广东省广州市执信中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷

这是一份广东省广州市执信中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．如图是航展飞行表演中的精彩镜头，喷出的烟雾将飞机的运动轨迹显现出来，关于这些飞机的运动，以下说法正确的是（ ）
A．飞机所受合外力方向与速度方向不共线
B．飞机所受合外力沿飞机运动方向
C．飞机所受合外力不变
D．飞机的运动速度不变
2．欧冠淘汰赛C罗打入锁定胜局的精彩倒勾进球瞬间，如图所示，在这过程中可将腿的转动视为圆周运动，则（ ）
A．大腿A点转动过程中线速度不变
B．大腿A、B两点的线速度大小相同
C．大腿A、B两点的角速度大小相同
D．大腿A、B两点的向心加速度一样大
3．三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ）
A．F1B．F2C．F3D．F4
4．如图为打桩机工作的示意图。打桩机重锤的质量为m，从距离木桩顶端高h处自由下落击打木桩，重力加速度为g。则重锤（ ）

A．自由下落过程中重力的平均功率为
B．自由下落过程中重力的平均功率为
C．击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为
D．击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为
5．如图所示，A为地球表面赤道上的物体，B为一轨道在赤道平面内的实验卫星，C为在赤道上空的地球同步卫星，地球同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为，两卫星的环绕方向相同，那么关于A、B、C的说法正确的是（ ）
A．B、C两颗卫星所受地球万有引力之比为
B．B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体A的角速度
C．同一物体在B卫星中对支持物的压力比在C卫星中小
D．B卫星的周期为6小时
6．如图（a）所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落。其原理可等效为如图（b）所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变。不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g，则（ ）
A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B．铁球经过A点的速度一定大于
C．轨道对铁球的磁性引力至少为，才能使铁球不脱轨
D．铁球绕圆轨道运动时，B点受轨道的弹力比A点大
7．小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度启动，图像如图所示，已知人和平衡车的总质量为，平衡车动力系统的额定功率为，平衡车受到的阻力恒为，不计人对平衡车做功，则（ ）
A．时间内，阻力对平衡车做的功为
B．平衡车能达到的最大行驶速度
C．平衡车匀加速阶段的牵引力为
D．平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度
二、多选题（6分*3=18分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．钓鱼是一项越来越受到欢迎的运动，钓到大鱼时一般会先将鱼遛至没有力气再收线，如图所示，在收尾阶段，鱼已经浮在水面不再挣扎，钓鱼者以恒定速率v收鱼线（钓鱼者和鱼竿视为不动），鱼线与水平面的夹角为θ，以下说法正确的是（ ）
A．鱼在靠近钓鱼者过程中速率增大
B．当θ = 60°时，鱼的速率为2v
C．当θ = 37°时，鱼的速率为0.8v
D．鱼受到的合外力恒定
9．2022年11月3日，中国空间站梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成。已知中国空间站在距地面高度为h的圆形轨道运行。若地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，梦天实验舱转位过程的时间为t，不考虑地球的自转。则（ ）

A．中国空间站做圆周运动的周期为
B．中国空间站做圆周运动的周期为
C．中国空间站在转位时间内通过的路程为
D．中国空间站在转位时间内通过的路程为
10．如图，长为的倾斜传送带以速度逆时针匀速运动。将质量为的小物块无初速放到传送带的上端，当物块运动到传送带的下端时，速度刚好也为，已知传送带倾斜角为，与物块间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）

