精品解析：福建省福州市福清西山学校2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

福清西山学校高中部2023-2024学年第二学期5月月考 高一物理试卷 一、单选题 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 在如图所示的装置中，甲、乙属于同轴传动，乙、丙属于皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动），A、B、C分别是三个轮边缘上的点。设甲、乙、丙三轮的半径分别是、和，且，三点的线速度分别为、、，三点的周期分别为、、，向心加速度分别为、、，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 在电梯加速上升过程中，站在电梯里的人（ ） A. 所受支持力做正功，机械能增加 B. 所受支持力做正功，机械能减少 C. 所受支持力做负功，机械能增加 D. 所受支持力做负功，机械能减少 4. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持以额定功率运动．其图象如图所示，已知汽车质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为 B. 汽车的额定功率为80kW C. 汽车速度为25m/s时的加速度为 D. 汽车的最大速度为80m/s 二、多项选择题 5. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 6. 双人皮划艇决赛中，假设在一段平直的河道中水流速度为，皮划艇在静水中的速度为，河道宽为d，运动员划动皮划艇过河，则下列说法正确的是（　　） A. 调整皮划艇船头方向，一定能够到达河的正对面 B 皮划艇船头对着正对岸时，过河时间最短 C. 若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间减小 D. 若皮划艇能到达河正对面，则皮划艇过河时间为 7. 小明同学在“研究平抛物体运动”实验中，为了描绘出小球平抛运动的轨迹，设计了下图的实验装置（左图），让小球多次从斜槽上滚下，重复描点，实验后在白纸上连点成线可得到轨迹图（右图）。以下操作和说法中正确的是（　　） A. 为了保证小球在空中做平抛运动，安装斜槽时，其末端切线必须水平。 B. 小球与斜槽之间不可避免有摩擦，会使得该实验的误差很大。 C. 若不从平抛起点开始研究，通过相同的水平位移，所用时间也相同 D. 实验中，小球每次都应该从斜槽上同一位置无初速度释放。 8. 如图所示，光滑斜面体固定在水平地面上，斜面上有一轻弹簧，下端与固定挡板连接，质量为m的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面下滑一段距离后，再压缩弹簧至最低点B，AB的高度差为h，滑块从A运动到B的过程中，则（　　） A. 滑块刚接触弹簧时速度最大 B. 滑块动能的最大值为mgh C. 滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh D. 该过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 三、非选择题 9. 如图所示，从地面上以速度斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海面上。若以地面为参考平面且不计空气阻力，则物体从抛出到落到海面的过程中，重力对物体所做的功为______，物体在海面上的动能为______。 10. 长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量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）。若小球通过最高点A时速率vA=5m/s，轻绳受到的拉力大小为______N；若小球通过O点的等高点C时速率vC=4m/s，轻绳受到的拉力大小为______N。 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 D．放大法 （2）图示情景正在探究的是________。 A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系 （3）如果用这套装置来探究向心力的大小F与角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板________（选填“A”或“B”）处。 12. 用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线一端固定在铁架台上，另一端系的钢球静止A点，在A点正下方固定光电门；在钢球底部沿细线方向固定一宽为d的遮光条（d较小）。首先，测悬点到钢球球心的距离L，然后，将钢球拉至不同位置由静止释放，测得每次细线与竖直方向夹角θ和光电门记录的对应时间t。空气阻力的影响可忽略，重力加速度为g。回答下列问题： （1）钢球通过光电门的速度v=______；（用测得的物理量符号表示） （2）若等式______成立，则验证了机械能守恒定律；（用测得的物理量符号表示） （3） 由于实验存在系统误差，根据测得的数据计算重力势能变化量ΔEp和动能变化量ΔEₖ，其真实大小关系是ΔEp______ΔEk。（选填“>”或“<”） 13. 有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为100m的圆弧形拱桥。（g=10m/s2）问： （1）静止时桥对汽车的支持力是多大； （2）汽车到达桥顶的速度为20m/s时，桥对汽车的支持力是多大； （3）汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？ 14. “打水涨”是人类古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让抛出去的扁平石子在水面上弹跳数次。查阅资料可知，在其他条件相同的情况下，当扁平石子首次与水面撞击时，若石子与水面间的夹角为20°，则石子能产生最多次数的弹跳。某同学将一扁平石子以v0=10m/s的初速度从跑离水面高度为h（未知）处水平抛出，石子恰好能产生最多次数的弹跳。取tan20°=0.36，重力加速度大小g=10m/s2.不计石子在空中飞行时受到的空气阻力。求： （1）石子抛出点距离水面的高度h； （2）石子从抛出到首次与水面撞击的水平位移大小x。 15. 小明将如图所示装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。质量m=0.1kg的小滑块从弧形轨道离地高H=1.0m的M处静止释放。已知R=0.2m，LAB=LBC=1.0m，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。 （1）选择水平地面为为零势能面，滑块在M处时的机械能为多少； （2）滑块运动到D点时对轨道的压力是多少； （3）通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点； （4）若轨道BC足够长，轨道AB的长度为x，求滑块在轨道BC上到达的高度h与x之间的关系。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福清西山学校高中部2023-2024学年第二学期5月月考 高一物理试卷 一、单选题 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，加速度应位于轨迹的凹侧，且加速度方向与速度方向（切线方向）的夹角大于。 故选B。 2. 在如图所示的装置中，甲、乙属于同轴传动，乙、丙属于皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动），A、B、C分别是三个轮边缘上的点。设甲、乙、丙三轮的半径分别是、和，且，三点的线速度分别为、、，三点的周期分别为、、，向心加速度分别为、、，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．A、B两点同轴转动，则有 根据 可得 故AB错误； C．根据 ， 可得 又B、C两点的线速度大小相等，则有 则有 故C错误； D．根据 可得 故D正确。 故选D。 3. 在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人（ ） A. 所受支持力做正功，机械能增加 B. 所受支持力做正功，机械能减少 C. 所受支持力做负功，机械能增加 D. 所受支持力做负功，机械能减少 【答案】A 【解析】 【详解】由于人加速上升，合力向上，所以支持力要大于人的重力，支持力的方向与人的位移的方向相同，所以支持力对人做了正功，人的机械能增加，所以BCD错误，A正确。 故选A． 点睛：本题考查了机械能守恒的条件，当除重力和弹力外的其它力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，做负功时，物体的机械能就要减小． 4. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持以额定功率运动．其图象如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为 B. 汽车的额定功率为80kW C. 汽车速度为25m/s时的加速度为 D. 汽车的最大速度为80m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知：前5s内加速度 所以根据牛顿第二定律 联立解得 故A错误； B．5秒末达到额定功率，根据功率方程 故B错误； C．当汽车速度25m/s时，牵引力 根据牛顿第二定律得 代入数据解得 故C正确； D．当牵引力等于阻力时，速度最大 故D错误。 故选C。 二、多项选择题 5. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A正确； B．图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处，根据牛顿第二定律可得 可得 在最低点处，根据牛顿第二定律可得 可得 联立可得 根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，故B正确； C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C错误； D．图4脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的增大而增大，故D错误。 故选AB。 6. 双人皮划艇决赛中，假设在一段平直的河道中水流速度为，皮划艇在静水中的速度为，河道宽为d，运动员划动皮划艇过河，则下列说法正确的是（　　） A. 调整皮划艇船头方向，一定能够到达河的正对面 B. 皮划艇船头对着正对岸时，过河时间最短 C. 若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间减小 D. 若皮划艇能到达河正对面，则皮划艇过河时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当时，由矢量三角形定则可知，皮划艇一定不能到河道的正对面，故A错误； B．皮划艇船头对着河道正对面时，划艇垂直河岸分速度v最大，河宽d一定，由 可得过河时间最短，故B正确； C．当船头方向不变时，根据运动的独立性，若水流速度增大，过河时间不变，故C错误； D．若皮划艇正好到达河道正对面，则合速度为 过河时间为 故D正确 故选BD。 7. 小明同学在“研究平抛物体运动”实验中，为了描绘出小球平抛运动的轨迹，设计了下图的实验装置（左图），让小球多次从斜槽上滚下，重复描点，实验后在白纸上连点成线可得到轨迹图（右图）。以下操作和说法中正确的是（　　） A. 为了保证小球在空中做平抛运动，安装斜槽时，其末端切线必须水平。 B. 小球与斜槽之间不可避免有摩擦，会使得该实验的误差很大。 C. 若不从平抛起点开始研究，通过相同的水平位移，所用时间也相同 D. 实验中，小球每次都应该从斜槽上同一位置无初速度释放。 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．为了保证小球在空中做平抛运动，安装斜槽时，其末端切线必须水平，A正确； B．小球与斜槽之间有摩擦，但只要小球到达底端的速度相同即可，不会对该实验造成误差，B错误； C．因平抛运动的水平速度不变，即使不从平抛起点开始研究，通过相同的水平位移，所用时间也相同，C正确； D．实验中，小球每次都应该从斜槽上同一位置无初速度释放，以保证小球到达底端时的速度相同，D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，光滑斜面体固定在水平地面上，斜面上有一轻弹簧，下端与固定挡板连接，质量为m的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面下滑一段距离后，再压缩弹簧至最低点B，AB的高度差为h，滑块从A运动到B的过程中，则（　　） A. 滑块刚接触弹簧时速度最大 B. 滑块动能的最大值为mgh C. 滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh D. 该过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑块刚接触弹簧时有沿斜面向下的加速度，滑块做加速运动，速度未达到最大，故A错误； B．当滑块动能最大时，滑块的加速度为零，弹簧处于压缩状态，根据系统机械守恒可知，滑块下滑到最低点时，滑块的重力势能转化为滑块的动能和弹簧的弹性势能，故滑块动能的最大值小于mgh，故B错误； C．