精品解析：广东省湛江市岭南师范学院附属中学2023-2024学年高一下学期第二次段考物理

岭南师范学院附属中学2023-2024学年第二学期高中非毕业班第二次段考 高一年级 物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题 1. “嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合外力方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 跳伞员进行跳伞训练，无风时跳伞，跳伞员竖直下落，着地速度是4m/s。有风时，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，在水平方向上风使他获得了3m/s的速度，跳伞员着地时速度大小为（　　） A. 1m/s B. 7m/s C. 5m/s D. m/s 3. 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 4. 一个0.1kg的球从1.8m的高处落到地上又弹回到的1m高度，选下落起点为参考面（）下列说法正确的是（　　） A. 整个过程重力做功为1.8J B. 整个过程重力做了1J的功 C. 弹回1m时物体的重力势能为-0.8J D. 物体在地面时的重力势能为0 5. 细心的同学会发现商场里安装供顾客上、下楼的电梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种扶梯的过程，描述正确的是（　　） A. 乘坐电梯甲匀速下降时，该同学受到水平方向的摩擦力 B. 乘坐电梯甲加速下降时，该同学所受摩擦力做负功 C. 乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用 D. 乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功 6. A和B两质量相等的小球，从同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出，其运动轨迹是抛物线，如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，下列说法正确的是（　　） A. 相遇时A球速度一定小于B球速度 B. 相遇时A、B两球的动能一定相等 C. A小球必须先抛出 D. 相遇时A和B两小球重力的功率一定相等 7. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C、D是与A在同一平面内三颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C、D是两颗地球静止卫星．下列说法中正确的是（ ） A. 卫星C加速就可以追上它同一轨道上前方的卫星D B. A、B、C线速度大小关系为 C. A、B、C的向心加速度大小关系为 D. A、B、C周期大小关系为 二、多选题 8. 图为游乐园的旋转飞椅，所有吊椅均相同。当游客都在同一水平面内做匀速圆周运动时，吊椅均向外侧偏离，下列说法正确的是（　　） A. 游客运动的周期都相同 B. 质量越大的游客运动的周期越小 C. 质量越大的游客向心加速度越大 D. 游客的向心加速度大小都相等 9. 已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过的角度为，引力常量为G，则（ ） A. 航天器的轨道半径为 B. 航天器的环绕周期为 C. 月球的质量为 D. 月球的密度为 10. 篮球运动是深受学生热爱的一项体育运动。某同学练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计空气阻力，下列关于篮球在空中运动时的速度大小v，加速度大小a，动能和机械能E随运动时间t的变化关系中，可能正确的是（  ） A. B. C. D. 三、实验题（每空2分，总16分） 11. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度。旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________； （2）以F为纵坐标，以___________（选填“”、“”、“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线； （3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现示数F的测量值与其理论值相比___________（填“偏大”或“偏小”），主要原因是___________。 12. 某同学利用图中甲装置验证机械能守恒定律。按正确操作进行实验，挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。O为重物速度为零时打下的点，相邻的三点到O点间的距离如图乙所示，已知打点计时器打点周期为T，当地重力加速度大小为g。请回答下列问题。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 需用天平测出夹子和重物的总质量 B. 必须用秒表测出重物下落的时间 C. 释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直方向 D. 释放纸带前，重物应远离打点计时器 （2）结合图乙中的数据，验证机械能守恒定律时，只需要验证表达式______________（用T、g、、、中的符号表达）； （3）由于阻力的影响，重锤的重力势能减小量，与动能的增加量的关系是______（填“＞”、“=”或“<”）。某同学实验的结果与上述的相反，即可能什么原因造成：__________________________________________ 四、计算题 13. 如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求： （1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零. 14. 一名滑雪者在倾角为30°的倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，取。不计空气阻力。 （1）求运动员在倾斜的雪道上下滑时的加速度a的大小； （2）求运动员从倾斜雪道滑到底端过程克服阻力做的功； （3）若滑雪者在水平雪地上滑行的最大距离是，求滑雪者在水平雪地上受到的阻力的大小。 