精品解析：广东省广东实验中学附属江门学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

省实江门学校2023-2024学年第二学期期中考试试题 高一物理 （满分100分，考试用时75分钟） 第一部分 选择题（共52分） 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分） 1. 关于经典力学，下列说法正确的是( ) A. 仅适用于微观粒子的运动 B. 适用于宏观物体的低速运动 C. 经典力学中，物体的质量与其运动速度有关 D. 经典力学中，物体的长度与其运动速度有关 2. 撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图所示，则飞出伞面后的水滴可能（　　） A. 沿曲线OA运动 B. 沿直线OB运动 C. 沿曲线OC运动 D. 沿曲线OD运动 3. 关于做匀速圆周运动物体的向心力，下列说法正确的是（　　） A. 向心力是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的 B. 向心力与速度方向不一定始终垂直 C. 向心力只能改变线速度的方向 D. 向心力只改变线速度的大小 4. 如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则（　　） A. ωP<ωQ，vP<vQ B. ωP<ωQ，vP=vQ C. ωP=ωQ，vP<vQ D. ωP=ωQ，vP>vQ 5. 如图所示，A是地球的静止卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则（　　） A. A、B、C三者所受地球的万有引力 B. A、B、C三者的周期 C. A、B、C三者运行的线速度 D. A、B、C三者的向心加速度 6. “套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环运动时间较短 B. 大人应以较小的速度抛出圆环 C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D. 小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小 7. 质量为的小球，从离桌面高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为20J B. 小球在B点的重力势能为5J C. 由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20J D. 若以地面为参考平面，由A处下落至B处过程中重力势能减少量为15J 二、多项选择题（共3题，每题8分，共24分） 8. 下列关于功和能的说法正确的是（　　） A. 乘坐电梯上楼的过程中，电梯对人的支持力不做功 B. 滑动摩擦力可能做负功、可能做正功、也可能不做功 C. 一对相互作用力做功的代数和一定为零 D. 重力势能的变化量与参考平面（零势能面）的选取无关 9. 如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（　　） A. 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B. 水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 C. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 10. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为1∶3 B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞 C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变 D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 第二部分 非选择题（共48分） 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 我们可以用如图所示的实验装置来探究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．横臂的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测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示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时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度大小”或“角速度”）； （2）探究向心力和角速度的关系时，应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__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）． 12. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作： （1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明________。 A. 两小球落地时的速度大小相同 B. a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 （2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是________。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置不需要相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 实验中不需要重垂线 （3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度________；在B点的速度________（g取，结果均保留两位有效数字）。 四、计算题（共34分） 13. 一个质量为的雪橇，受到与水平方向成角的斜向上方的拉力，大小为，在水平地面上移动的距离为。地面对雪橇的阻力大小为，。 （1）求拉力F做的功； （2）求合力对雪橇做的总功。 14. 传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取） （1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号） （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。 15. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日-2022年2月20日在北京举办，如图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（，，g取）。求： （1）A点与O点的距离L； （2）谷爱凌离开O点时的速度大小； （3）谷爱凌从O点飞出开始到离斜坡最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 省实江门学校2023-2024学年第二学期期中考试试题 高一物理 （满分100分，考试用时75分钟） 第一部分 选择题（共52分） 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分） 1. 关于经典力学，下列说法正确的是( ) A. 仅适用于微观粒子的运动 B. 适用于宏观物体的低速运动 C. 经典力学中，物体的质量与其运动速度有关 D. 经典力学中，物体的长度与其运动速度有关 【答案】B 【解析】 【详解】AB．经典力学使用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用，故A错误，B正确； CD．在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，故CD错误。 故选B。 【点睛】本题应掌握经典力学和相对论与量子力学各自的适用范围，明白两者是互补的关系，并没有相互替代的功能。 2. 撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图所示，则飞出伞面后的水滴可能（　　） A. 沿曲线OA运动 B. 沿直线OB运动 C. 沿曲线OC运动 D. 沿曲线OD运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】水滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，所以轨迹向下偏转，但不会是圆周运动，C正确。 故选C。 3. 关于做匀速圆周运动物体的向心力，下列说法正确的是（　　） A. 向心力是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的 B. 向心力与速度方向不一定始终垂直 C. 向心力只能改变线速度的方向 D. 向心力只改变线速度的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，是根据力的作用效果命名的，故A错误； BCD．由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小，故BD错误，C正确。 故选C。 4. 如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则（　　） A. ωP<ωQ，vP<vQ B. ωP<ωQ，vP=vQ C. ωP=ωQ，vP<vQ D. ωP=ωQ，vP>vQ 【答案】C 【解析】 【详解】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，即 ωP=ωQ 同时由图可知Q点到螺母的距离比较大，根据 v=ωr 可知Q点的线速度大，即 vP＜vQ 故选C。 5. 如图所示，A是地球的静止卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则（　　） A. A、B、C三者所受地球的万有引力 B. A、B、C三者的周期 C. A、B、C三者运行的线速度 D. A、B、C三者的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．近地卫星的轨道等于地球的半径，由万有引力 由于三颗卫星质量相等，则有 故A错误； B．A是地球的静止卫星，运行周期与物体C的周期相同，由 可知静止卫星A的周期大于卫星B的周期，即 故B正确； C．根据 可知 对地球静止卫星A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 则 故C错误； D．A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 由 可知 所以A、B、C三者的向心加速度大小关系为 故D错误。 故选B。 6. “套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环运动时间较短 B. 大人应以较小的速度抛出圆环 C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D. 