【答案】 ①. B ②. A ③. 相同 ④. 0.80 ⑤. 1.0
【解析】
【详解】解：(1) 为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项B正确，A、C、D错误；
(2)斜槽末端的切线必须是水平的，是为了保证小球抛出后做平抛运动，故选项A正确，B、C、D错误；
(3) ①小球在水平方向做匀速直线运动，由于、、的水平间距相等，所以所经历的时间相同；
②在竖直方向上有，则有，可得小球平抛运动的初速度；
③b点竖直方向的分速度，小球在b点时的速率为．
12. 用如图甲所示的实验装置验证组成的系统机械能守恒．从高处由静止开始下落，上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点．对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙所示是实验中获取的一条纸带；O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50Hz．已知，则（计算结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度___________。
（2）在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量____________J，系统势能的减少量_________J（当地的重力加速度g取）
（3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度___________。
【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60
（3）9.7
【解析】
【小问1详解】
每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔为
s=0.1s
在纸带上打下计数点5时的速度为
【小问2详解】
[1]在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量为
J=0.58J
[2]系统势能的减少量为
J=0.60J
【小问3详解】
根据系统机械能守恒可得可得
可得
图像的斜率为
解得当地的重力加速度为
13. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施了投弹爆破，飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标．求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小．（不计空气阻力）
【答案】v0；
【解析】
【详解】根据可得：
t=2Hg
则击中目标时飞机飞行的水平距离：
炸弹击中目标时竖直分速度：
根据平行四边形定则得击中目标时的速度大小：
14. 某星球半径为，假设该星球表面上有一倾角为的固定斜面体，一质量为的小物块在力作用下从静止开始沿斜面向上运动，力始终与斜面平行，如图甲所示．已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力随位移变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）．已知小物块运动时速度恰好为零，万有引力常量，求（计算结果均保留一位有效数字）
（1）该星球表面上的重力加速度的大小；
（2）该星球的平均密度．
【答案】，
【解析】
【详解】（1）对物块受力分析如图所示；
假设该星球表面的重力加速度为g，根据动能定理，小物块在力F1作用过程中有：
小物块在力F2作用过程中有：
由题图可知：
整理可以得到：
(2)根据万有引力等于重力：，则：
，，
代入数据得
15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，在弹力的作用下获某一向右速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，求：
（1）弹簧对物块的弹力做的功；
（2）物块从B到C克服阻力做的功；
（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小．
【答案】（1）3mgR；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）B点对物块有
解得
由功能关系有
（2）在C点对物块有

解得
在由B到C过程由功能关系有
（3）在由C到落回地面的过程由机械能守恒有
【点睛】解答本题首先应明确物体运动的三个过程，第一过程弹力做功增加了物体的动能；第二过程做竖直面上的圆周运动，要注意临界条件的应用；第三过程做平抛运动，机械能守恒。