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 岭南师范学院附属中学2023-2024学年第二学期高中非毕业班第二次段考 高一年级 物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题 1. “嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合外力方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧，合力方向指向轨迹的凹向；由于卫星的速度在逐渐减小，所以合力方向与速度方向之间的夹角大于。 故选B。 2. 跳伞员进行跳伞训练，无风时跳伞，跳伞员竖直下落，着地速度是4m/s。有风时，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，在水平方向上风使他获得了3m/s的速度，跳伞员着地时速度大小为（　　） A. 1m/s B. 7m/s C. 5m/s D. m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，运动员在着地前竖直方向做速度为 水平方向做匀速直线运动，速度为 由此可知，运动员着地时的速度为 故选C。 3. 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、半径的关系得 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。 4. 一个0.1kg的球从1.8m的高处落到地上又弹回到的1m高度，选下落起点为参考面（）下列说法正确的是（　　） A. 整个过程重力做功为1.8J B. 整个过程重力做了1J的功 C. 弹回1m时物体的重力势能为-0.8J D. 物体在地面时的重力势能为0 【答案】C 【解析】 【详解】AB．整个过程重力做功为 故AB错误； C．弹回1m时物体的重力势能为 故C正确； D．选下落起点为参考面，则物体在地面时的重力势能不为０。故D错误。 故选C。 5. 细心的同学会发现商场里安装供顾客上、下楼的电梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种扶梯的过程，描述正确的是（　　） A. 乘坐电梯甲匀速下降时，该同学受到水平方向的摩擦力 B. 乘坐电梯甲加速下降时，该同学所受摩擦力做负功 C. 乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用 D. 乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．乘坐电梯甲匀速下降时，该同学不受摩擦力作用，故A错误； B．乘坐电梯甲加速下降时，摩擦力水平向前，该同学所受摩擦力做正功，故B错误； C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学受到沿电梯面向上的摩擦力作用，故C错误； D．乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到沿电梯面向上的摩擦力作用，摩擦力做正功，故D正确。 故选D。 6. A和B两质量相等的小球，从同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出，其运动轨迹是抛物线，如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，下列说法正确的是（　　） A. 相遇时A球速度一定小于B球速度 B. 相遇时A、B两球的动能一定相等 C. A小球必须先抛出 D. 相遇时A和B两小球重力的功率一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】C．由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由 可以判断两球下落的时间相同，即应同时抛出，故C错误； A．根据 可知，相遇时A、B两球竖直分速度相等；两球在水平方向上做匀速直线运动，根据 因为A球的水平位移大，下落时间相等，所以A球的初速度大，则相遇时的速度大小为 可知，相遇时A球速度一定大于B球速度，故A错误； B．根据 相遇时A球速度一定大于B球速度，AB球的质量相等，所以相遇时A球动能一定大于B球动能，故B错误； D．重力的功率为 相遇时A和B两小球竖直分速度相同，两球质量相等，所以相遇时A和B两小球重力的功率相等，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C、D是与A在同一平面内三颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C、D是两颗地球静止卫星．下列说法中正确的是（ ） A. 卫星C加速就可以追上它同一轨道上前方的卫星D B. A、B、C线速度大小关系为 C. A、B、C的向心加速度大小关系为 D. A、B、C周期大小关系为 【答案】D 【解析】 【详解】BCD．对绕地球做匀速圆周运动的卫星，据万有引力提供向心力 得 由此可得 C、D均为地球静止卫星，A物体静止在赤道上随地球自转一起运动，所以 据：，得 故选项B、C错误，选项D正确； A．C、D在同一轨道上，速度相等，但若C加速，它会到更高的轨道上以更小的速度运行，不可能追上它前方的卫星D，选项A错误。 故选D。 二、多选题 8. 图为游乐园的旋转飞椅，所有吊椅均相同。当游客都在同一水平面内做匀速圆周运动时，吊椅均向外侧偏离，下列说法正确的是（　　） A. 游客运动的周期都相同 B. 质量越大的游客运动的周期越小 C. 质量越大的游客向心加速度越大 D. 游客的向心加速度大小都相等 【答案】AD 【解析】 【详解】所有吊椅都相同，设旋转飞椅的绳长为L，绳子上端到转轴的距离为，绳子与水平方向的夹角为，转动时转椅的角速度为，游客做圆周运动满足 所有飞椅都是围绕中心轴同时共轴转动，故转动时的角速度相同，运动的周期都相同，向心加速度与游客的质量无关，故游客的向心加速度大小都相等。AD正确，BC错误。 故选AD。 9. 已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过的角度为，引力常量为G，则（ ） A. 航天器的轨道半径为 B. 航天器的环绕周期为 C. 月球的质量为 D. 月球的密度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．航天器的轨道半径为 选项A错误； B．航天器的环绕周期为 选项B正确； C．根据 可得月球的质量为 选项C正确； D．月球的半径未知，则不能求解月球的密度，选项D错误。 故选BC。 