精品解析：广东省汕头市潮阳一中明光学校2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

潮阳一中明光学校2023—2024学年度下学期高一期中考试 物理科 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得3分，选错的得0分。 1. 下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 牛 B. 小时 C. 米 D. 克 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛是国际单位制中的导出单位，故A不符合题意； BD．小时和克不属于国际单位，故BD不符合题意； C．米是国际单位制中的基本单位，故C符合题意。 故选C。 2. 如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在最低点有 而 FN=N 则 联立可得 故选B。 3. 火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　） A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5 【答案】B 【解析】 【详解】设物体质量为m，则在火星表面有 在地球表面有 由题意知有 故联立以上公式可得 故选B。 4. 如图所示的传动装置中，甲、乙两点的半径之比为5：2，则下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两点的线速度之比为5：2 B. 甲、乙两点的角速度之比为5：2 C. 甲、乙两点的向心加速度之比为2：5 D. 甲、乙两点的转动方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知甲、乙两点是齿轮传动的两齿轮边缘两点，所以线速度大小相等，故A错误； B．由知，两者角速度之比与半径成反比，等于2∶5，故B错误； C．由知，两者向心加速度之比与半径成反比，等于2∶5，故C正确； D．由图可以看出，两轮转动方向相反，故D错误。 故选C。 5. 2016年8月全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射成功，“墨子号”卫星最终在距地面高度约为500km的圆形轨道上运行．2016年10月，神舟十一号飞船与天宫二号空间站自动交汇对接成功，并在距地面高度约为393km的圆形轨道上运行，则以下说法正确的是( ) A. “墨子号”卫星的运行速度比天宫二号大 B. “墨子号”卫星的运行周期比天宫二号大 C. “墨子号”卫星的向心加速度比天宫二号大 D. “墨子号”卫星和天宫二号的运行速度都可能等于7.9 km/s 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力，得：，T＝2π，可知，半径比较大的“墨子号”运行线速度比天宫二号线速度小，故A错误； “墨子号”轨道半径较大，周期较大，所以“墨子”号卫星的运行周期比天宫二号大，故B正确；“墨子号”轨道半径较大，向心加速度较小，“墨子号”运行向心加速度比天宫二号向心加速度小，故C错误．7.9km/s是地球卫星最大的运行速度，“墨子”号卫星和天宫二号的运行速度都小于7.9 km/s，故D错误；故选B． 6. 中国自主研发的北斗二号卫星系统在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km。则下列说法中正确的是（　　） A. 美国所有GPS的卫星所受向心力大小均相等 B. 美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度小 C. 北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度 D. 北斗一号系统中三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，虽然美国所有GPS的卫星离地面的高度一样，但由于卫星的质量大小关系不知道，所以卫星受到的万有引力大小关系不能确定，即所受向心力大小关系不能确定，A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 由于美国所有GPS的卫星轨道半径小于北斗一号的卫星轨道半径，所以美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 可知北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，C正确； D．北斗一号系统中三颗卫星的角速度等于地球自转角速度，根据 北斗一号系统中三颗卫星的轨道半径大于地球半径，所以北斗一号系统中三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，D错误； 故选C。 7. 如图所示，四轴遥控无人机是航拍的首要选择，极其方便。质量m=1kg的能够垂直起降的小型遥控无人机，从地面上以最大升力F=16N竖直起飞，达到最大速度6m/s所用时间为3s，后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，g取10m/s2，则该无人机（　　） A. 起飞时的加速度大小为3m/s2 B. 在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为2N C. 竖直向上加速阶段位移大小为12m D. 上升至离地面h=30m的高空所需的最短时间为6.5s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线速度时间关系有 故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．竖直向上加速阶段位移大小为 故C错误； D．匀速运动的时间为 所以上升至离地面h=30m的高空所需的最短时间为 故D正确。 故选D。 8. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。则（　　） A. 球被击出后做平抛运动 B. 该球从被击出到落入A穴处所用的时间为 C. 球被击出时的初速度大小为 D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．小球击出后，受重力和水平风力两个力，不是平抛运动，故A错误； B．球在竖直方向上做自由落体运动，由 知 故B错误； C．球在水平方向上做匀减速直线运动，由 知 故C错误； D．水平方向由 知 故D正确。 故选D。 二、多选题：本题共4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一质量为1kg的物体自t=0时开始做直线运动，其速度图像如图所示。则下列选项正确的是（　　） A. 在0~5s内，物体的平均速率为7.5m/s B. 在0~6s内，物体的平均速度为5m/s C. 在4~6s 内，物体的合外力恒为10N D. 在4~6s内，物体运动方向不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在0~5s内，物体的路程为 则物体的平均速率为 故A错误； B．在0~6s内，物体的位移为 则物体的平均速度为 故B正确； C．在4~6s 内，物体的加速度大小恒为 根据牛顿第二定理可得，物体的合外力恒为 故C正确； D．物体在5s时运动方向改变，故D错误。 故选BC。 10. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故 解得 因为rB < rA，所以mB > mA，即B的质量一定大于A的质量，故A错误； B．双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据 因为rB < rA，故vA > vB，故B正确； CD．根据万有引力提供向心力有 ， 其中 联立解得 L一定时，M越大，T越小，故C错误； M一定时，L越大，T越大，故D正确。 故选BD。 11. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，竖直方向合力向下，则支持力小于重力，汽车处于失重状态，A错误； B．