广东省惠州市博罗县2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题（原卷版+解析版）

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本试卷共6页，15小题考试时间：75分钟满分；100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小随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. 3月29日晚博罗局部发生强对流天气，强对流天气具有较强的破环力，在气流作用下一个玩具球在空中上下飞舞，则对于做曲线运动的玩具球（ ）
A. 加速度大小始终为gB. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 一定在做变速运动D. 所受的合力可能为0
2. 小球在水平地面上方做平抛运动，如图所示，其在空中运动的时间由哪个选项中的数据决定（ ）
A. 高度h和当地重力加速度g
B. 初速度大小v0
C. 水平射程x
D. 小球质量m
3. 如图所示，当汽车以一定的速度过拱形桥和凹形路面时，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中汽车对桥面的压力大于车的重力
B. 图乙中汽车对路面的压力小于车的重力
C. 图甲中汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小
D. 图乙中汽车的速度越大，汽车对路面的压力越小
4. 关于功和能的概念，以下说法正确的是（ ）
A. 力矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
B. 功虽有正、负之分，但功是标量
C. 若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
D. 若物体动能发生变化，其运动过程中合力可能没有做功
5. 如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球在圆周最高点时的向心力一定只由重力提供
B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C. 小球通过圆周最高点时的速率可能为
D. 小球通过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
6. 如图所示，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速
B. 该卫星从轨道1到轨道3，重力势能逐渐减小
C. 该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度
D. 该卫星在轨道3上运动周期小于在轨道2上运动周期
7. 如图所示，在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转，已知出水口截面积为5cm2，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面打至侧壁不再弹起，水的密度为1.0×103kg/m3，则（ ）
A. 水在空中运动时间的最大值为0.4s
B. 任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面
C. 空中运动的水的质量最大值为0.8kg
D. 若保持θ不变，则随着液面上升，水在空中运动时长一定逐渐缩短
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. 有a、b、c、d四颗地球卫星，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（ ）
A. a的向心加速度小于重力加速度g
B. c在4小时内转过的圆心角是30°
C. b在相同时间内转过弧长最长
D. d的运动周期有可能是26小时
9. 如图所示，从倾角为的斜面的顶点O以水平速度抛出一个小球，经时间t后落在斜面上的A点，A、O的竖直距离为h，小球落到斜面上时速度的方向与斜面的夹角为，若以的速度将其沿水平方向抛出，不计空气阻力，斜面足够长，则下列分析正确的是（ ）

A. 飞行时间为
B. 落点离顶点的竖直距离为
C. 落到斜面上时速度的方向与斜面的夹角仍为
D. 落到斜面上时速度的方向与斜面的夹角大于
10. 如图所示，在投掷铅球比赛中，某同学先后从同一位置抛出同一铅球，铅球第1次落在地面上的M点，第2次落在地面上的N点，两次铅球到达的最大高度相同。 不计空气阻力，关于两次铅球在空中运动情况的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 铅球空中飞行时间相同
B. 推球过程，合外力对铅球做功相等
C. 从脱手后到落地前的过程，铅球动能变化量相等
D. 铅球落地前瞬间，重力的瞬时功率不等
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：
玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器，（圆弧部分的半径为）。完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为；
（1）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为__________kg；则玩具小车的质量为_________kg。将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。
（2）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为__________N；小车通过最低点时的速度大小为__________m/s（重力加速度大小取10m/s2）。
12. 图（a）是某同学设计的“研究平抛运动“实验装置，目的是想研究做平抛运动的小球P与做自由落体的小球Q在某方向上的运动关系。导电斜槽与电源、电磁铁和轻质金属挡片构成通电回路，小球Q被吸在电磁铁下端，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地，实验过程中两球均未在空中相撞。
（1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有 （多选）
A. 斜槽轨道末段N端切线保持水平
B. 小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C. 斜槽轨道必须光滑
（2）该实验结果可表明
A. 小球P竖直方向分运动与小球Q的运动相同
B. 小球P水平方向的分运动是匀速直线运动
C. 小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）另一位同学利用频闪照相的方法以印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸为背景记录小球P的轨迹，小球在平抛运动途中经过的几个位置如图10（b）中的a、b、c、d所示，重力加速度，则小球P依次通过a、b、c、d四点的间隔时间_________（填“相等”或者“不等”），以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则a点位置_________（填“是”或者“不是”）平抛运动的起点，通过计算小球P经过b点的速度为_________m/s，
13. 如图所示，水平地面上放置一个直径、高的无盖薄油桶，沿油桶底面直径距左桶壁处的正上方有一点，点的高度，从点沿直径方向水平抛出一小球，不考虑小球的反弹，试求：
（1）当小球刚好击中点时，小球被抛出时的初速度；
（2）为使小球击中油桶内的下底，求小球被抛出时的初速度范围。
14. 长为L=2.0m的细线，拴一质量为m=1.0kg的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g=10m/s2），如图所示，当细线与竖直方向的夹角是α=37°时，求
（1）线的拉力F大小
（2）小球运动的线速度的大小
（3）小球运动的角速度是多少
15. 如图所示，表面粗糙的斜面直轨道与水平面夹角为60°，两光滑圆轨道与斜面直轨道相切连接，切点分别为B、C。 上圆轨道半径为R，下圆轨道半径未知，BC间的距离为，圆形轨道的出入口错开，现有一质量为m的小球自A点由静止释放，运动到B点进入上圆形轨道，并能做完整的圆周运动，在上圆轨道最低点受到的支持力是小球重力的6倍，接着通过BC轨道后进入下圆轨道运动，已知小球与斜面间的动摩擦因，重力加速度为g，小球可视为质点，求：
（1）小球沿斜面下滑过程中加速度a的大小；
（2）AB间的距离s0；
（3）小球进入下圆轨道后，能顺利通过轨道最高点做完整圆周运动，则下圆轨道半径r满足什么条件。
序号
1
2
3
4
5
m（kg）
2.20
2.19
2.20
2.21
2.20