小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小 【答案】B 【解析】 【详解】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：t=，水平方向位移 x=vt=v A．大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，故A错误； B．大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈．故B正确； C．大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据s=可知，大人的位移大．故C错误； D．环做平抛运动，则单位时间内速度变化量 △v=gt=g 所以大人、小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量相等，故D错误． 故选B． 7. 质量为的小球，从离桌面高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为20J B. 小球在B点的重力势能为5J C. 由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20J D. 若以地面为参考平面，由A处下落至B处过程中重力势能减少量为15J 【答案】C 【解析】 【详解】A．若以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为 故A错误； B．若以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为 故B错误； C．由A处下落至B处过程中重力势能减少量 故C正确； D．重力势能减少量与下落高度差有关，与参考平面的选取无关，若以地面为参考平面，由A处下落至B处过程中重力势能减少量仍为20J，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3题，每题8分，共24分） 8. 下列关于功和能的说法正确的是（　　） A. 乘坐电梯上楼的过程中，电梯对人的支持力不做功 B. 滑动摩擦力可能做负功、可能做正功、也可能不做功 C. 一对相互作用力做功的代数和一定为零 D. 重力势能的变化量与参考平面（零势能面）的选取无关 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．乘坐电梯上楼的过程中，人在电梯的支持力的方向上发生了位移，所以电梯对人做功。A错误； B．滑动摩擦力可能做负功，如物体沿地面滑动，滑动摩擦力做负功；滑动摩擦力可能做正功，如物体在静止的木板上滑动，木板在摩擦力的作用下运动起来，则滑动摩擦力对木板做正功；滑动摩擦力可能不做功，如将长木板从固定的物块下抽出，滑动摩擦力对物块不做功。B正确； C．一对相互作用力做功的代数和不一定为零，如将长木板从固定的物块下抽出，滑动摩擦力对物块不做功，但是滑动摩擦力对长木板做负功。C错误； D．重力势能的变化量与重力做功有关，而重力做功与高度有关，与参考平面（零势能面）的选取无关。D正确。 故选BD。 9. 如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（　　） A. 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B. 水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 C. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 【答案】AC 【解析】 【详解】A．脱水过程中，衣物随洗衣机一起转动开始时做离心运动随后紧贴筒壁，A正确； B．水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，B错误； C．由 可知，加快脱水筒转动角速度，水滴做圆周运动所需的向心力将增大，会使更多水滴被甩出去，脱水效果会更好，C正确； D．由C中公式可知，靠近中心的衣物与四周的衣物的角速度相同中心的衣服半径较小，所需的向心力更小，水滴更不容易被甩掉，脱水效果更不好，D错误； 故选AC。 10. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为1∶3 B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞 C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变 D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等 由几何关系可知 所以两球抛出的速率之比为1∶3，A正确； B．由 可知，若仅增大v1，时间减小，所以两球将在落入坑中之前相撞，B正确； C．要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即 落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以两球抛出的速度之和不是定值，C错误； D．由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，D错误。 故选AB。 第二部分 非选择题（共48分） 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 我们可以用如图所示的实验装置来探究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．横臂的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测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示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时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度大小”或“角速度”）； （2）探究向心力和角速度的关系时，应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__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）． 【答案】 ①. （1）线速度 ②. （2）A ③. C 【解析】 【详解】(1) 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等； (2) 探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法，根据可知控制质量相同和半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处； 12. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作： （1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明________。 A. 两小球落地时的速度大小相同 B. a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 （2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是________。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置不需要相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 实验中不需要重垂线 （3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度________；在B点的速度________（g取，结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）C （2）AB （3） ①. 2.0 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 改变H大小，重复实验，a、b总能同时落地，这说明两小球在空中运动的时间相等，两小球在竖直方向的运动是相同的，而仅通过甲装置无法判定水平方向的运动。 故选C。 【小问2详解】 A．斜槽的末端必须调节成水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球到达斜槽末端的速度相同，故B正确； C．只要小球做平抛运动，记录小球位置时，不需要严格地等距离下降，故C错误； D．实验需要重锤线用来确保小球抛出是在竖直面内运动，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]由丙图知，ABC相邻两点的时间间隔相等，设为T，在竖直方向上，根据 解得 小球平抛的初速度 [2]在B点的竖直分速度 由平行四边形定则知，B点的速度 四、计算题（共34分） 13. 一个质量为的雪橇，受到与水平方向成角的斜向上方的拉力，大小为，在水平地面上移动的距离为。地面对雪橇的阻力大小为，。 （1）求拉力F做的功； （2）求合力对雪橇做的总功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）拉力对雪橇做的功 （2）地面对雪橇的阻力做功 由于雪橇在水平面上移动，重力和支持力不做功，各力对雪橇做的总功 14. 传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取） （1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号） （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。 【答案】（1）；（2）4N 【解析】 【详解】（1）若在最高点水不流出来，则桶的最小速率满足 解得 （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，则对水分析可得 解得 FN=4N 根据牛顿第三定律可得水对桶底的压力为4N。 15. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日-2022年2月20日在北京举办，如图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（，，g取）。求： （1）A点与O点的距离L； （2）谷爱凌离开O点时的速度大小； （3）谷爱凌从O点飞出开始到离斜坡最远距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）谷爱凌在竖直方向做自由落体运动，有 解得 （2）设谷爱凌离开点时的速度为，谷爱凌在水平方向的分运动为匀速直线运动，有 解得 （3）谷爱凌的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动（初速度为、加速度为）和垂直斜面方向的类竖直上抛运动（初速度为、加速度为）。当垂直斜面方向的速度减为零时，谷爱凌离斜坡最远，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $