河南省新乡市原阳县第一高级中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2023-2024学年高一年级下学期5月份测试 物 理 试 卷 时长：75分钟；满分100分 命题人： 审题人： 考试时间：5月28日 第I卷（选择题） 1、 单选题（每题4分，共32分） 1．利用离心机的旋转可使混合液中的悬浮微粒快速沉淀。如图为某离心机工作时的局部图，分离过程中，下列说法正确的是（    ） A．混合液不同部分做离心运动是由于受到离心力的作用 B．混合液不同部分的线速度相同 C．混合液底层1部分的角速度与上层2部分相等 D．混合液底层1部分的向心加速度大小比上层2部分小 2．如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向，图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　） A．的飞行时间比b的长 B．的抛出速度比的抛出速度小 C．的抛出速度比的抛出速度大 D．的着地速度比的着地速度小 3．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B．图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等 C．图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力 D．图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 4．如图，拉动齿条可使玩具陀螺转动起来．设每次拉出齿条的长度都相同，则（　　） A．转动过程，陀螺上各点线速度大小相等 B．拉力做功大小与陀螺质量有关 C．拉力F做功全部转化为陀螺的动能 D．拉力F越大，拉力F的功率就越大 5．如图甲所示，“水秋千”是我国古代的一种水上运动，最早在宋人孟元老《东京梦华录》中就有记载。表演过程如图乙所示，表演者手握固定在竖直桅杆点轻绳的一端，用力荡起至与桅杆夹角为的点时，表演者松手沿垂直轻绳方向飞出。已知在空中经过最高点时的速度大小为，重力加速度为，表演者可视为质点，整个过程船静止不动，绳子始终伸直，不计空气阻力。若点到水面的高度为间高度的4倍，则落水点到点的水平距离为（　　） A． B． C． D． 6．如图甲所示，质量为2kg的物块静止放在光滑的水平地面上。以物块所在处为原点，以水平向右为正方向建立轴，现对物块施加水平向右的外力，随轴坐标变化的情况如图乙所示，则物体向右运动6m时（）（　　） A．此过程外力做的总功为30J B．此过程外力做的总功为35J C．运动到6m时物体的末速度为5m/s D．运动到6m时力的瞬时功率为15W 7．假设某星球可视为质量均匀分布的球体，已知该星球表面的重力加速度在两极的大小为g1，在赤道的大小为g2，星球自转的周期为T，引力常量为G，则该星球的密度为（　　） A． B． C． D． 8．2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在半径为的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，飞船在A点变轨，与核心舱刚好在B点进行对接，下列说法正确的是（    ） A．神舟十七号在Ⅰ轨道上稳定运行的速度可能大于7.9km/s B．神舟十七号在Ⅱ轨道上由A向B运动时（忽略其质量的变化），速度减小，机械能减小 C．神舟十七号在Ⅱ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度 D．为完成与“天和”核心舱的对接，神舟十七号应先变轨到Ⅲ轨道，然后再加速，便完成对接 2、 多选题（每题6分，共24分） 9. 设想在将来的某一天，一位航天员乘坐中国航天集团的飞行器，成功地降落在火星上。他在离火星地面表面高h（h远小于火星的半径）处无初速释放一小球，认为小球在火星表面做初速度为零的匀加速直线运动，即火星上的自由落体运动，并测得小球落地时速度为v（不计阻力），已知引力常量为G，火星半径为R，下列正确的是（　　） A．小球下落所用的时间 B．火星表面的重力加速度 C．火星的质量 D．若火星可视为质量均匀分布的球体，则火星的密度 10. 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（    ） A．赛车在时的瞬时功率 B．赛车在加速过程中牵引力保持不变 C．该赛车的最大速度是 D．当速度时，其加速度为 11. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接，开始用手托住物体乙，使滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，轻绳刚好伸直但无拉力，某时刻由静止释放物体乙（距离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到Q点，O、Q两点的连线水平，，且小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g，，下列说法正确的是（    ） A．弹簧的劲度系数 B．小球甲位于Q点时的速度大小 C．在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 D．在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 12. 要使两物体（两物体始终可以看成质点）间万有引力减小到原来的，可采用的方法是（    ） A．使两物体质量各减小一半，距离保持不变 B．使两物体质量各减小一半，距离增至原来的倍 C．使其中一个物体质量减为原来的，距离增至原来的2倍 D．使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的 第II卷（非选择题） 三、实验题（共2小题，共20分） 13．某校高一学生在学习“探究平抛运动的特点”实验时，一同学发现自己每次用手指使出最大的力将一橡皮擦从桌面边缘弹出后，橡皮擦在空中运动过程中的水平距离都几乎相同。实验过程如下： a.垫高课桌桌腿，将桌面调为水平； b.在课桌桌腿上找到距离桌面高度为5 cm、20 cm、45 cm、80 cm的A、B、C、D四点； c.将长木板一端的上表面紧靠A，并使长木板上表面水平，用最大力将橡皮擦从桌面边缘弹出，找到橡皮擦在长木板上的落点，测出落点到桌面边缘的水平距离xA； d.依次将长木板一端的上表面分别紧靠B、C、D，重复步骤c，分别测出橡皮擦落点到桌面边缘的水平距离xB、xC、xD，其中xD=1.601 m。 对实验过程及数据分析如下： (1)若xA∶xB∶xC∶xD=　　　　 ，则可说明橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等。  (2)若橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等，则橡皮擦被弹出时的速度大小v0=　　　　m/s(结果保留2位有效数字)。  (3)若橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等，则长木板上表面紧靠C点时，橡皮擦落到长木板上前瞬间的速度大小vC=　　　　m/s(结果保留2位有效数字)。  14.长L=0.5m、质量可忽略的轻杆，其一端用铰轮固定于O点，另一端固定质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。g取10m/s2 ①若小球通过最高点A时速率为vA=5m/s， 此时小球受到的轻杆的力为 （选填“拉力”或“支持力”）； ②若小球做匀速圆周运动，通过与O点等高的C点时速率为vC=4m/s， 此时小球受到的轻杆的力的大小为 。 四、解答题（32分） 15.（8分）如图，单杠比赛中运动员身体保持笔直绕杠进行双臂大回环动作，此过程中运动员以单杠为轴做圆周运动，重心到单杠的距离始终为d=1m。当运动员重心运动到A点时，身体与竖直方向间的夹角为α，此时双手脱离单杠，此后重心经过最高点B时的速度，最后落到地面上，C点为落地时重心的位置。已知A、B、C在同一竖直平面内，运动员的质量m＝60kg，A、C两点间的高度差h=1.2m，重力加速度，，，忽略空气阻力。求： （1）运动员重心在A点时单杠对每只手的拉力大小F； （2）A、C两点间的水平距离L。 16.（12分）如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬于固定点B，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角是，重力加速度为g。不计空气阻力，求： （1）细线对小球的拉力大小F； （2）小球做圆周运动的周期T； 17. （12分）如图所示，一半径为r=0.45m的光滑圆弧的底端B 与水平传送带相接，传送带的运行速度为，长为，DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管，EF段被弯成以O为圆心、半径。的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传送带C端平滑相接，O点位于地面，OF连线竖直。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后被送入细管DEF。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力，滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求： （1）滑块到达光滑圆弧底端B时对轨道的压力大小； （2）滑块与传送带间因摩擦产生的热量； （3）滑块滑到F点后水平飞出，滑块的落地点到O点的距离。 物理参考答案 1.C 2.C 3.C 4.A 5.A 6.C 7.C 8.C 9.BCD 10.AD 11.ABD 12.BC 13. 【答案】 (1) 1∶2∶3∶4 (2) 4.0 　(3) 5.0 14. 【答案】 拉力 15.【答案】（1）；（2） 【详解】（1）运动员由A到B做斜抛运动，则运动员由A到B水平方向上做匀速直线运动，即 运动员在A点时，设单杠对人的作用力为T，根据牛顿第二定律 解得 则运动员重心在A点时单杠对每只手的拉力大小F为 （2）运动员在A点时竖直方向的分速度为 运动员由A到C点在竖直方向上做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，则 解得 在水平方向上匀速直线运动，则 16.【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设滑块到达B点的速度大小为 由机械能守恒定律有 解得 滑块在B点，由向心力公式有 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块到达光滑圆弧底端B时对轨道的压力大小为； （2）滑块在传送带上做匀加速运动，由牛顿第二定律有 由速度位移公式得 解得 滑块在传送带上运行的时间为 传送带运行的距离为 故滑块与传送带间因摩擦产生的热量为 （3）滑块从C至F，由机械能守恒有 滑块离开F点后做平抛运动，竖直方向有 联立解得滑块的落地点到O点的距离 17.【答案】（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上 【详解】（1）小球从A到P的高度差 h=R(1+cos53°) 小球做平抛运动有 h=gt2 则小球在P点的竖直分速度 vy=gt 把小球在P点的速度分解可得 tan53°= 联立解得小球平抛运动初速度 v0=3 m/s （2）小球平抛下降高度 h=vyt 水平射程 s=v0t 故A、P间的距离 l== m （3）小球到达Q时，vQ=3m/s 在Q点根据向心力公式得 FN+mg=m 解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。 所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$