10. 篮球运动是深受学生热爱的一项体育运动。某同学练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计空气阻力，下列关于篮球在空中运动时的速度大小v，加速度大小a，动能和机械能E随运动时间t的变化关系中，可能正确的是（  ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动过程中，竖直方向做匀变速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则其合速度一定不会是均匀变化的，故A错误； B．运动过程中，只有重力作用，加速度一直为重力加速度，故B正确； C．竖直方向做匀变速直线运动，有 其运动过程中，只有重力作用，则某时刻的动能 其中为初动能，为初始竖直方向速度，由此可知，图线应是开口向上的抛物线，故C正确； D．运动过程中，只有重力作用，机械能不变，故D错误。 故选BC。 三、实验题（每空2分，总16分） 11. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度。旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________； （2）以F为纵坐标，以___________（选填“”、“”、“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线； （3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现示数F的测量值与其理论值相比___________（填“偏大”或“偏小”），主要原因是___________。 【答案】 ①. ②. ③. 偏小 ④. 滑块与水平杆之间存在静摩擦力 【解析】 【详解】（1）[1]每次遮光片经过光电门时的线速度大小为 由线速度大小和角速度大小的关系式可得 （2）[2]根据牛顿第二定律可得 可知F与成正比，以F为纵坐标，为横坐标可在坐标纸上描出一条直线，斜率为。 （3）[3][4] 力传感器测量的F是绳子的拉力，而在实际情况中，滑块在做圆周运动时还会受到水平杆对它的静摩擦力，向心力等于绳子拉力F和静摩擦力之和。因此，在滑块与水平杆之间存在的静摩擦力的影响下，力传感器示数F作为向心力时会比向心力理论值偏小。 12. 某同学利用图中甲装置验证机械能守恒定律。按正确操作进行实验，挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。O为重物速度为零时打下的点，相邻的三点到O点间的距离如图乙所示，已知打点计时器打点周期为T，当地重力加速度大小为g。请回答下列问题。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 需用天平测出夹子和重物的总质量 B. 必须用秒表测出重物下落的时间 C. 释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直方向 D. 释放纸带前，重物应远离打点计时器 （2）结合图乙中的数据，验证机械能守恒定律时，只需要验证表达式______________（用T、g、、、中的符号表达）； （3）由于阻力的影响，重锤的重力势能减小量，与动能的增加量的关系是______（填“＞”、“=”或“<”）。某同学实验的结果与上述的相反，即可能什么原因造成：__________________________________________ 【答案】（1）C （2） （3） ①. ＞ ②. 先释放纸带，再接通电源，O点速度不为0 【解析】 【小问1详解】 A．实验中需要验证动能的增加量和势能的减小量是否相等，表达式两边都有质量，可以约去。不需用天平测出重物的质量，故A错误； B．根据打点计时器在纸带上打的点迹可以计算时间，所以不用秒表测重物下落的时间，故B错误； CD．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直方向，重物应靠近打点计时器 ，故C正确，D错误。 故选C。 【小问2详解】 若机械能守恒，有 速度为 故验证机械能守恒定律时，只需要验证 【小问3详解】 [1]由于重物及纸带在下落时受到阻力，重物增加的动能略小于减少的重力势能，即 [2] 先释放纸带，后接通电源，则打第一个点时的速度已经不是零，则计算动能增加量时会造成偏大。 四、计算题 13. 如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求： （1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零. 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）汽车静止在弧形拱桥顶部 根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是 （2）汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部 求得 根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是； （3）汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零 求得 14. 一名滑雪者在倾角为30°的倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，取。不计空气阻力。 （1）求运动员在倾斜的雪道上下滑时的加速度a的大小； （2）求运动员从倾斜雪道滑到底端过程克服阻力做的功； （3）若滑雪者在水平雪地上滑行的最大距离是，求滑雪者在水平雪地上受到的阻力的大小。 【答案】（1）；（2）6000J；（3）40N 【解析】 【详解】（1）由运动学公式 解得 （2）由运动学公式 解得 由动能定理得 解得 Wf=6000J （3）由动能定理得 解得 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为，则 物块从A点到B点的运动时间为 物块在B点时重力的功率为 （2）物块在B点的速度为 根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 得 （3）根据牛顿第二定律 对物块 对木板 得 ， 物块与木板共速时 得 物块与木板的位移分别为 ， 则物块与木板之间摩擦产生的热能为 板块共速后一起匀减速运动的加速度为 匀减速的位移为 木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $