精品解析：广东省汕头市潮阳区棉城中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

广东省汕头市潮阳区棉城中学2023-2024年高一下学期5月期中考试物理试题 一、选择题 1. 如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能为 C. 整个下落过程中小球的重力势能减少 D. 整个下落过程中小球的重力势能减少 2. 地球的某颗卫星距离地面的高度为地球半径的2倍，已知地球半径为R，表面的重力加速度大小为g，该卫星绕地球做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大于7.9km/s B. 该卫星的运行周期大于地球同步卫星卫星绕地球运动周期 C. 该卫星的轨道加速度大小为 D. 该卫星的角速度大小为 3. 如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于点，轨道2、3相切于点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（　　） A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处减速 B. 该卫星从轨道1到轨道3，重力势能逐渐减小 C. 该卫星在轨道3的速度大小小于在轨道1的速度大小 D. 该卫星稳定运行时，在轨道3上经过点的加速度大于在轨道2上经过点的加速度 4. 如图所示为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，已知摆球的质量为m，摆线与竖直方向的角度为θ，摆线长为L。下列说法中正确的是（　　） A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆线对摆球的拉力提供向心力 C. 向心力大小为mgtanθ D. 线速度大小为 5. 质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管横截面的直径，如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管内、外壁的压力恰好为0，则小球以速度2v通过圆管的最高点时（　　） A. 小球对圆管外壁的压力等于mg B. 小球对圆管外壁的压力等于3mg C. 小球对圆管内壁的压力等于mg D. 小球对圆管内壁的压力等于3mg 6. 一个人用水平方向的推力推一个质量为的箱子匀速前进，如图甲所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为。若不改变力的大小，只把力的方向变为与水平方向成角斜向上，去拉这个静止的箱子，如图乙所示（，，），下列说法正确的是（　　） A. 图乙中箱子所受摩擦力的大小为50N B. 图乙中箱子所受支持力的大小为100N C. 图乙中箱子加速度大小为 D. 图乙中箱子运动2s末速度大小为 7. 如图所示，在高度分别为hA、hB（hA>hB）的两处以vA、vB相向水平抛出A、B两个小物体，不计空气阻力，已知它们的轨迹交于C点，若使A、B两物体能在C处相遇，应该是（　　） A vA必须大于vB B. A物体必须先抛 C. vB必须大于vA D. A、B必须同时抛 8. 如图所示，某同学用拖把擦地板，他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离，在此过程中（　　） A. 此过程，人对拖把做正功 B. 地板对拖把的摩擦力做负功 C. 地板对拖把的支持力做负功 D. 地板对拖把的作用力做正功 9. 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，之后保持额定功率运动，其图像如下图所示，已知汽车质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取,则( ) A. 汽车在前5s内的牵引力为 B. 汽车在前5s内的牵引力为N C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为 10. 刀削面传统手法如图一手托面一手拿刀直接将面削到锅里。面圈刚被削离时距锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为，将削出的面圈的运动视为平抛运动，且面圈都落入锅中，重力加速度为，则所有面圈在空中运动的描述正确的是（　　） A. 运动时间都相同 B. 速度的变化量都相同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D. 若初速度为，则 二.非选择题 11. 在研究平抛运动的实验中： （1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是______。 A. 轨道必须是光滑的，且每次释放小球的初始位置相同 B. 应该将斜槽轨道末端调成水平 C. 以斜槽末端，球心在白纸上的投影作为坐标原点 D. 为准确描述小球的运动轨迹，应把所有的点用折线连接起来 （2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的格长为5cm，取，求： ①闪光频率是______Hz； ②小球运动的水平分速度是______m/s； ③小球经过B点时速度的大小是______m/s。 12. 用如图所示的实验装置影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”） （2）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将______相同的小球分别放在挡板______和挡板______处（选填“A”或“B”或“C”）； （3）皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为______。 13. 2023年10月26日“神舟十七号”飞船发射成功，飞船与空间站对接前在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）飞船在轨运行的加速度大小a； （2）飞船在轨运行的角速度大小ω。 14. 如图所示，做平抛运动的一小球，经过刚好垂直落到倾角为的斜面上，取，求： （1）小球做平抛运动的初速度；及落到斜面上时的速度大小v； （2）小球从抛出点到落点间的距离s。 15. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广东省汕头市潮阳区棉城中学2023-2024年高一下学期5月期中考试物理试题 一、选择题 1. 如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能为 C. 整个下落过程中小球的重力势能减少 D. 整个下落过程中小球的重力势能减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在A点的重力势能为，故A错误； B．小球在B点的重力势能为，故B正确； CD．整个下落过程中小球重力做功为 根据功能关系可知整个下落过程中小球的重力势能减少，故CD错误。 故选B。 2. 地球的某颗卫星距离地面的高度为地球半径的2倍，已知地球半径为R，表面的重力加速度大小为g，该卫星绕地球做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大于7.9km/s B. 该卫星的运行周期大于地球同步卫星卫星绕地球运动周期 C. 该卫星的轨道加速度大小为 D. 该卫星的角速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 可得 地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，可知卫星的线速度小于7.9km/s，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 可得 该卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则该卫星的运行周期小于地球同步卫星卫星绕地球运动周期，故B错误； C．根据 ， 联立可得 可知该卫星的轨道加速度大小为，故C正确； D．根据 可得该卫星的角速度大小为 故D错误。 故选C。 3. 如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于点，轨道2、3相切于点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（　　） A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处减速 B. 该卫星从轨道1到轨道3，重力势能逐渐减小 C. 该卫星在轨道3的速度大小小于在轨道1的速度大小 D. 该卫星稳定运行时，在轨道3上经过点的加速度大于在轨道2上经过点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处加速，故A错误； B．该卫星从轨道1经轨道2再到轨道3，重力做负功，重力势能增加，故B错误； C．根据万有引力提供向心力可得 可得 可知该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知该卫星稳定运行时，在轨道3上经过点的加速度等于在轨道2上经过点的加速度，故D错误。 故选C 4. 如图所示为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，已知摆球的质量为m，摆线与竖直方向的角度为θ，摆线长为L。下列说法中正确的是（　　） A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆线对摆球的拉力提供向心力 C. 向心力大小为mgtanθ D. 线速度大小为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．向心力是效果力，是由其他力提供的，不能说受到向心力的作用，故A错误； B．摆线对摆球的拉力的水平分力提供向心力，故B错误； C．对摆球，根据竖直方向平衡条件有 水平方向有 向心力大小 故C正确； D．根据 解得 故D错误。 故选C。 5. 质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管横截面的直径，如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管内、外壁的压力恰好为0，则小球以速度2v通过圆管的最高点时（　　） A. 小球对圆管外壁的压力等于mg B. 小球对圆管外壁的压力等于3mg C. 小球对圆管内壁的压力等于mg D. 小球对圆管内壁的压力等于3mg 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】小球以速度v通过最高点时 小球以速度2v通过圆管的最高点时，假设管道外壁对小球有向下的压力FN，则 解得 FN=3mg 即假设成立，根据牛顿第三定律可知，小球对圆管外壁的压力等于3mg。 故选B。 6. 一个人用水平方向的推力推一个质量为的箱子匀速前进，如图甲所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为。若不改变力的大小，只把力的方向变为与水平方向成角斜向上，去拉这个静止的箱子，如图乙所示（，，），下列说法正确的是（　　） A. 图乙中箱子所受摩擦力的大小为50N B. 图乙中箱子所受支持力的大小为100N C. 图乙中箱子的加速度大小为 D. 图乙中箱子运动2s末速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意箱子匀速前进，如图甲所示，箱子处于平衡状态，对箱子受力分析得 如图乙所示，对箱子受力分析，竖立方向有 解得 水平方向有 滑动摩擦力为 明显 可知这个箱子向前滑动，箱子所受摩擦力的大小为35N，故A、B错误； CD．由上可知水平方向分力和滑动摩擦力大小，牛顿第二定律得 解得 箱子运动2s末速度大小为 故C错误，D正确。 故选D 7. 如图所示，在高度分别为hA、hB（hA>hB）的两处以vA、vB相向水平抛出A、B两个小物体，不计空气阻力，已知它们的轨迹交于C点，若使A、B两物体能在C处相遇，应该是（　　） A. vA必须大于vB B. A物体必须先抛 C. vB必须大于vA D. A、B必须同时抛 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】两个物体都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由 得 则知相对于C点A抛出点的高度大，运动时间长，所以A物体必须先抛，水平方向做匀速直线运动，由，由于水平方向的分位移关系未知，所以不能初速度的大小。 故选B。 8. 如图所示，某同学用拖把擦地板，他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离，在此过程中（　　） A. 此过程，人对拖把做正功 B. 地板对拖把的摩擦力做负功 C. 地板对拖把的支持力做负功 D. 地板对拖把的作用力做正功 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据W=Fxcosθ，此过程，人对拖把的作用力与位移的夹角为锐角，则人对拖把的作用力做正功，选项A正确； B．根据W=Fxcosθ，此过程，地板对拖把的摩擦力与位移的夹角为钝角，则地板对拖把的摩擦力做负功，选项B正确； C．地板对拖把的支持力竖直向上，与位移垂直，则地板对拖把的支持力不做功，选项C错误； D．地板对拖把的作用力等于地板对拖把的支持力和摩擦力的合力，因支持力不做功，摩擦力做负功，则地板对拖把的作用力做负功，选项D错误。 故选AB。 9. 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，之后保持额定功率运动，其图像如下图所示，已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取,则( ) A. 汽车在前5s内的牵引力为 B. 汽车在前5s内的牵引力为N C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．汽车受到的阻力 f=0.1×2×103×10=2×103N 前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律 F-f=ma 求得 F=f+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N 故A错误．B正确． C．t=5s末功率达到额定功率 P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kW 故C正确； D．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度 故D正确。 故选BCD。 【名师点睛】本题结合图象考查汽车启动问题，在解题时要明确汽车的运动过程及运动状态，正确应用牛顿第二定律及功率公式求解． 10. 刀削面传统手法如图一手托面一手拿刀直接将面削到锅里。面圈刚被削离时距锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为，将削出的面圈的运动视为平抛运动，且面圈都落入锅中，重力加速度为，则所有面圈在空中运动的描述正确的是（　　） A. 运动的时间都相同 B. 速度的变化量都相同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D. 若初速度为，则 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小球在竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动 得 小面圈下落高度一定，所以运动的时间都相同。故A正确； B．根据加速度的定义式 可知小面圈速度的变化量为 所以小面圈速度变化量都相同。故B正确； CD．小面圈落到锅的左边缘时 解得 落到左边缘处的末速度为 小面圈落在锅的右边缘处时 落到右边缘处的末速度为 则初速度满足 落入锅中时，最大速度和最小速度 故C错误；D正确。 故选ABD。 二.非选择题 11. 在研究平抛运动的实验中： （1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是______。 A. 轨道必须是光滑的，且每次释放小球的初始位置相同 B. 应该将斜槽轨道的末端调成水平 C. 以斜槽末端，球心在白纸上的投影作为坐标原点 D. 为准确描述小球的运动轨迹，应把所有的点用折线连接起来 （2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的格长为5cm，取，求： ①闪光频率是______Hz； ②小球运动的水平分速度是______m/s； ③小球经过B点时速度的大小是______m/s。 【答案】（1）BC （2） ①. 10 ②. 1.5 ③. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．轨道不一定要求必须是光滑的，但是每次释放小球的初始位置要相同，这样才能保证小球到达底端时速度相同，故A错误； B．应该将斜槽轨道的末端调成水平，以保证小球能做平抛运动，故B正确； C．以小球在斜槽末端时，球心在白纸上的投影作为坐标原点，故C正确； D．为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线连接，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 ①[1]竖直方向，根据 得 闪光频率是 ②[2]小球平抛运动的初速度为 ③[3]B点的竖直分速度为 则B点的速度为 12. 用如图所示的实验装置影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”） （2）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将______相同的小球分别放在挡板______和挡板______处（选填“A”或“B”或“C”）； （3）皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为______。 【答案】（1）线速度 （2） ①. 质量 ②. A ③. C （3） 【解析】 【小问1详解】 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，皮带传动的两塔轮边缘处的线速度大小相等； 【小问2详解】 [1][2][3]该实验采用“控制变量法”进行研究，所以在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要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A和挡板C处； 【小问3详解】 根据皮带套上各点的线速度大小相等，根据公式 有 解得 又由于 故 13. 2023年10月26日“神舟十七号”飞船发射成功，飞船与空间站对接前在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）飞船在轨运行的加速度大小a； （2）飞船在轨运行的角速度大小ω。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）飞船所受万有引力提供向心力 又 联立得 （2）由 解得 14. 如图所示，做平抛运动的一小球，经过刚好垂直落到倾角为的斜面上，取，求： （1）小球做平抛运动的初速度；及落到斜面上时的速度大小v； （2）小球从抛出点到落点间的距离s。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）小球落在斜面时的竖直速度 则小球做平抛运动上的初速度 小球落到斜面上时的速度大小 （3）小球从抛出点到落点间的水平位移 竖直位移 则距离 15. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。 【答案】（1）；（2）x= 4m 【解析】 【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有 代入数据可得小球经过最高点的速度大小为 （2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有 解得 v1=4m/s 此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上 代入数据求得 t=1s 在水平方向上水平位移为 x= 4m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$