A．传送带对物块做的功
B．传送带对物块做的功
C．物块与传送带摩擦产生的热量为
D．物块与传送带摩擦产生的热量为
三、实验题（2题共14分）
11．在“研究平抛运动”实验中：
(1)下列说法正确的有 。
A．调节斜槽轨道末端水平，是为了保证小球抛出的初速度水平
B．检验是否调节水平，方法是将小球放在轨道末端，看小球是否滚动
C．每次释放小球时都应由静止释放，但可以从斜槽上不同位置释放
D．必须使用光滑的斜槽
(2)如图所示为某同学在研究小球的平抛运动时拍摄的频闪照片的一部分，其背景是边长为4.90 cm的小方格，g取9.80 m/s2.由图可求得照相机的闪光时间间隔为 s；小球抛出时的初速度大小为 m/s。小球从抛出到到达B点，经历时间为 s
12．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)实验中，需先接通电源，再由静止释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点、、，测得它们到起始点的距离如图。已知重物质量重力加速度，打点计时器打点周期为，那么打点计时器打下计数点B时，重物的速度 ；点到点过程中重物重力势能减少量为 。（结果均保留三位有效数字）
(2)该同学根据纸带算出了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，得到的图像如图所示。已知图像的斜率为，可求得当地的重力加速度 。
四、解答题（12+12+16=40分）
13．链球是田径运动中利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，人带动链球旋转，最后加力使球脱手而出。某运动员在一次链球训练时，落点到抛出点的距离为x=80m，通过训练录像测得链球离地的最大高度为h=20m，（忽略空气阻力，不计链球抛出时离地高度，重力加速度g取10m/s2），求：
（1）链球从最高点到地面经历的时间。
（2）链球在最高点的速度大小。
（3）若链球脱手前做圆周运动的半径为r=1.5m，则链球脱手前瞬间角速度的大小。

14．如图所示，半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内，O为圆心，OA与水平方向的夹角为30°，OB在竖直方向．一个可视为质点的小球从O点正上方某处以某一水平初速度向右抛出，小球恰好能无碰撞地从A点进入圆轨道内侧，此后沿圆轨道运动到达B点．已知重力加速度为g，求：(不计空气阻力)
(1)小球初速度的大小；
(2)小球运动到B点时对圆轨道压力的大小．
15．如图所示，长的光滑直杆以倾角固定在地面上。轻绳一端与套在直杆顶端的质量的小球A连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮、后与物体B连接。初始控制小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力。质量的物体B与固定在地面的竖直轻弹簧连接，弹簧的劲度系数。已知，取重力加速度大小，，，轻绳不可伸长，A、B均可视为质点。现将小球A由静止释放。
（1）求释放小球A之前弹簧的形变量；
（2）若直线与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功；
（3）求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
参考答案：
1．A
【详解】AB．飞机做曲线运动，则所受合外力方向与速度方向不共线，选项A正确，B错误；
C．飞机所受合外力不断变化，选项C错误；
D．飞机的运动速度方向不断变化，则速度不断变化，选项D错误。
故选A。
2．C
【详解】倒勾球的动作可简化以固定点为轴杆的转动，A、B在同一杆上，角速度相等，半径越大，线速度越大，向心加速度也越大，故两点线速度的大小和向心加速度的大小不相等。
故选C。
3．B
【详解】根据库仑定律可得
由于、到的距离相等，而的带电量小于的带电量，所以对的排斥力小于对的吸引力，则点的受力分析如图所示
根据矢量合成的平行四边形法则，可知合力的方向与题干中的方向相近。
故选B。
4．D
【详解】AB．物体做自由落体运动，由速度位移公式得
落地速度
下落过程重力的平均功率
AB错误；
CD．落地时重力的瞬时功率
C错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．由万有引力定律有
有上述表达式可知，物体间的引力与两个物体的质量和两者之间的距离均有关，由于B、C两卫星的质量关系未知，所以B、C两颗卫星所受气球的引力不一定为，故A项错误；
B．A为地球表面赤道上的物体，C为在赤道上空的地球同步卫星，所以A和C的角速度大小相同，对于卫星来说有
解得
对于卫星B和卫星C来说，由于两者绕同一地球运行，卫星B运行半径小，所以有
即B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体A的角速度，故B项正确；
C．物体在B、C卫星中均处于完全失重状态，物体对支持物的压力均为零，故C项错误；
D．对于卫星来说有
解得
地球同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为，所以
解得
故D项错误。
故选B。
6．C
【详解】A．铁球绕轨道不可能做匀速圆周运动，铁球的速度大小不断变化，所以A错误；
B．在A点轨道对小球的弹力方向向上，小铁球的速度只要大于等于0即可通过A点，所以B错误；
C．由于小铁球在运动过程中机械能守恒，所以小铁球在A点的速度越小，则在B点的速度也越小，铁球不脱轨需要的磁性引力最小的条件是：小铁球在A点的速度恰好为0，而且到达B点时，轨道对铁球的弹力恰好为0，则有
在B点有
联立解得
所以C正确；
D．铁球绕圆轨道运动时，B点有
在A点有
从A点运动到B点有
联立解得
所以铁球绕圆轨道运动时，B点受轨道的弹力比A点小，则D错误；
故选C。
7．C
【详解】A．时间内，由动能定理可得
联立可得
故A错误。
B．平衡车牵引力与阻力平衡时，达到最大速度，则由
可得平衡车能达到的最大行驶速度
故B错误；
C．由
可得平衡车匀加速阶段的牵引力为
故C正确；
D．由
可得平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度
故D错误；
故选C。
8．AB
【详解】AD．如图
将鱼的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则
v = v鱼csθ
则钓鱼者以恒定速率v收鱼线过程中θ增大，则v鱼增大，鱼做变加速运动，合外力不是恒定值，故A正确、D错误；
BC．根据
v = v鱼csθ
可知当θ = 60°时
v鱼 = 2v
当θ = 37°时
v鱼 = 1.25v
故B正确、C错误。
故选AB。
9．BC
【详解】AB．设中国空间站的质量为m，地球的质量为M，中国空间站绕地球运动的周期为T，则
设地球表面物体的质量为，则有
联立解得
故A错误、B正确；
CD．设中国空间站运行速度的大小为v，则有
中国空间站在t时间内运行的路程
则C正确，D错误。
故选BC。
10．ACD
【详解】A．物块速度达到v时，相对地面发生的位移为L，则传送带对物块做的功为
故A正确；
B．根据动能定理有
解得
故B错误；
CD．设物块速度达到经过的时间为t，则传送带经过的位移为
物块相对地面发生的位移为
物块相对传送带发生的位移为
物块与传送带摩擦产生的热量为
故CD正确。
故选ACD。
11． AB 0.1 2.45 0.3
【详解】(1)[1]A．调节斜槽轨道末端水平，是为了保证小球抛出的初速度水平，A正确；
B．检验是否调节水平，方法是将小球放在轨道末端，看小球是否滚动，若小球静止不动，则斜槽末端水平，B正确；
C．每次释放小球时都应从斜槽的同一位置由静止释放，C错误；
D．由于从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不必须光滑也能保证每次小球初速度相同，D错误。
故选AB。
(2)[2]由于小球在竖直方向上做自由落体运动，设小格的边长为L，根据
可得闪光的时间间隔
[3]水平方向做匀速直线运动，根据
解得
[4]B点的竖直速度等于AC段在竖直方向的平均速度
由于
因此运动的时间
12．(1) 1.17 0.690
(2)
【详解】（1）[1]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，打点计时器打下计数点B时，重物的速度为
[2]点到点过程中重物重力势能减少量为
（2）根据机械能守恒可得
可得
可知图像的斜率为
解得当地的重力加速度为
13．（1）；（2）（3）
【详解】（1）链球从最高点到地面做自由落体运动有
链球从最高点到地面经历的时间
（2）链球在最高点的速度大小
（3）链球脱手后竖直方向的速度
脱手后的速度为
链球脱手前瞬间角速度的大小
14．（1） （2）
【详解】（1）设小球的初速度为，飞行时间为t，则在水平方向有
在竖直方向有，
小球运动到A点时与轨道无碰撞，故
联立解得，
（2）抛出点距轨道最低点的高度
设小球运动到最低点B时速度为v，对圆轨道的压力为F，
根据机械能守恒有
根据牛顿运动定律有
联立解得
【点睛】对于多过程问题，需要将运动对象在每一个过程中的运动性质分析清楚，然后根据相对应规律列式求解
15．（1）伸长；（2）7J；（3）
【详解】（1）释放小球A前，B处于静止状态，由于绳子的拉力大于B受到的重力，故弹簧被拉伸，设弹簧的伸长量为x，对于B，根据平衡条件有
解得
（2）对A球从直杆顶端运动到C点的过程，应用动能定理得
其中
物体B下降的高度
由此可知，弹簧此时被压缩了0.1m，弹簧的弹性势能与初状态相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有
由题意知，小球A在C点时运动方向与绳垂直，此瞬间物体B的速度为零，解得
（3）由题意可知，杆长
故
当A到达D点时，弹簧的弹性势能与初状态相等，物体B又回到原位置，在D点对小球A的速度沿平行于绳和垂直于绳方向进行分解，平行于绳方向的速度等于B的速度，由几何关系得
对于整个过程，由机械能守恒定律得
解得