滑块下滑到最低点时，根据动能定理有 可得弹力做功为 根据功能关系可知滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh，故C正确； D．该过程中，滑块和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故D正确。 故选CD。 三、非选择题 9. 如图所示，从地面上以速度斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海面上。若以地面为参考平面且不计空气阻力，则物体从抛出到落到海面的过程中，重力对物体所做的功为______，物体在海面上的动能为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]重力做功为 [2]根据机械能守恒，得物体在海面上的动能为 10. 长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量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）。若小球通过最高点A时速率vA=5m/s，轻绳受到的拉力大小为______N；若小球通过O点的等高点C时速率vC=4m/s，轻绳受到的拉力大小为______N。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1] 在A点由绳子的拉力和重力提供小球向心力 代入数据得 [2]在C点由绳子的拉力提供向心力 代入数据得 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 D．放大法 （2）图示情景正在探究的是________。 A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系 （3）如果用这套装置来探究向心力的大小F与角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板________（选填“A”或“B”）处。 【答案】 ①. A ②. D ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是控制变量法。故选A。 （2）[2]在图示情景中，两球的质量不等，转动半径相等，塔轮半径相同，则角速度相等，则装置正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系，故选D。 （3）[3]探究向心力F与角速度ω的关系，应保证小球做圆周运动的质量和半径均相同，塔轮半径不同，则将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。 12. 用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线一端固定在铁架台上，另一端系的钢球静止A点，在A点正下方固定光电门；在钢球底部沿细线方向固定一宽为d的遮光条（d较小）。首先，测悬点到钢球球心的距离L，然后，将钢球拉至不同位置由静止释放，测得每次细线与竖直方向夹角θ和光电门记录的对应时间t。空气阻力的影响可忽略，重力加速度为g。回答下列问题： （1）钢球通过光电门的速度v=______；（用测得的物理量符号表示） （2）若等式______成立，则验证了机械能守恒定律；（用测得的物理量符号表示） （3） 由于实验存在系统误差，根据测得的数据计算重力势能变化量ΔEp和动能变化量ΔEₖ，其真实大小关系是ΔEp______ΔEk。（选填“>”或“<”） 【答案】 ①. ②. ③. < 【解析】 【详解】（1）[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，钢球通过光电门的速度为 （2）[2]小球从释放到A点，增加的动能为 小球从释放到A点，减少的重力势能为 小球机械能守恒有 可得 （3）[3]根据 可知遮光条处测得速度比球心处真实速度大，导致动能增加量测量值偏大，故真实大小关系是 13. 有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为100m的圆弧形拱桥。（g=10m/s2）问： （1）静止时桥对汽车的支持力是多大； （2）汽车到达桥顶的速度为20m/s时，桥对汽车的支持力是多大； （3）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？ 【答案】（1）1.2×104N；（2）7.2×103 N；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）静止时根据共点力平衡可则 （2）根据牛顿第二定律 解得 （3）根据牛顿第二定律 解得 14. “打水涨”是人类古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让抛出去的扁平石子在水面上弹跳数次。查阅资料可知，在其他条件相同的情况下，当扁平石子首次与水面撞击时，若石子与水面间的夹角为20°，则石子能产生最多次数的弹跳。某同学将一扁平石子以v0=10m/s的初速度从跑离水面高度为h（未知）处水平抛出，石子恰好能产生最多次数的弹跳。取tan20°=0.36，重力加速度大小g=10m/s2.不计石子在空中飞行时受到的空气阻力。求： （1）石子抛出点距离水面的高度h； （2）石子从抛出到首次与水面撞击的水平位移大小x。 【答案】（1）0.648m；（2）3.6m 【解析】 【详解】解：（1）根据题意可知，石子首次与水面撞击时有 解得 石子在竖直方向上做自由落体运动，有 解得 （2）石子在水平方向上做匀速直线运动 其中 解得 15. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。质量m=0.1kg的小滑块从弧形轨道离地高H=1.0m的M处静止释放。已知R=0.2m，LAB=LBC=1.0m，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。 （1）选择水平地面为为零势能面，滑块在M处时的机械能为多少； （2）滑块运动到D点时对轨道的压力是多少； （3）通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点； （4）若轨道BC足够长，轨道AB的长度为x，求滑块在轨道BC上到达的高度h与x之间的关系。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）1J；（2）5N；（3）不能冲出C点；（4）或 【解析】 【详解】（1）滑块在M点的机械能为 （2）滑块由M运动到D的过程，根据动能定理有 解得 滑块在D点，有 解得 根据牛顿第三定律可知滑块运动到D点时对轨道压力大小为5N，方向竖直向上； （3）滑块由M点运动到BC轨道的最高点，根据动能定理有 解得 所以不能冲出C点； （4）滑块由M点至BC轨道的最高点，根据动能定理有 所以 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$