精品解析：广东省深圳市新安中学（集团）高中部2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

新安中学（集团）2023-2024学年第二学期期中考试题 高一物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时75分钟。 第一部分 选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分；在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，错选得0分。 1. 下列说法符合史实的是（　　） A. 牛顿发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D. 牛顿发现了天王星和海王星 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒发现了行星的运动规律，选项A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，选项B错误； C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，选项C正确； D．牛顿提出万有引力定律后，英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出一颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据勒威耶计算出来的新行星的位置，于1846年9月发现了第八颗新的行星——海王星，海王星也被称为“笔尖下发现的行星”。1930年3月13日，美国天文学家汤博发现冥王星，故D错误。 故选C。 2. 关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　） A. 变速运动一定是曲线运动 B. 曲线运动一定是变加速运动 C. 曲线运动不一定具有加速度 D. 曲线运动一定是变速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．变速运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，选项A错误； B．曲线运动也可能匀加速运动，例如平抛运动，选项B错误； CD．曲线运动的速度方向一定变化，即速度一定变化，一定是变速运动，即一定具有加速度，选项C错误，D正确。 故选D。 3. 若已知行星绕太阳公转的半径为，公转的周期为，万有引力恒量为，则由此可求出（　　） A. 某行星的质量 B. 太阳的质量 C. 某行星的密度 D. 太阳的密度 【答案】B 【解析】 【详解】．根据题意不能求出行星的质量，故A错误； B．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： 得： 所以能求出太阳的质量，故B正确； C．不清楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误； D．不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度。故D错误。 故选 4. 关于离心现象，下列说法不正确的是（　　） A. 脱水桶，离心器是利用离心现象工作 B. 砂轮、飞轮等限制最大转速是利用离心现象 C. 汽车限制速度可防止离心现象造成危害 D. 做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿切线做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．脱水桶，离心器是利用离心现象工作的，选项A正确，不符合题意； B．砂轮、飞轮等限制最大转速是防止离心现象，选项B错误，符合题意； C．汽车限制速度可防止离心现象造成危害，选项C正确，不符合题意； D．做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿切线做匀速直线运动，选项D正确，不符合题意。 故选B。 5. 如图所示为一皮带传动装置，A、C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在转动过程中皮带不打滑。已知R=2r，RC=R，则（　　） A. 角速度ωC=2ωA B. 线速度vC=vB C. 线速度vC=2vB D. 向心加速度速aB=4aC 【答案】D 【解析】 【详解】A．因AC两点同轴转动，角速度相等，即角速度 ωC=ωA 选项A错误； BC．根据v=ωr可知 vA=2vC 而AB两点同缘转动，线速度相等 vA=vB 可知线速度 2vC=vB 选项BC错误； D．根据 2vC=vB 可知向心加速度速 aB=4aC 选项D正确。 故选D 6. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力不做功 B. 上升过程中，重力势能增加mgh C. 从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重 D. 刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．起跳阶段，地面对人的弹力作用点始终没有离开地面，并没有向上的位移，故地面对人的弹力不做功。故A正确； B．上升过程中，重心高度增加小于h，则人的重力势能增加小于mgh，故B错误； C．起跳到上升过程，加速度先向上，后向下，所以该先同学先超重后失重，故C错误； D．刚接触海绵垫时，重力大于海绵垫的弹力，加速度向下，该同学在竖直方向上向下加速运动，当海绵垫的弹力大于该同学的重力后，该同学即做减速运动，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，质量为4 kg、半径为0.5 m的光滑管状细圆环用轻杆固定在竖直平面内，A、B两小球的直径略小于管的内径，它们的质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg。某时刻，A、B两球分别位于圆环最低点和最高点，且A的速度大小为vA＝3 m/s，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56 N。则B球的速度大小vB为（取g＝10 m/s2）（　　） A. 2 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】对A球，合力提供向心力，设环对A球的支持力为FA，由牛顿第二定律有 FA－mAg＝mA 代入数据解得 FA＝28 N 由牛顿第三定律可得，A球对环的力向下，大小为28 N。设B球对环的力为FB′，由环的受力平衡可得 FB′＋28 N＋m环g＝－56 N 解得 FB′＝－124 N 负号表示和重力方向相反，由牛顿第三定律可得，环对B球的力FB为124 N、方向竖直向下，对B球由牛顿第二定律有 解得 vB＝6 m/s 故选C。 二、多项选题：本题共3个小题，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，有错选得0分。 8. 在宽度为d的河中，水流速度为v2 ，船在静水中速度为v1（且v2>v1），方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船（　　） A. 渡河最短渡河时间为 B. 当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短且与水速无关 C. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 D. 渡河最短渡河位移不一定大于d 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当船头指向正对岸时渡河时间最短，渡河时间最短且与水速无关，渡河最短渡河时间为 选项A错误，B正确； C．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间取决于船速沿垂直河岸方向的分速度大小，和水速均无关，选项C正确； D．因船速小于水流速度，可知船的实际路径不能垂直河岸，则渡河最短渡河位移一定大于d，选项D错误。 故选BC。 9. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　） A. 汽车加速过程的最大加速度为 B. 汽车加速过程的平均速度大于 C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动 D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．汽车受的阻力 加大油门后汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶，可知此时功率 汽车加速过程的最大加速度为 选项A正确； BC．若汽车做匀加速运动，则该过程的平均速度等于；而根据 可知，汽车加速过程中做加速度逐渐减小的变加速运动，结合v-t图像可知，该过程的位移大于做匀加速运动的位移，可知该过程的平均速度大于，选项BC正确； D．根据 可知，汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断减小，选项D错误。 故选ABC。 10. 2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造 特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道I 上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆 脱太阳的束缚，下列说法正确的是 A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年 B. 沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大 C. 沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 在轨道I上通过A点的速度大于在轨道Ⅱ上通过A点的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A.根据开普勒第三定律，轨道Ⅱ的半长轴大于圆轨道I的半径，可知在轨道Ⅱ上的周期大于1年，故A正确． B.根据开普勒第二定律可知，沿椭圆轨道Ⅱ运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐减小，故B错误． C.根据，在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确． D.在A点要点火加速变轨，在轨道Ⅰ通过A点的速度小于轨道Ⅱ通过A点的速度，故D错误． 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题：本题共2个小题，共16分。 11. 如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。 （1）为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是___________。（填序号） A.实心小木球 B.空心小木球 C.空心小铁球 D.实心小铁球 （2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。（填序号） A.两小球落地速度的大小相同 B.两小球在空中运动的时间相等 C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）刘同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。取，则小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位cm）。 【答案】 ①. D ②. BC##CB ③. 1.5 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是实心小铁球。 故选D。 （2）[2]改变H大小，重复实验，a、b始终同时落地，说明两小球在空中运动的时间相等，进一步说明a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同。 故选BC。 （3）[3]竖直方向由匀变速直线运动的推论可得 可得 则小球的初速度为 [4]小球到B点时的竖直速度为 则水平抛出至B点所用时间为 则运动至B点水平、竖直位移分别为 故小球抛出点的横、纵坐标分别为 小球抛出点的坐标为（单位cm）。 12. 在学习完《圆周运动》这章后，某物理学习小组在实验室设计图示的实验装置，探究圆锥摆周期的有关因素，该小组准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为g，实验操作步骤如下： （1）给小球一个初速度，使小球在图示水平面做匀速圆周运动，小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始计数0，当计数到n时停秒表，秒表显示的时间为t，则小球做圆周运动的周期T=___________。 （2）在小明计数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度h=___________cm。 （3）小组猜测绳子长度L、绳子结点到圆平面的高度h对小球的周期T有影响，于是他们控制变量L和h，进行多次实验，得到数据并作图如下： 根据图像可知，影响圆锥摆周期的因素是___________。 （4）请根据理论知识推算，图b中图像的斜率k=___________（用题目所给出的符号表示）。 【答案】 ①. ②. 23.55 ③. h ④. 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）[1] 因从按下秒表的那一刻开始计数0，所以数到n时，经历了n个周期，因此 （2）[2]刻度尺的最小分度值是0.1cm，有估读值，因此读数是23.55cm，即 h=23.55cm （3）[3]由题意可知，小球受到重力、绳子的拉力的作用，二力的合力提供向心力，则有 mgtanθ=m（）2Lsinθ 其中θ为绳子与竖直方向的夹角，L为绳长，又 h=Lcosθ 解得 由题图a和b，影响圆锥摆周期的因素是绳子结点到圆平面的高度h，周期T与成正比。 （4）[4]由以上结果 可知 由数学知识可知，图b中图像的斜率是 k= 四、解答题：本题共3个小题，共38分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。 13. 如图1所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的小物块，小物块到转轴的距离为r=0.5m，连接小物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零），小物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k=0.2倍，g=10m/s2，求： （1）绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为ω0多大 （2）若绳能承受的拉力足够大，当转盘的角速度从零开始增大的过程中，在图2中画出拉力T随角速度ω的变化关系图像。（要求写出分析过程） 【答案】（1）2rad/s；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）当转盘的角速度较小时，物块在水平方向只受到摩擦力作用，绳子无拉力，而且摩擦力随着角速度的增大而增大，当摩擦力恰好达到最大值时，绳子开始有拉力，此时由牛顿第二定律得 （2）当角速度小于等于2rad/s时，绳子得拉力为零。当角速度大于等于2rad/s时，有牛顿第二定律得 因此 画出拉力T随角速度的变化关系图像如图所示。 14. 跑酷是城市间的运动艺术。一跑酷运动员的运动可简化为以下模型：如图所示，运动员先在距地面高为的高台上，到达高台边缘时以的速度水平跳出高台，然后在空中调整姿势，恰好垂直落在一倾角为的斜面上，此后运动员迅速调整姿势蹬斜面后沿水平方向离开斜面。若将该运动员视为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小为。 （1）若运动员落到水平地面上，求运动员在空中运动的总时间t； （2）若运动员落到斜面上，求运动员离开斜面时可能的最大速度v。 【答案】（1）1.2s；（2）3m/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）因运动员垂直落在斜面上，由速度的关系可得 联立解得此时运动员在竖直方向的分速度为 由 解得 竖直位移 得 故落点距离地面的高度为 运动员跳离斜面到落地的时间为  得 故运动员落地的总时间为 （2）运动员飞离斜面到落到斜面底端过程的水平初速度最大，此过程的水平位移为，由几何关系可知 解得 方向水平向左 15. 宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g0取10m/s2． (1)求该星球表面的重力加速度； (2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值； (3)若地球的半径为6400km，求该星球的第一宇宙速度． 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据 解得 （2）加速上升阶段 减速上升阶段 又 h1+h2=80m 解得 a=5m/s2 根据牛顿第二定律有 F-mg=ma 解得 （3）由 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新安中学（集团）2023-2024学年第二学期期中考试题 高一物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时75分钟。 第一部分 选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分；在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，错选得0分。 1. 下列说法符合史实的是（　　） A. 牛顿发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D. 牛顿发现了天王星和海王星 2. 关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　） A. 变速运动一定是曲线运动 B. 曲线运动一定是变加速运动 C. 曲线运动不一定具有加速度 D. 曲线运动一定是变速运动 3. 若已知行星绕太阳公转的半径为，公转的周期为，万有引力恒量为，则由此可求出（　　） A. 某行星的质量 B. 太阳的质量 C. 某行星的密度 D. 太阳的密度 4. 关于离心现象，下列说法不正确是（　　） A. 脱水桶，离心器是利用离心现象工作 B. 砂轮、飞轮等限制最大转速是利用离心现象 C. 汽车限制速度可防止离心现象造成危害 D. 做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿切线做匀速直线运动 5. 如图所示为一皮带传动装置，A、C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在转动过程中皮带不打滑。已知R=2r，RC=R，则（　　） A. 角速度ωC=2ωA B. 线速度vC=vB C. 线速度vC=2vB D. 向心加速度速aB=4aC 6. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力不做功 B. 上升过程中，重力势能增加mgh C. 从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重 D. 刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动 7. 