精品解析：广东省东莞外国语学校等三校2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

2023-2024学年度第二学期三校联考 高一物理 说明：本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生请用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项只有一项是符合题目要求的。 1. 在蹦床比赛中，运动员的空中姿态可以简化为如图所示路径，其结束动作要求一定要垂直蹦床落到蹦床上，则在图示的动作路径中运动方向与末速度方向一致的位置是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，其运动的速度方向沿轨迹切线方向，图中只有②位置的切线方向向下，可知，在图示的动作路径中运动方向与末速度方向一致的位置是②。 故选B。 2. 珠海航展，我国设计的飞机在性能和机动性上举世瞩目。一段飞行表演中某型号飞机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向的运动速度图像如图所示，则该飞机在空中运动的路径是( ) A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】飞机在水平方向做匀速直线运动，则有 根据图像可知，飞机竖直方向做匀加速直线运动，加速度为 可知，飞机所受合力方向沿y轴正方向，y轴正方向的分位移 则有 可知，飞机的运动轨迹为一条抛物线，由于合力指向轨迹的内侧，可知，抛物线的开口指向y轴正方向，图中第三个选择项符合要求。 故选C。 3. 一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分圆弧，如图为摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道，底部A和顶部B两个位置对应的圆弧半径为、，且，关于A、B两点向心加速度、，向心力、和动能、，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度 B. 向心力 C. 动能 D. 摩托车最有可能爆胎的位置在B点 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 由于 可知 故A正确； B．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 结合上述可知 故B错误； C．摩托车匀速率运动，根据动能的表达式可知 故C错误； D．摩托车匀速率运动，底部A和顶部B两个位置有 ， 解得 ， 由于 可知 即摩托车最有可能爆胎的位置在A点，故D错误。 故选A。 4. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则（　　） A. 船渡河的最短时间是60s B. 船在行驶过程中，船头应斜向上游 C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度是5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据分运动的等时性可知，当船头始终垂直于河岸过河时，渡河时间最短，故B错误； A．根据图甲可知，河的宽度为300m，结合上述可知，渡河的最短时间为 故A错误； C．由于船沿河漂流的分速度的大小时刻在变化，则船的实际速度大小和方向也在时刻发生变化，即船在河水中航行的轨迹是一条曲线，故C错误； D．结合上述可知，船沿河漂流分速度方向与垂直与河岸的分速度方向垂直，则船在河水中的最大速度为 故D正确。 故选D。 5. 游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（　　） A. 飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用 B. 飞椅只受向心力作用 C. 飞椅在运动中合外力不变 D. 飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．向心力为效果力，是由其他的力提供的，而飞椅在做圆周运动的过程中实际只受到重力与悬绳的拉力这两个力的作用，而向心力是由这两个力的合力提供的，故AB错误，D正确； C．做匀速圆周运动的物体，所受合外力大小不变，方向始终指向圆心，即方向始终在发生变化，因此飞椅在运动中合外力始终在变，故C错误。 故选D。 6. 如图为地球同步通讯卫星正在绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星在距地面h的轨道上，运动周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，根据以上卫星的运行数据，求出数据正确的是（　　） A. 地球的质量 B. 同步卫星的线速度大小 C. 同步卫星的角速度 D. 同步卫星运动的加速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 解得 故A错误； B．根据线速度与周期的关系有 故B错误； C．根据角速度与周期的关系有 故C正确； D．根据向心加速度的表达式有 故D错误。 故选C。 7. 某儿童电动玩具车发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面摩擦阻力恒定为5N，当电动车以恒定功率启动后（　　） A. 电动车启动过程是匀加速运动 B. 电动车运行的最大速度为5m/s C. 电动车速度为1.5m/s时的加速度为2.5m/s2 D. 电动车所受牵引力做的功等于克服摩擦阻力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据功率的关系式有 根据牛顿第二定律有 解得 玩具车速度增大，则加速度减小，可知，电动车做加速度减小得变加速直线运动，故A错误； B．结合上述可知，当加速度减小为0时，电动车的速度达到最大，解得 故B错误； C．电动车速度为1.5m/s时的牵引力 根据牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．根据动能定理有 解得 可知，电动车所受牵引力做的功等于克服摩擦阻力做的功与增加的动能之和，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或者不答的得0分。 8. 图甲是玩蹦极游戏的示意图，将弹性绳子的一端系在人身上，另一端固定在高处，然后人从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是人所到达的最低点，对于人离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对人一直做正功 B. 人的重力势能一直减小 C. 人通过B点之后，弹性绳子具有弹性势能 D. 从A点到D点，弹性绳子的弹性势能一直增加 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．整个过程中，人向下运动，重力与运动方向相同，重力一直做正功，重力势能一直减小，故AB正确； CD．人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹力与运动方向相反，弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加，故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 拨浪鼓是一种小型的儿童玩具，其简化的模型如上图所示。拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于手柄对称的左右两侧位置固定有长度分别为l1和l2的两根不可伸长的轻质细绳，两细绳的另一端分别系有质量相同的小球甲、乙。保持手柄竖直匀速转动，使得两球均在水平面内匀速转动，连接甲、乙的细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若α<β，则（　　） A. 甲球运动的周期大于乙球运动的周期 B. 甲球运动的角速度大小等于乙球的角速度大小 C. 甲球所受绳子的拉力大小小于乙球所受绳子的拉力大小 D. 甲球的向心加速度大小大于乙球的向心加速度大小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．两小球处于同轴转动状态，可知，两小球的周期与角速度相等，故A错误，B正确； C．对两小球分别进行分析，由重力与绳子拉力的的合力提供向心力，则有 ， 解得 ， 由于 α<β 则有 故C正确； D．结合上述有 ， 解得 ， 由于 α<β 则有 故D错误 故选BC。 10. 如图所示，在桌面边缘将质量为m的物体以初速度v0沿不同抛射角θ斜向上方向抛出，已知桌面距地面高度为h，以地面为零势能面，不考虑空气阻力。则（　　） A. 抛射角θ越大，落地速度时越大 B. 落地动能与θ无关 C. 落地动能大小为 D. 落地时重力的功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 解得 可知，落地速度与θ无关，故A错误； BC．结合上述解得，物体落地动能为 即落地动能大小为，落地动能与θ无关，故BC正确； D．物体做斜抛运动，竖直方向上有 物体落地时重力的功率为 解得 故D错误。 故选BC 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。请将答案填写在答题卡相应的位置。 11. 如图甲所示，某同学正在观察水平水管向水池放水的情景，突然发现水流中有一小石子从管口随水流一起水平冲出，同时有一水滴从管口自由下落. 为研究小石子水平冲出后的运动规律，合理设计实验并将该过程简化为如图乙所示情景：在同一高度将小球A由静止释放的同时将小球B水平拋出. （1）该同学观察到的现象：小球A、B__________（填“同时”或“不同时”）落地. 多次改变图乙中小球A、B初始位置离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，根据这些现象大胆猜想：平拋运动在竖直方向上的分运动为__________. （2）为进一步验证猜想，该同学利用频闪照相机得到了小球做平拋运动时的频闪照片如图丙所示，图丙中背景方格的边长均为5cm. 由图丙判断O点__________（填“是”或“不是”）拋出点. 由图丙可求得照相机的频闪周期为__________s，小球水平拋出时的速度大小__________ m/s. （） 【答案】 ①. 同时 ②. 自由落体运动 ③. 是 ④. 0. 1 ⑤. 1. 5 【解析】 【详解】（1）[1][2]该同学观察到的现象：小球A、B同时落地，根据实验现象可知：小球B在竖直方向的分运动和A的运动相同，所以平拋运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动； （2）[3]各相邻点在竖直方向间的距离分别为 ，， 根据频闪照相可知相邻点迹间的时间间隔相等，相邻点迹间的位移比值为 满足初速度为零的匀变速直线运动规律，O点是抛出点； [4]根据 可得 [5]小球抛出时初速度为 12. 某小组同学利用传感器进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验，实验装置如图甲所示，力传感器固定在竖直转轴上，角速度传感器固定在水平直杆上，水平直杆随竖直转轴一起转动，质量为m的滑块套在水平直杆上，细线一端连接滑块，另一端连接力传感器，细线拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度通过角速度传感器测得。 （1）小组同学保持滑块质量不变，将其运动半径r分别调整为0.22m、0.20m、0.18m、0.16m、0.14m，改变转动角速度，得到相应的向心力大小，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条图线。请分析这五组图线不过坐标原点的原因是______。 （2）因图乙中图线不便于研究F与的关系，便对其中某条图线的数据进行处理，获得的图像如图丙所示，该图线是一条直线，则图像横坐标x代表的是______。（填“”“”或“”） （3）把图乙中的图线转换成图丙中的图线所应用的物理思想与下列实验相同的是______ A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 当物体受力不变，探究加速度与物体质量的关系 C. 研究匀变速直线运动时，用图像求物体运动加速度 【答案】（1）滑块受到摩擦力的作用 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，当滑块角速度不为零时，传感器显示的力为零，是因为滑块受到摩擦力的作用。 【小问2详解】 对滑块受力分析有 整理有 所以滑块质量不变，半径一定时，F与成线性关系，所以该图像的横坐标代表的。 【小问3详解】 在对图像的数据处理获得图像过程中，将原本的曲线图像，处理成线性的图像，这与探究加速度与质量的关系中将图像转化为图像的原理相同。 故选B。 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图甲所示为网传一小朋友在水泥管道内踢球，可简化为如图乙所示，固定的竖直圆形轨道半径为R，球质量为m，在某次运动中，球恰能通过轨道最高点B，将球视为质点，重力加速度为g。 （1）求球通过最高点B时的速度大小 （2）若球通过最低点A的速度为最高点B的速度的3倍，求球从A到B过程中摩擦阻力做的功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意，在最高点B，根据牛顿第二定律 得 （2）从A到B，由动能定理得 由已知，联立解得 14. 如图所示，为一半径的竖直半圆形槽，为直径，O点为半圆的圆心。在距上方为h处有一以的速度顺时针方向转动的传送带，B端恰好在C的正上方，传送带滑轮的半径很小（大小可忽略），两端点A、B间的距离，现将一与传送带间摩擦因数的小物块轻放在A端，最终垂直撞在圆槽的P点，连线与的夹角为60°。取，求 （1）小物块运动到B端时速度的大小； （2）高度h的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）物块在传送带上加速，由牛顿第二定律可知 当物块加速到时，由位移速度—公式得 解得 故物块在传送带上加速不到，则运动到B点时有 解得 （2）物块从B到P做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 又因为垂直打到P点，有 联立解得 15. 如图所示，用大小为10N，方向与水平地面成37°角的拉力，使静止的物体从A点沿水平粗糙地面运动到相距15m的B点，到达B点后立即撤去，物体沿光滑圆弧形轨道恰好滑到点，C点离地高度，然后又沿圆弧轨道返回水平地面，停在了点。物体的质量为2kg，不计物体在点的动能损失，（取，，）。求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体由A运动到B的过程中摩擦力做的功； （3）D点到B点的距离。 【答案】（1）6m/s；（2）；（3）4.5m 【解析】 【详解】（1）对物体从B到C的过程中应用动能定理 解得 （2）对物体从A到B的过程中应用动能定理 解得 （3）由AB段摩擦力做功 解得 物体由B点到D点的过程，由动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期三校联考 高一物理 说明：本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生请用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项只有一项是符合题目要求的。 1. 在蹦床比赛中，运动员的空中姿态可以简化为如图所示路径，其结束动作要求一定要垂直蹦床落到蹦床上，则在图示的动作路径中运动方向与末速度方向一致的位置是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 2. 珠海航展，我国设计飞机在性能和机动性上举世瞩目。一段飞行表演中某型号飞机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向的运动速度图像如图所示，则该飞机在空中运动的路径是( ) A. B. C. D. 3. 一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分圆弧，如图为摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道，底部A和顶部B两个位置对应的圆弧半径为、，且，关于A、B两点向心加速度、，向心力、和动能、，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度 B. 向心力 C. 动能 D. 摩托车最有可能爆胎的位置在B点 4. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则（　　） A. 船渡河的最短时间是60s B. 船在行驶过程中，船头应斜向上游 C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度是5m/s 5. 游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（　　） A. 飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用 B. 飞椅只受向心力作用 C. 飞椅在运动中合外力不变 D. 飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力 6. 如图为地球同步通讯卫星正在绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星在距地面h的轨道上，运动周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，根据以上卫星的运行数据，求出数据正确的是（　　） A. 地球的质量 B. 同步卫星的线速度大小 C. 同步卫星的角速度 D. 同步卫星运动的加速度大小 7. 某儿童电动玩具车发动机额定功率15W，质量为2kg，运行中受地面摩擦阻力恒定为5N，当电动车以恒定功率启动后（　　） A. 电动车启动过程是匀加速运动 B. 电动车运行的最大速度为5m/s C. 电动车速度为1.5m/s时的加速度为2.5m/s2 D. 电动车所受牵引力做的功等于克服摩擦阻力做的功 二、多项选择题：本题共3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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或者不答的得0分。 8. 图甲是玩蹦极游戏的示意图，将弹性绳子的一端系在人身上，另一端固定在高处，然后人从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是人所到达的最低点，对于人离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对人一直做正功 B. 人重力势能一直减小 C. 人通过B点之后，弹性绳子具有弹性势能 D. 从A点到D点，弹性绳子的弹性势能一直增加 9. 拨浪鼓是一种小型的儿童玩具，其简化的模型如上图所示。拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于手柄对称的左右两侧位置固定有长度分别为l1和l2的两根不可伸长的轻质细绳，两细绳的另一端分别系有质量相同的小球甲、乙。保持手柄竖直匀速转动，使得两球均在水平面内匀速转动，连接甲、乙的细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若α<β，则（　　） A. 甲球运动周期大于乙球运动的周期 B. 甲球运动角速度大小等于乙球的角速度大小 C. 甲球所受绳子的拉力大小小于乙球所受绳子的拉力大小 D. 甲球的向心加速度大小大于乙球的向心加速度大小 10. 如图所示，在桌面边缘将质量为m的物体以初速度v0沿不同抛射角θ斜向上方向抛出，已知桌面距地面高度为h，以地面为零势能面，不考虑空气阻力。则（　　） A. 抛射角θ越大，落地速度时越大 B. 落地动能与θ无关 C. 落地动能大小为 D. 落地时重力的功率为 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。请将答案填写在答题卡相应的位置。 11. 如图甲所示，某同学正在观察水平水管向水池放水的情景，突然发现水流中有一小石子从管口随水流一起水平冲出，同时有一水滴从管口自由下落. 为研究小石子水平冲出后的运动规律，合理设计实验并将该过程简化为如图乙所示情景：在同一高度将小球A由静止释放的同时将小球B水平拋出. （1）该同学观察到的现象：小球A、B__________（填“同时”或“不同时”）落地. 多次改变图乙中小球A、B初始位置离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，根据这些现象大胆猜想：平拋运动在竖直方向上的分运动为__________. （2）为进一步验证猜想，该同学利用频闪照相机得到了小球做平拋运动时的频闪照片如图丙所示，图丙中背景方格的边长均为5cm. 由图丙判断O点__________（填“是”或“不是”）拋出点. 由图丙可求得照相机的频闪周期为__________s，小球水平拋出时的速度大小__________ m/s. （） 12. 某小组同学利用传感器进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验，实验装置如图甲所示，力传感器固定在竖直转轴上，角速度传感器固定在水平直杆上，水平直杆随竖直转轴一起转动，质量为m的滑块套在水平直杆上，细线一端连接滑块，另一端连接力传感器，细线拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度通过角速度传感器测得。 （1）小组同学保持滑块质量不变，将其运动半径r分别调整为0.22m、0.20m、0.18m、0.16m、0.14m，改变转动角速度，得到相应的向心力大小，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条图线。请分析这五组图线不过坐标原点的原因是______。 （2）因图乙中图线不便于研究F与的关系，便对其中某条图线的数据进行处理，获得的图像如图丙所示，该图线是一条直线，则图像横坐标x代表的是______。（填“”“”或“”） （3）把图乙中的图线转换成图丙中的图线所应用的物理思想与下列实验相同的是______ A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 当物体受力不变，探究加速度与物体质量的关系 C. 研究匀变速直线运动时，用图像求物体运动加速度 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图甲所示为网传一小朋友在水泥管道内踢球，可简化为如图乙所示，固定的竖直圆形轨道半径为R，球质量为m，在某次运动中，球恰能通过轨道最高点B，将球视为质点，重力加速度为g。 （1）求球通过最高点B时的速度大小 （2）若球通过最低点A的速度为最高点B的速度的3倍，求球从A到B过程中摩擦阻力做的功。 14. 如图所示，为一半径的竖直半圆形槽，为直径，O点为半圆的圆心。在距上方为h处有一以的速度顺时针方向转动的传送带，B端恰好在C的正上方，传送带滑轮的半径很小（大小可忽略），两端点A、B间的距离，现将一与传送带间摩擦因数的小物块轻放在A端，最终垂直撞在圆槽的P点，连线与的夹角为60°。取，求 （1）小物块运动到B端时速度的大小； （2）高度h的大小。 15. 如图所示，用大小为10N，方向与水平地面成37°角的拉力，使静止的物体从A点沿水平粗糙地面运动到相距15m的B点，到达B点后立即撤去，物体沿光滑圆弧形轨道恰好滑到点，C点离地高度，然后又沿圆弧轨道返回水平地面，停在了点。物体的质量为2kg，不计物体在点的动能损失，（取，，）。求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体由A运动到B的过程中摩擦力做的功； （3）D点到B点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$