精品解析：广东省深圳市深圳大学附属中学、龙城高级中学2023-2024学年高一下学期第二次段考（5月月考）物理试题

2023-2024学年度第二学期第二次段考 高一年级物理试题 分值：100分 时间：75分钟 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 阳春三月，百花争艳，某片花瓣从空中飘落的轨迹为曲线，则该花瓣（　　） A. 加速度一定发生改变 B. 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．若不计空气阻力，花瓣只受重力作用，则加速度不变，选项A错误； B．花瓣做曲线运动，则加速度方向与速度方向一定不在同一直线上，选项B错误； C．花瓣做曲线运动，速度一定变化，即一定在做变速运动，选项C正确； D．花瓣做曲线运动，所受的合力一定不为0，选项D错误。 故选C。 2. 通过一次次抗洪抢险，抗洪精神早已刻入中华儿女血脉之中．我们把某次救人的情景简化为理想情境：河岸平直，河宽为，河水流速为，船在静水中的速度为，则（ ） A. 船无法到达正对岸 B. 船渡河的最短时间为 C. 船在河水中的实际速度大小可能是 D. 若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知船速大于水速，当船的速度在沿着河岸方向与水流速度大小相等时，与水流速度方向相反时，可以到达正对岸，故A错误； BD．当船头始终垂直河岸时，渡河时间最短为 船渡河的时间河水的流动速度无关，故BD错误； C．根据运动的合成可知，当船速方向与水流速度的方向为锐角时，船在河水中的实际速度大于，故C正确。 故选C。 3. 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. 【答案】A 【解析】 【详解】由题知表演者在A点竖直方向的速度大小为 AB的高度为 又 AB的水平距离为 表演者从B点到水面做平抛运动，下落高度 下落时间为 B点到水面的水平距离为 落水点到A点的水平距离为 故选A。 4. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比为2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】地球自转时，各点角速度大小相等，有 设地球半径为r，由几何关系知 A．由线速度与角速度、半径关系得 故A正确； B．地球自转时，各点角速度大小相等，故B错误； C．由知，又角速度相等，故向心加速度之比等于半径之比，应为√2：1，故C错误； D．由知，因不知A、B两物体质量关系，故无法求解向心力之比，故D错误。 故选A。 5. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，如图为转弯处火车轨道横截面示意图。已知内外轨道与水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内轨和外轨均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　） A. 火车受重力、支持力、向心力 B. C. 若火车速度小于v时，外轨与轮缘之间有挤压 D. 若火车速度大于v时，内轨与轮缘之间有挤压 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车受重力、支持力作用，两个力的合力充当向心力，选项A错误； B．由牛顿第二定律可知 可得 选项B正确； C．若火车速度小于v时，重力与支持力的合力大于火车转弯所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则内轨与轮缘之间有挤压，选项C错误； D．若火车速度大于v时，重力与支持力的合力小于火车转弯所需的向心力，则火车有做离心运动的趋势，则外轨与轮缘之间有挤压，选项D错误。 故选B。 6. 战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　） A. 恒星都是静止不动的 B. 行星绕太阳做圆周运动 C. 行星绕太阳运行的速率不变 D. 各行星绕太阳运行的周期不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒星都是运动的。故A错误； B．根据开普勒第一定律可知行星绕太阳做椭圆运动故B错误； C．根据开普勒第二定律可知行星绕太阳运行的速率与行星和太阳的距离有关。故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，各行星绕太阳运行的周期不同。故D正确。 故选D。 7. 2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。火星探测器着陆火星时，就可以用下面方法测量的火星的半径：先让飞船在火星引力的作用下在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，记下环绕一周所用的时间T，然后回到火星表面，从高h处自由落下一个小球，记录小球下落的时间t，由此可测得火星的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因为飞船在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动时，满足 又在天体表面满足 又由自由落体运动规律得 联立解得 故选D。 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 如图所示，神舟十五号飞船A、空间站B分别沿逆时针方向绕地球的中心O做匀速圆周运动，周期分别为、，在某时刻飞船和空间站相距最近。下列说法错误的是（　　） A. 飞船A和空间站B下次共线需要时间 B. 飞船A要与空间站B对接，可以向后喷气 C. 飞船A与空间站B对接后，飞船A相对原轨道动能变大 D. 飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.设飞船A和空间站B下一次共线需经过时间为t，则有 解得 故A错误； B.飞船A要与空间站B对接，需点火加速，可以向其运动相反方向喷气，故B正确； C.飞船A与空间站B对接后，飞船A相对原轨道的半径变大，根据万有引力提供向心力可得 得 则飞船A相对原轨道速度变小，根据可得动能变小，故C错误； D.根据开普勒第三定律有 解得飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为 故D错误。 本题选错误的，故选ACD。 9. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做匀加速直线运动 B. 沉车从a到b持续的时间为5.0s C. 汽车额定功率为50kW D. 汽车能够获得的最大速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 变式得 可知汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得 汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，故A错误； BCD．根据图像的斜率可求得汽车的额定功率为 根据图像的函数式 可求得汽车速度得最大值为 汽车所受的阻力为 汽车从a到b所受的牵引力为 解得 根据牛顿第二定律 解得 汽车从a到b持续的时间为 故BC正确，D错误。 故选BC 10. 如图，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，物块的重力势能增加了5J。在这一过程中，以下判断错误的是（　　） A. 支持力对物块不做功 B. 摩擦力对物块不做功 C. 重力对物块做功为5J D. 物块机械能增加5J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块受支持力的方向垂直木板向上，与物块运动的方向一致，所以支持力做正功，故A错误； B．摩擦力的方向沿着木板与运动的方向垂直，不做功，B正确； C．重力势能增加了5J，重力做功为 故C错误； D．物体动能不变，重力势能增加了5J，则物块机械能增加5J，故D正确； 本题选错误的，故选AC。 三、实验题（11题4分，12题10分，共14分） 11. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取，不计空气阻力。 （1）比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是________________（填标号）。 A．自由落体运动 B．匀速直线运动 （2）照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为________________s，并结合照片可知背景小方格的边长为________________m． 【答案】 ①. A ②. 0.1 ③. 0.05 【解析】 【详解】（1）[1]由于a、b两小球同时开始运动，且相同时刻处于同一高度，因此平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。 故选A。 （2）[2]由于光源的频闪频率为，因此照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为 根据 可得背景小方格的边长为。 12. 某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。 （1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是___________。 A. B. C. D. （2）关于此实验，下列说法中正确的是___________。 A.打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先释放纸带，后接通电源 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （3）实验小组的同学发现所做的重物下落实验误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。 a.如图乙所示，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动，实验时，质量为的光电门从点静止下摆，依次经过6个宽度为的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆，忽略光电门的大小对实验的影响。已知摆长为，当摆杆与竖直方向的夹角为（小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为，以圆弧最低点所在平面为参考面，则光电门的势能___________，动能___________（选用字母、、、、表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。 b.实验结束后，得到了如题表所示的实验数据，其中动能变化的图像应该是___________（选A、B或者C）。 【答案】 ①. A ②. AB##BA ③. ④. ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1]实验释放纸带时，应使重物靠近打点计时器，纸带处于竖直状态，手提着纸带上端。 故选A。 （2）[2]A．打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力，故A正确； B．机械能守恒定律实验过程中需要验证 是否成立，重物的质量可以消去，故重物的质量可以不测量，故B正确； C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误； D．不可以利用公式来求解瞬时速度，因为利用此公式可以得到 恒成立，不能体现实验验证，故D错误。 故选AB。 （3）[3]根据题意可知，以圆弧最低点所在平面为参考面，当摆杆与竖直方向的夹角为（小于）时，光电门的势能为 [4]光电门通过遮光片的速度为 则光电门的动能为 [5]若实验过程中，光电门的机械能守恒，则光电门在不同遮光片处势能和动能之和相等，则随着高度的降低，势能减小，动能应该增加。故动能变化的图像应该是。 四、解答题（共40分） 13. 现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图甲所示。不计空气阻力，取。 （1）小球以的速度水平抛出的瞬间，绳中的拉力为多大； （2）小球以的速度水平抛出，经多长时间绳子拉直； （3）若将小球拉至图乙所示位置，此时绳子恰好伸直无拉力且与竖直方向成60°角，将小球由静止释放，求小球摆到最低点时，绳中的拉力为多大？ 【答案】（1）30N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当轻绳的拉力刚好为零时，则有 解得 因为，故绳中有张力。 根据牛顿第二定律，有 代入数据解得，绳中张力为 T=30N （2）小球将做平抛运动，如图 解得 代入数据得 （3）小球先自由落体至B点，绳子拉直，如图所示。 则下落高度h=L=0.4m。 根据动能定理 解得B点小球速度为 绳伸直的瞬间，小球的速度沿绳分量突变为零，只剩下垂直于绳方向的速度 设最低点的速度为，B点与最低点的高度差为，绳中的拉力为N。 根据几何关系，得 根据动能定理 代入数据解得 根据牛顿第二定律，有 解得 14. 如图所示，质量为m的带孔物块A穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮连接质量为物块B，已知定滑轮到细杆的距离为L，细绳的总长度为2L。现将系统从A与滑轮等高的位置由静止释放。已知重力加速度为g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求： （1）从系统开始释放到A下落L过程中，物块B的重力势能增加量； （2）物块A下落的最大距离d； （3）当物块A下落L时，物块B的速度大小？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设物块A下落L时，物块B上升的高度为h，物块B重力势能的增加量为，由几何关系，有 可得 得 （2）对AB组成的系统，由机械能守恒定律，有 得 （3）当物块A下落L时，根据机械能守恒，则 物块A的速度与物块B的速度有 解得 15. 如图所示，半径为光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，圆心为，最低点A点与光滑水平面相切，最高点B紧靠水平传送带的左端C点，CD间的距离为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带向右匀速运动的速度为。水平地面上处于锁定状态的轻弹簧的一端固定在立柱上，另一端紧靠一质量为的物块（可视为质点）。水平地面上有一半径为r的圆盘可以绕着点匀速转动，在传送带右端D点的正下方处，EF为圆盘的一条直径。现将弹簧解除锁定，物块运动到B点时受轨道的作用力为，物块到达D点时圆盘恰好转动到图示位置，物块沿方向飞离D点后恰好打在圆盘边缘上的E点，取重力加速度。求： （1）轻弹簧处于锁定状态时的弹性势能； （2）物块在传送带上运动过程中产生的热量Q； （3）圆盘的半径r和圆盘转动的角速度应满足的条件。 【答案】（1）13.5J；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）物块运动到B点时 解得 vB= 3m/s 由能量守恒定律可得 解得 Ep = 13.5J （2）设物块在传送带上加速运动时的加速度为a，由牛顿第二定律得 加速到共同速度的时间为 加速到共同速度的位移为 物块在传送带上运动过程中产生的热量Q为 （3））物块离开传送带后以的初速度做平抛运动 解得 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期第二次段考 高一年级物理试题 分值：100分 时间：75分钟 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 阳春三月，百花争艳，某片花瓣从空中飘落的轨迹为曲线，则该花瓣（　　） A. 加速度一定发生改变 B. 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. 通过一次次抗洪抢险，抗洪精神早已刻入中华儿女血脉之中．我们把某次救人的情景简化为理想情境：河岸平直，河宽为，河水流速为，船在静水中的速度为，则（ ） A. 船无法到达正对岸 B. 船渡河最短时间为 C. 船在河水中的实际速度大小可能是 D. 若仅增大河水流动速度，则船渡河的最短时间将变长 3. 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. 4. 如图，将地球看成圆球，地球赤道上某点有一物体A，北纬45°线上某点有一物体B，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体线速度大小之比为 B. A、B两物体角速度之比为2∶1 C. A、B两物体向心加速度大小之比为2∶1 D. A、B两物体向心力大小之比为 5. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，如图为转弯处火车轨道横截面示意图。已知内外轨道与水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内轨和外轨均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　） A. 火车受重力、支持力、向心力 B. C. 若火车速度小于v时，外轨与轮缘之间有挤压 D. 若火车速度大于v时，内轨与轮缘之间有挤压 6. 战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　） A. 恒星都是静止不动的 B. 行星绕太阳做圆周运动 C. 行星绕太阳运行的速率不变 D. 各行星绕太阳运行的周期不同 7. 2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。火星探测器着陆火星时，就可以用下面方法测量的火星的半径：先让飞船在火星引力的作用下在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，记下环绕一周所用的时间T，然后回到火星表面，从高h处自由落下一个小球，记录小球下落的时间t，由此可测得火星的半径为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 如图所示，神舟十五号飞船A、空间站B分别沿逆时针方向绕地球的中心O做匀速圆周运动，周期分别为、，在某时刻飞船和空间站相距最近。下列说法错误的是（　　） A. 飞船A和空间站B下次共线需要时间 B. 飞船A要与空间站B对接，可以向后喷气 C. 飞船A与空间站B对接后，飞船A相对原轨道动能变大 D. 飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为 9. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做匀加速直线运动 B. 沉车从a到b持续的时间为5.0s C. 汽车额定功率为50kW D. 汽车能够获得的最大速度为 10. 如图，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，物块的重力势能增加了5J。在这一过程中，以下判断错误的是（　　） A. 支持力对物块不做功 B. 摩擦力对物块不做功 C. 重力对物块做功为5J D. 物块机械能增加5J 三、实验题（11题4分，12题10分，共14分） 11. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取，不计空气阻力。 （1）比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是________________（填标号）。 A．自由落体运动 B．匀速直线运动 （2）照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为________________s，并结合照片可知背景小方格的边长为________________m． 12. 某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。 （1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是___________。 A. B. C. D. （2）关于此实验，下列说法中正确的是___________。 A.打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先释放纸带，后接通电源 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （3）实验小组的同学发现所做的重物下落实验误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。 a.如图乙所示，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动，实验时，质量为的光电门从点静止下摆，依次经过6个宽度为的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆，忽略光电门的大小对实验的影响。已知摆长为，当摆杆与竖直方向的夹角为（小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为，以圆弧最低点所在平面为参考面，则光电门的势能___________，动能___________（选用字母、、、、表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。 b.实验结束后，得到了如题表所示的实验数据，其中动能变化的图像应该是___________（选A、B或者C）。 四、解答题（共40分） 13. 现有一根长刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图甲所示。不计空气阻力，取。 （1）小球以的速度水平抛出的瞬间，绳中的拉力为多大； （2）小球以的速度水平抛出，经多长时间绳子拉直； （3）若将小球拉至图乙所示位置，此时绳子恰好伸直无拉力且与竖直方向成60°角，将小球由静止释放，求小球摆到最低点时，绳中的拉力为多大？ 14. 如图所示，质量为m的带孔物块A穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮连接质量为物块B，已知定滑轮到细杆的距离为L，细绳的总长度为2L。现将系统从A与滑轮等高的位置由静止释放。已知重力加速度为g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求： （1）从系统开始释放到A下落L过程中，物块B的重力势能增加量； （2）物块A下落的最大距离d； （3）当物块A下落L时，物块B的速度大小？ 15. 如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，圆心为，最低点A点与光滑水平面相切，最高点B紧靠水平传送带的左端C点，CD间的距离为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带向右匀速运动的速度为。水平地面上处于锁定状态的轻弹簧的一端固定在立柱上，另一端紧靠一质量为的物块（可视为质点）。水平地面上有一半径为r的圆盘可以绕着点匀速转动，在传送带右端D点的正下方处，EF为圆盘的一条直径。现将弹簧解除锁定，物块运动到B点时受轨道的作用力为，物块到达D点时圆盘恰好转动到图示位置，物块沿方向飞离D点后恰好打在圆盘边缘上的E点，取重力加速度。求： （1）轻弹簧处于锁定状态时的弹性势能； （2）物块在传送带上运动过程中产生的热量Q； （3）圆盘半径r和圆盘转动的角速度应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$