如图所示，质量为4 kg、半径为0.5 m的光滑管状细圆环用轻杆固定在竖直平面内，A、B两小球的直径略小于管的内径，它们的质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg。某时刻，A、B两球分别位于圆环最低点和最高点，且A的速度大小为vA＝3 m/s，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56 N。则B球的速度大小vB为（取g＝10 m/s2）（　　） A. 2 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 二、多项选题：本题共3个小题，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，有错选得0分。 8. 在宽度为d的河中，水流速度为v2 ，船在静水中速度为v1（且v2>v1），方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船（　　） A. 渡河最短渡河时间为 B. 当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短且与水速无关 C. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 D. 渡河最短渡河位移不一定大于d 9. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　） A. 汽车加速过程的最大加速度为 B. 汽车加速过程平均速度大于 C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动 D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大 10. 2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造 特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道I 上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆 脱太阳的束缚，下列说法正确的是 A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年 B. 沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大 C. 沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 在轨道I上通过A点的速度大于在轨道Ⅱ上通过A点的速度 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题：本题共2个小题，共16分。 11. 如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。 （1）为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是___________。（填序号） A.实心小木球 B.空心小木球 C.空心小铁球 D.实心小铁球 （2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。（填序号） A.两小球落地速度的大小相同 B.两小球在空中运动的时间相等 C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）刘同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。取，则小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位cm）。 12. 在学习完《圆周运动》这章后，某物理学习小组在实验室设计图示的实验装置，探究圆锥摆周期的有关因素，该小组准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为g，实验操作步骤如下： （1）给小球一个初速度，使小球在图示水平面做匀速圆周运动，小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始计数0，当计数到n时停秒表，秒表显示的时间为t，则小球做圆周运动的周期T=___________。 （2）在小明计数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度h=___________cm。 （3）小组猜测绳子长度L、绳子结点到圆平面的高度h对小球的周期T有影响，于是他们控制变量L和h，进行多次实验，得到数据并作图如下： 根据图像可知，影响圆锥摆周期的因素是___________。 （4）请根据理论知识推算，图b中图像的斜率k=___________（用题目所给出的符号表示）。 四、解答题：本题共3个小题，共38分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。 13. 如图1所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的小物块，小物块到转轴的距离为r=0.5m，连接小物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零），小物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k=0.2倍，g=10m/s2，求： （1）绳无拉力情况下，转盘的最大角速度为ω0多大 （2）若绳能承受的拉力足够大，当转盘的角速度从零开始增大的过程中，在图2中画出拉力T随角速度ω的变化关系图像。（要求写出分析过程） 14. 跑酷是城市间的运动艺术。一跑酷运动员的运动可简化为以下模型：如图所示，运动员先在距地面高为的高台上，到达高台边缘时以的速度水平跳出高台，然后在空中调整姿势，恰好垂直落在一倾角为的斜面上，此后运动员迅速调整姿势蹬斜面后沿水平方向离开斜面。若将该运动员视为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小为。 （1）若运动员落到水平地面上，求运动员在空中运动的总时间t； （2）若运动员落到斜面上，求运动员离开斜面时可能的最大速度v。 15. 宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g0取10m/s2． (1)求该星球表面的重力加速度； (2)求火箭点火加速上升时所受平均推力与其所受重力的比值； (3)若地球的半径为6400km，求该星球的第一宇宙速度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$