根据牛顿第二定律得 增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，B正确； C．小球在竖直方向受力平衡，所以在不同高度支持力不变，C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会有挤压作用，以帮助提供向心力，D正确。 本题选错误的，故选AC。 12. 如图所示，发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，设卫星在轨道1和轨道3正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在轨道2经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星在轨道1、2、3上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下关系正确的是（　　） A. v1>v2>v3 B. v1>v3>v2 C. a1>a2>a3 D. T3>T2>T1 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力 可得线速度 所以，在椭圆轨道远地点实施变轨需要在P点点火加速，所以卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，即，则有 故A错误，B正确； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力 可得 所以 故C错误； D．根据开普勒第三定律可得 则有 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 13. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_______。 A. 验证力的平行四边形定则 B. 验证牛顿第二定律 C. 伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的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。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板_______处（填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为______。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与________成正比。 （3）你认为以上实验中产生误差的原因有________（写出一条即可）。 【答案】（1）B （2） ①. A ②. C ③. ④. 角速度的平方 （3）弹簧测力套筒的读数引起的误差；皮带打滑引起的误差等 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．验证力的平行四边形定则采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．验证牛顿第二定律采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．伽利略对自由落体的研究采用的是实验结合逻辑推导的方法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]探究向心力和角速度的关系时，要保证两小球质量相同和做圆周运动的半径相同，即将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。 [3]若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为，根据 可知向心力之比为，即标尺露出红白相间的等分格数的比值约为。 [4]若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力与角速度的平方成正比。 【小问3详解】 略。 14. 实验小组用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。 请完成下列实验步骤中的填空： （1）按图甲装配好器材：跨过轻滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔； （2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数F。 已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时重物的速度______________，重物的加速度______________； （3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤（2），得到多组a、F数据； （4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，用图丙中b、c表示的当地的重力加速度______________，重物和动滑轮的总质量______________。 【答案】 ①. 0.195 ②. 0.30##0.3 ③. b ④. 【解析】 【详解】（2）[1]根据匀变速直线运动的推论可得 [2]根据逐差法可得重物的加速度为 （4）[3][4]对重物和滑轮为研究对象，根据牛顿第二定律，有 可得 由此可知，a-F图线的斜率为 截距为 所以重力加速度为 滑轮和重物的质量为 四、解答题 15. 如图所示，小球A做平抛运动。小球A沿斜槽滚下后从斜槽末端水平飞出。测得小球A下落的高度h为0.45m和水平位移x为0.3m，g取10m/s2。求： （1）小球A做平抛运动的时间t； （2）小球A水平飞出时的速度大小v0。 【答案】（1）0.3s；（2）1m/s 【解析】 【详解】（1）由平抛运动运动规律，小球A在竖直方向做自由落体运动 得 解得 （2）小球在水平方向做匀速直线运动 则 代入数据，解得 16. 如图所示，长1m的细绳一端与一质量为2kg的小球（可看成质点）相连，可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动。在最低点a处给一个初速度，使小球恰好能通过最高点完成完整的圆周运动，重力加速度g=10m/s2求： （1）小球过b点时的速度大小； （2）最低点处绳中的拉力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球恰好能通过最高点完成完整的圆周运动，则小球过b点时，重力刚好提供向心力，有 解得 （2）小球在最低点处，根据牛顿第二定律可得 可得绳子拉力大小为 17. 如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，AB的长度为64m，传送带以20m/s的速度沿逆时针方向转动，在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为8kg的物体（可视为质点），它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A点运动到B点所用的时间。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） 【答案】4s 【解析】 【分析】 【详解】开始时物体下滑的加速度 a1=g（sin37°＋μcos37°）=10m/s2 运动到与传送带共速的时间 t1==s=2s 下滑的距离 x1=a1t12=20m 由于 tan37°=0.75>0.5 故物体2s后继续加速下滑，此时 a2=g（sin37°－μcos37°）=2m/s2 x2=x－x1 根据 x2=vt2＋a2t22 解得 t2=2s 故共用时间 t=t1＋t2=4s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 潮阳一中明光学校2023—2024学年度下学期高一期中考试 物理科 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得3分，选错的得0分。 1. 下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 牛 B. 小时 C. 米 D. 克 2. 如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 3. 火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　） A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5 4. 如图所示的传动装置中，甲、乙两点的半径之比为5：2，则下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两点的线速度之比为5：2 B. 甲、乙两点的角速度之比为5：2 C. 甲、乙两点的向心加速度之比为2：5 D. 甲、乙两点的转动方向相同 5. 2016年8月全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射成功，“墨子号”卫星最终在距地面高度约为500km的圆形轨道上运行．2016年10月，神舟十一号飞船与天宫二号空间站自动交汇对接成功，并在距地面高度约为393km的圆形轨道上运行，则以下说法正确的是( ) A. “墨子号”卫星的运行速度比天宫二号大 B. “墨子号”卫星的运行周期比天宫二号大 C. “墨子号”卫星的向心加速度比天宫二号大 D. “墨子号”卫星和天宫二号的运行速度都可能等于7.9 km/s 6. 中国自主研发的北斗二号卫星系统在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km。则下列说法中正确的是（　　） A. 美国所有GPS的卫星所受向心力大小均相等 B. 美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度小 C. 北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度 D. 北斗一号系统中三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小 7. 如图所示，四轴遥控无人机是航拍的首要选择，极其方便。质量m=1kg的能够垂直起降的小型遥控无人机，从地面上以最大升力F=16N竖直起飞，达到最大速度6m/s所用时间为3s，后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，g取10m/s2，则该无人机（　　） A. 起飞时的加速度大小为3m/s2 B. 在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为2N C. 竖直向上加速阶段位移大小为12m D. 上升至离地面h=30m的高空所需的最短时间为6.5s 8. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。则（　　） A. 球被击出后做平抛运动 B. 该球从被击出到落入A穴处所用的时间为 C. 球被击出时的初速度大小为 D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 二、多选题：本题共4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一质量为1kg的物体自t=0时开始做直线运动，其速度图像如图所示。则下列选项正确的是（　　） A. 在0~5s内，物体的平均速率为7.5m/s B. 在0~6s内，物体的平均速度为5m/s C. 在4~6s 内，物体的合外力恒为10N D. 在4~6s内，物体运动方向不变 10. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　） A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定大于B的线速度 C. L一定，M越大，T越大 D. M一定，L越大，T越大 11. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 12. 如图所示，发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，设卫星在轨道1和轨道3正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在轨道2经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星在轨道1、2、3上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下关系正确的是（　　） A. v1>v2>v3 B. v1>v3>v2 C. a1>a2>a3 D. T3>T2>T1 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 13. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_______。 A. 验证力的平行四边形定则 B. 验证牛顿第二定律 C. 伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的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。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板_______处（填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为______。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与________成正比。 （3）你认为以上实验中产生误差的原因有________（写出一条即可）。 14. 实验小组用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。 请完成下列实验步骤中的填空： （1）按图甲装配好器材：跨过轻滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔； （2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数F。 已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时重物的速度______________，重物的加速度______________； （3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤（2），得到多组a、F数据； （4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，用图丙中b、c表示的当地的重力加速度______________，重物和动滑轮的总质量______________。 四、解答题 15. 如图所示，小球A做平抛运动。小球A沿斜槽滚下后从斜槽末端水平飞出。测得小球A下落的高度h为0.45m和水平位移x为0.3m，g取10m/s2。求： （1）小球A做平抛运动的时间t； （2）小球A水平飞出时的速度大小v0。 16. 如图所示，长1m的细绳一端与一质量为2kg的小球（可看成质点）相连，可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动。在最低点a处给一个初速度，使小球恰好能通过最高点完成完整的圆周运动，重力加速度g=10m/s2求： （1）小球过b点时的速度大小； （2）最低点处绳中的拉力大小。 17. 如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，AB的长度为64m，传送带以20m/s的速度沿逆时针方向转动，在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为8kg的物体（可视为质点），它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A点运动到B点所用的时间。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $