精品解析：天津市五区县重点校联考2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023~2024学年度第二学期期末重点校联考 高一物理 第Ⅰ卷 （共40分） 一、选择题（本题共8个小题，每小题5分。其中1-5题为单项选择题；6-8题为不定项选择题。） 1. 2022年2月6日，我国女足逆转夺得亚洲杯冠军。比赛中，球员利用任意球攻破球门，足球的轨迹示意如图所示。足球飞行经过P点时所受的合外力方向可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当物体所受的合外力与运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，并且轨迹向合外力方向弯曲。 故选D 2. 如图是世界上最大无轴式摩天轮——“渤海之眼”，摩天轮直径180m，高200m，有36个观景舱，在做匀速圆周运动时周期为30min。下列说法正确的是（　　） A. 乘客的线速度保持不变 B. 乘客做匀变速曲线运动 C. 乘客的线速度大小约为0.31m/s D. 到达最低处时乘客处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．乘客匀速圆周运动，线速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．乘客匀速圆周运动，加速度大小不变，方向总是指向圆心，所以乘客不是做匀变速曲线运动，故B错误； C．乘客的线速度大小为 故C正确； D．到达最低处时，乘客具有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。 故选C。 3. 以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动，则A、B两小球的角速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，故A错误； B．在最高点时，当只有重力提供向心力时，杯底对水的支持力为零，由牛顿第三定律得水对杯底压力为零，故B正确； C．轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的临界速度为0，故C错误； D．根据牛顿第二定律 解得 由图可知 可得 故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和球的初速度均可调节，且球均可落在桌面上，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 保持H不变，越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角越小 B. 保持H不变，越大，乒乓球在空中运动的时间越小 C. 保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小 D. 保持不变，H越大，乒乓球在空中运动的时间越小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动的规律有 解得 保持H不变，乒乓球在空中运动的时间不变，乒乓球落在桌面瞬间的竖直速度为 乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角的正切值为 可知，越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角越小，故A正确，B错误； CD．结合AB分析可得，H越大，乒乓球在空中运动的时间越大，物体落在桌面瞬间的速度为 保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的5倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A下落到地面时不再弹起，（不计空气阻力）则B上升的最大高度是（　　） A. 2R B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】. 设B的质量为，则A的质量为，A球落地前，A、B组成的系统机械能守恒，有 解得 对B运用动能定理得 解得 则B上升的最大高度为 故选B。 6. 如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。小车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率并保持不变，小车又继续前进了距离s，达到最大速度vm，设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为f，则以下说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为fvm B. 小车的额定功率为fv C. 小车做匀加速直线运动时的牵引力为 D. 小车速度由零至vm的过程牵引力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小车速度达到最大值时，牵引力与阻力平衡，则小车的额定功率 故A正确，B错误； C．小车做匀加速直线运动过程，根据牛顿第二定律有 根据速度公式有 解得 故C错误； D．小车速度由零至vm的过程，根据动能定理有 解得 故D正确。 故选AD。 7. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点为P、远月点为A的月球捕获椭圆轨道后，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点为P、远月点为B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 离开火箭时的速度大于地球的第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期大于24小时 C. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D. 经过A点的加速度比经过B点时大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．鹊桥二号离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，A正确； B．由开普勒第三定律，鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，B正确； C．在P点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，C错误； D．根据万有引力提供向心力知 解得 则经过A点的加速度比经过B点时小，D错误； 故选AB。 8. 如图所示，将完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲和图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球3落地瞬间的重力的功率最小 B. 3个小球落地瞬间的速度大小相等 C. 该过程中，3个小球的重力做功相等 D. 该过程中，3个小球的重力做功的平均功率相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．落地瞬间重力的功率为 则对1有 对2有 对3有 所以落地瞬间重力的功率 故A正确； B．根据动能定理对1有 得 对2有 得 对3有 得 则落地瞬间速度 故B错误； C．重力做功特点与路径无关，只与初末位置的高度差决定，所以该过程重力做功 故C正确； D．全程重力做功的平均功率为 由于三个小球下落的时间有 所以全程重力做功平均功率 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 （共60分） 二、实验题 （共2个小题每空2分，共12分。） 9. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除电火花计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、及开关外，在下列器材中，必须使用的还有___________；（选填器材前面的字母） A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 秒表 （2）下列关于实验操作和数据处理的说法，正确的是___________； A. 实验时先松开纸带再通电 B. 释放重锤前，纸带要保持竖直 C. 可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据 D. 电火花计时器应接在电压为6V低压交流电源上 （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点 O 的距离为h（此O点为纸带上打下的第一个点），并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v²-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）AC （2）BC （3）A 【解析】 【小问1详解】 AB．为了减小阻力的影响，应选用密度大，体积小的重锤，故A正确，B错误； C．处理纸带数据需要用刻度尺测量计数点间的距离，故C正确； D．打点计时器可以计时，不需要秒表，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连接重锤的纸带，故A错误； B．为了减小阻力影响，释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，故B正确； C．重物由静止释放做初速度为零的自由落体运动，在第一个0.02s内的位移为 应选择点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据，故C正确； D．电火花打点计时器需要220V交流电，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 考虑下落时所受阻力，由动能定理得 整理得 可知图像为图线A。 故选A。 10. 用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有________； A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，可如图乙所示，在轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，求得钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为，结果用和表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________。 A．用细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相法在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 【答案】 ①. BD##DB ②. ③. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]AB．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，故A错误，B正确； C．挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故C错误； D．只有让小球每次从同一位置静止释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，故D正确。 故选BD。 （2）[2]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据 可知 则初速度为 （3）[3]A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故A正确； B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故B正确； C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，故C错误。 故选AB。 三、解答题 （11题14分， 12题14分， 13题20分， 共48分） 11. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度，建筑物上的着火点A离地高度，水从水枪枪口中水平射出速度后，恰好击中着火点A，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t； （2）水枪枪口与着火点A的水平距离x； （3）水落到着火点A前瞬间的速度v。 【答案】（1）；（2）；（3），方向与x轴正方向夹角为37° 【解析】 【详解】（1）由题意可得 解得 （2）水平方向做匀速直线运动 解得 （3）竖直方向做自由落体运动 到达A的速度 方向：与x轴正方向夹角为37° 12. 如图所示，可旋转餐桌给我们的生活带来很多便利。餐桌中心是一个半径为r=2m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.45，小物体与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.3，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，在餐桌上做匀减速直线运动，恰好不会滑出餐桌落到地上，g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘的边缘线速度的最大值v0； （2）求餐桌半径R。 【答案】（1）3m/s；（2）2.5m 【解析】 【详解】（1） 对物体，根据牛顿第二定律有 解得 v0=3m/s （2）在餐桌上，根据牛顿第二定律有 μ2mg=ma 解得 a=3m/s2 物体恰好不会滑出桌面落到地上，利用逆向思维有 解得 x=1.5m 因物块是沿圆盘边缘切线飞出，则有 R2=r2+x2 解得 R=2.5m 13. 如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点作平抛运动。 已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求： （1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能； （3）若仅改变的长度，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）或者 【解析】 【详解】（1）在C点，根据牛顿第二定律有 在B点，根据牛顿第二定律有 小滑块从B至C根据动能定理有 代入数据得 根据牛顿第三定律，小滑块对圆轨道最低处点的压力大小； （2）小滑块A至B根据功能关系有 由（1）可得，代入数据得 （3）物块滑上圆轨道，但不越过圆弧，设刚好到达圆弧时，轨道长，刚好到达B点时，轨道长为，则 代入数据解得 故物块滑上圆轨道，但不越过圆弧条件为：； 依题意，时，刚好不脱离最高点：故物块要在整个圆弧运动要求； 综上述二种情况有 或者 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度第二学期期末重点校联考 高一物理 第Ⅰ卷 （共40分） 一、选择题（本题共8个小题，每小题5分。其中1-5题为单项选择题；6-8题为不定项选择题。） 1. 2022年2月6日，我国女足逆转夺得亚洲杯冠军。比赛中，球员利用任意球攻破球门，足球的轨迹示意如图所示。足球飞行经过P点时所受的合外力方向可能是（ ） A. B. C. D. 2. 如图是世界上最大无轴式摩天轮——“渤海之眼”，摩天轮直径180m，高200m，有36个观景舱，在做匀速圆周运动时周期为30min。下列说法正确的是（　　） A. 乘客的线速度保持不变 B. 乘客做匀变速曲线运动 C. 乘客的线速度大小约为0.31m/s D 到达最低处时乘客处于失重状态 3. 以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动，则A、B两小球的角速度大小相等 4. 如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和球的初速度均可调节，且球均可落在桌面上，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 保持H不变，越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向夹角越小 B. 保持H不变，越大，乒乓球在空中运动时间越小 C. 保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小 D. 保持不变，H越大，乒乓球在空中运动的时间越小 5. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的5倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A下落到地面时不再弹起，（不计空气阻力）则B上升的最大高度是（　　） A. 2R B. C. D. 6. 如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。小车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率并保持不变，小车又继续前进了距离s，达到最大速度vm，设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为f，则以下说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为fvm B. 小车的额定功率为fv C. 小车做匀加速直线运动时的牵引力为 D. 小车速度由零至vm的过程牵引力做功为 7. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点为P、远月点为A的月球捕获椭圆轨道后，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点为P、远月点为B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 离开火箭时的速度大于地球的第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期大于24小时 C. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D. 经过A点的加速度比经过B点时大 8. 如图所示，将完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲和图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球3落地瞬间的重力的功率最小 B. 3个小球落地瞬间的速度大小相等 C. 该过程中，3个小球的重力做功相等 D. 该过程中，3个小球重力做功的平均功率相等 第Ⅱ卷 （共60分） 二、实验题 （共2个小题每空2分，共12分。） 9. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除电火花计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、及开关外，在下列器材中，必须使用的还有___________；（选填器材前面的字母） A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 秒表 （2）下列关于实验操作和数据处理的说法，正确的是___________； A. 实验时先松开纸带再通电 B. 释放重锤前，纸带要保持竖直 C. 可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据 D. 电火花计时器应接在电压为6V的低压交流电源上 （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点 O 的距离为h（此O点为纸带上打下的第一个点），并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v²-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是___________。 A. B. C. D. 10. 用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有________； A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，可如图乙所示，在轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，求得钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为，结果用和表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________。 A．用细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相法在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 三、解答题 （11题14分， 12题14分， 13题20分， 共48分） 11. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度，建筑物上的着火点A离地高度，水从水枪枪口中水平射出速度后，恰好击中着火点A，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A时间t； （2）水枪枪口与着火点A的水平距离x； （3）水落到着火点A前瞬间的速度v。 12. 如图所示，可旋转餐桌给我们的生活带来很多便利。餐桌中心是一个半径为r=2m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.45，小物体与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.3，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，在餐桌上做匀减速直线运动，恰好不会滑出餐桌落到地上，g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘的边缘线速度的最大值v0； （2）求餐桌半径R。 13. 如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点作平抛运动。 已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求： （1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小； （2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能； （3）若仅改变的长度，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$