精品解析：广东省湛江市第一中学2023-2024学年高一下学期第一次大考物理试题

湛江第一中学2023~2024学年度第二学期第一次大考 高一物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：必修第二册第五章至第七章第3节。 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中，只有一项是符合题目要求的． 1. 如图所示，A、B两艘快艇正在水平湖面分别做匀速圆周运动，已知在相同的时间内，A、B通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则以下说法正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为2∶3 C. A、B运动的周期之比为3∶2 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由可知，A、B运动的线速度大小之比为4∶3，故A错误； B．根据题意，由可知，A、B运动的角速度大小之比为3∶2，故B错误； C．由公式可知，A、B运动的周期之比为2∶3，故C错误； D．由公式可得可知，A、B做圆周运动的半径之比为 故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一辆汽车（视为质点）经过圆弧形凹形桥，在最低点时对桥的压力大小是车总重力的k倍。则（　　） A. B. C. D. k大小无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】在最低点，由牛顿第二定律有 解得 故选C。 3. 如图甲所示是某一款滚筒洗衣机，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，将衣服脱水。如图乙所示为其内部滚筒的横截面图，a为最高点，c为最低点，b、d与圆心O等高点。则四点中脱水效果最好的位置是（　　） A. d点 B. c点 C. b点 D. a点 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，滚筒内的衣物所受合力大小不变，可知，在最低点需求的吸附力最大，容易发生离心现象，则脱水效果最好的位置在圆周运动的最低点。 故选B。 4. 如图所示，将一篮球从地面上方B点以速度斜向上抛出，抛射角，刚好垂直击中篮板上的A点，不计空气阻力，重力加速度为g。则B点和A点间的水平距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，篮球做斜抛运动，水平方向上有 竖直方向上有 联立解得 故选A。 5. 如图所示，小球在倾角为的斜面底端正上方h处，以某一初速度水平抛出，恰好在竖直方向下落时落到斜面上，小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g．则小球落在斜面上时速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球做平抛运动，有 解得 有 则小球落在斜面上时速度大小为 故选D。 6. 如图所示是太阳系中两颗绕太阳运行的行星轨道，轨道1是圆形轨道，2是椭圆轨道。A点是轨道2的近地点，轨道1、2在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（　　） A. 轨道1上的行星绕太阳运行的周期大 B. 轨道2上的行星在B点与太阳间的万有引力大小一定小于轨道1上的行星在A点与太阳间的万有引力大小 C. 轨道1上的行星经过A点的加速度大于轨道2上的行星经过A点的加速度 D. 轨道2上的行星经过A点的速度大于它经过B点的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由开普勒第三定律可知，由于轨道1上的行星的轨道半径小于轨道2上的行星轨道的半长轴，则轨道1上的行星绕太阳运行的周期小，故A错误； B．由于不清楚两个行星的质量关系，无法比较轨道2上的行星在B点与太阳间的万有引力和轨道1上的行星在A点与太阳间的万有引力的大小关系，故B错误； C．由万有引力提供向心力有 解得 可知，轨道1上的行星经过A点的加速度等于轨道2上的行星经过A点的加速度，故C错误； D．由开普勒第二定律可知，轨道2上的行星经过A点的速度大于它经过B点的速度，故D正确。 故选D。 7. 已知万有引力常量G，地球的自转周期T，地球两极处的重力加速度。若视地球为质量分布均匀的球体，赤道处的重力加速度已经测出，则下列说法中正确的是（　　） A. 地球的半径为 B. 地球的半径为 C. 地球静止卫星的向心加速度为 D. 因为地球自转的原因， 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据题意，在地球两极处表面有 赤道处有 可得 联立解得 故AD错误，B正确； C．由万有引力提供向心力有 由于 则有 故C错误。 故选B。 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．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 如图所示，斜坡面与水平地面夹角为θ的光滑直角斜劈。坡面ABCD为正方形，边长为L，E为BC的中点。两个可视为质点的小球P和Q，小球P从A点以某速度沿AB方向水平抛出，同时小球Q由B点无初速度释放，经过时间t，P、Q两小球恰好在C点相遇，若两小球质量均为m，重力加速度为g，空气阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 小球P、Q均做匀变速运动 B. 在两小球释放后的任意相同时间内（未相遇前），速度变化量都相等 C. 若小球P的速度变为原来的2倍，两小球将会在E处相遇 D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．P、Q两小球所受合外力均恒定不变，故均做匀变速运动，故A正确； B．P、Q两小球在坡面上运动过程中所受的合力均为，加速度均相等，相同时间内速度变化量相等，故B正确； C．由 ， 可得 可知当P的速度变为原来的倍时，两小球在E处相遇，故C错误； D．由 可知 故D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，是过关竞技类节目中的一关游戏装置，三个水平圆盘A、B、C紧挨在一起，转动过程中不打滑，过关者需要穿过三个圆盘，不掉落水中。已知A、B、C的半径之比为1∶2∶3，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三个圆盘边缘处的线速度大小之比为1∶2∶3 B. A、B、C三个圆盘转动的角速度大小之比为3∶2∶1 C. A、B、C三个圆盘转动的周期之比为1∶2∶3 D. A、B、C三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比为6∶3∶2 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B、C三个圆盘是同缘转动，则边缘各点的线速度之比为1︰1︰1，故A错误； B．根据 A、B、C三个圆盘转动的角速度大小之比为 故B错误； C．根据 A、B、C三个圆盘转动的周期之比为 故C正确； D．根据 A、B、C三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比 故D正确。 故选CD。 10. 假若水星和地球在同一平面内绕太阳公转，把公转轨道均视为圆形，如图所示，在地球上观测，发现水星与太阳可呈现的视角（把太阳和水星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，已知最大视角，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 若水星与太阳的距离为r，则地球与太阳之间的距离为kr B. 水星的公转周期为年 C. 若水星的公转周期为，地球与太阳之间的距离为R，则太阳的质量为 D. 若地球的公转周期为，地球与太阳之间的距离为R，则水星的加速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．水星、太阳与地球上眼睛连线的夹角即视角最大时，由几何关系，水星、太阳的连线与水星、地球的连线之间的夹角为，若水星与太阳的距离为，地球与太阳之间的距离为R，则有 解得 故A错误； B. 由开普勒第三定律可得 解得水星的公转周期为 又有 则水星的公转周期为年，故B正确； CD．地球与太阳之间的距离为R，则水星与太阳的距离为 由万有引力提供向心力有 解得 故C正确； D．若地球的公转周期为，地球与太阳之间的距离为R，由上述分析可知 ， 则水星的加速度为 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分． 11. 如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。 （1）进行该实验时，需要调节斜槽末端________，并将小球从斜槽上________（填“同一”或“不同”）位置多次由静止释放。 （2）研究平抛运动，下列说法正确的是________（填字母）。 A. 使用密度大、体积小的小球 B. 必须测出平抛小球的质量 C. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 D. 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦 （3）某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的A、B、C所示，测出x、、的长度，则小球平抛的初速度的计算式为________.（用测出的长度x、、和当地重力加速度g表示） 【答案】（1） ①. 水平 ②. 同一 （2）AC （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]进行该实验时，需要调节斜槽末端水平，并将小球从斜槽上同一位置多次由静止释放； 【小问2详解】 A．使用密度大、体积小的小球，以减小阻力影响，选项A正确； B．实验中没必要测出平抛小球的质量，选项B错误； C．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，选项C正确； D．小球与斜槽之间的摩擦对实验无影响，选项D错误。 故选AC。 【小问3详解】 根据 小球平抛的初速度的计算式为 12. 用如图所示的装置来验证向心力的表达式，用手指搓动竖直轴顶端的滚花部分，使重锤A在水平面内做匀速圆周运动，实验步骤如下： a．先称出重锤的质量m，将它用不可伸长的轻质细线悬挂在横杆的一端，调整横杆的平衡体B的位置，使横杆两边平衡，量出重锤到轴的距离r，移动指示器P的位置，使它处于重锤的正下方； b．在重锤和转轴之间挂上水平弹簧，这时重锤将被拉向转轴，用手指搓动转轴。尽量使重锤做匀速转动，并从指示器的正上方通过； c．记下重锤转动n圈经过指示器正上方的时间t，测出周期以及弹簧的原长L和劲度系数k。 回答下列问题： （1）重锤A运动时要保持重锤的悬线_____________。 （2）重锤A的周期_________，弹簧的拉力___________（用k、r、L来表示）。 （3）重锤A的向心力_________（用m、r、n、t来表示），当_____________（填“>”“=”或“<”）F成立时，向心力的表达式得到验证。 【答案】（1）竖直 （2） ①. ②. （3） ①. ②. = 【解析】 【小问1详解】 为了保证水平弹簧的拉力充当向心力，重锤A运动时要保持重锤的悬线竖直。 【小问2详解】 [1][2]重锤A的周期 弹簧的拉力 【小问3详解】 [1][2]重锤A的向心力为 联立可得 当 成立时，向心力的公式得到验证，即 成立时向心力的公式得到验证。 13. 如图所示，一离水平地面为的平台，正前方相距的竖直墙壁上有一高为的窗口，其下边沿距地面高度为，现有一同学在平台的边缘以不同的力度踢球使球通过窗口飞向墙的另一侧地面，球被踢出瞬间速度均沿水平方向，重力加速度g取，不计球的犬小及球在空中运动时受到的阻力，求： （1）球打到窗口上下沿的时间差； （2）若要球能通过窗口，足球被踢出瞬间速度的取值范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）球打到墙上窗口上端时 球打到墙上窗口下端时 球打到窗口上下沿的时间差 解得 ，， （2）若要能通过窗口，球被踢出瞬间的最大速度 球被踢出瞬间的最小速度 即球能通过窗口，足球被踢出瞬间速度的取值范围 14. 如图所示，在水平路面上骑自行车转弯时容易发生侧滑或侧翻，所以除了控制速度外，车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身（过重心）。已知自行车和人的总质量M=80kg，自行车轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.4.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，水平弯道可看成一段圆弧，半径r=100m，重力加速度g=10m/s2.求： （1）自行车受到地面沿半径方向的最大静摩擦力fm的大小； （2）自行车转弯时不发生侧滑的最大速度vm的大小； （3）设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ。请推导v2与θ的关系式，并选择合适的横坐标参量，在乙图坐标系横轴的“（　　）”中填入合适的关于θ的物理量，且画出该关系式对应的图像。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）受力分析如图甲所示，设自行车受到地面的弹力为N，则有 由平衡条件有 代入数据解得 （2）根据牛顿第二定律有 代入数据解得 （3）地面对自行车的弹力N与摩擦力f的合力过人与车的重心，则 联立解得 图像如图乙所示 15. 当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（） （1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？ （2）土星冲日平均多长时间出现一次？ （3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多能举起质量是多少的物体？ 【答案】（1）0.95；（2）年；（3） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力定律可知 对于地球 对于土星 两式做比值 （2）根据万有引力提供圆周运动的向心力，可知 解得 所以土星的公转周期 年 设土星冲日的时间为，则有 整理可得 年 （3） 在地球表面上 在土星表面上 所以 设宇航员在土星说举起物体的质量为，则 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湛江第一中学2023~2024学年度第二学期第一次大考 高一物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：必修第二册第五章至第七章第3节。 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中，只有一项是符合题目要求的． 1. 如图所示，A、B两艘快艇正在水平湖面分别做匀速圆周运动，已知在相同的时间内，A、B通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则以下说法正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为2∶3 C. A、B运动的周期之比为3∶2 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 2. 如图所示，一辆汽车（视为质点）经过圆弧形凹形桥，在最低点时对桥的压力大小是车总重力的k倍。则（　　） A. B. C. D. k大小无法确定 3. 如图甲所示是某一款滚筒洗衣机，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，将衣服脱水。如图乙所示为其内部滚筒的横截面图，a为最高点，c为最低点，b、d与圆心O等高点。则四点中脱水效果最好的位置是（　　） A. d点 B. c点 C. b点 D. a点 4. 如图所示，将一篮球从地面上方B点以速度斜向上抛出，抛射角，刚好垂直击中篮板上的A点，不计空气阻力，重力加速度为g。则B点和A点间的水平距离为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，小球在倾角为的斜面底端正上方h处，以某一初速度水平抛出，恰好在竖直方向下落时落到斜面上，小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g．则小球落在斜面上时速度大小为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示是太阳系中两颗绕太阳运行的行星轨道，轨道1是圆形轨道，2是椭圆轨道。A点是轨道2的近地点，轨道1、2在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（　　） A. 轨道1上的行星绕太阳运行的周期大 B. 轨道2上的行星在B点与太阳间的万有引力大小一定小于轨道1上的行星在A点与太阳间的万有引力大小 C. 轨道1上的行星经过A点的加速度大于轨道2上的行星经过A点的加速度 D. 轨道2上的行星经过A点的速度大于它经过B点的速度 7. 已知万有引力常量G，地球的自转周期T，地球两极处的重力加速度。若视地球为质量分布均匀的球体，赤道处的重力加速度已经测出，则下列说法中正确的是（　　） A. 地球的半径为 B. 地球的半径为 C. 地球静止卫星的向心加速度为 D. 因为地球自转的原因， 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．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 如图所示，斜坡面与水平地面夹角为θ的光滑直角斜劈。坡面ABCD为正方形，边长为L，E为BC的中点。两个可视为质点的小球P和Q，小球P从A点以某速度沿AB方向水平抛出，同时小球Q由B点无初速度释放，经过时间t，P、Q两小球恰好在C点相遇，若两小球质量均为m，重力加速度为g，空气阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 小球P、Q均做匀变速运动 B. 在两小球释放后的任意相同时间内（未相遇前），速度变化量都相等 C. 若小球P的速度变为原来的2倍，两小球将会在E处相遇 D. 9. 如图所示，是过关竞技类节目中的一关游戏装置，三个水平圆盘A、B、C紧挨在一起，转动过程中不打滑，过关者需要穿过三个圆盘，不掉落水中。已知A、B、C的半径之比为1∶2∶3，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三个圆盘边缘处的线速度大小之比为1∶2∶3 B. A、B、C三个圆盘转动的角速度大小之比为3∶2∶1 C. A、B、C三个圆盘转动的周期之比为1∶2∶3 D. A、B、C三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比为6∶3∶2 10. 假若水星和地球在同一平面内绕太阳公转，把公转轨道均视为圆形，如图所示，在地球上观测，发现水星与太阳可呈现的视角（把太阳和水星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，已知最大视角，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 若水星与太阳的距离为r，则地球与太阳之间的距离为kr B. 水星的公转周期为年 C. 若水星的公转周期为，地球与太阳之间的距离为R，则太阳的质量为 D. 若地球的公转周期为，地球与太阳之间的距离为R，则水星的加速度为 三、非选择题：本题共5小题，共54分． 11. 如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。 （1）进行该实验时，需要调节斜槽末端________，并将小球从斜槽上________（填“同一”或“不同”）位置多次由静止释放。 （2）研究平抛运动，下列说法正确的是________（填字母）。 A. 使用密度大、体积小的小球 B. 必须测出平抛小球的质量 C. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 D. 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦 （3）某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的A、B、C所示，测出x、、的长度，则小球平抛的初速度的计算式为________.（用测出的长度x、、和当地重力加速度g表示） 12. 用如图所示的装置来验证向心力的表达式，用手指搓动竖直轴顶端的滚花部分，使重锤A在水平面内做匀速圆周运动，实验步骤如下： a．先称出重锤的质量m，将它用不可伸长的轻质细线悬挂在横杆的一端，调整横杆的平衡体B的位置，使横杆两边平衡，量出重锤到轴的距离r，移动指示器P的位置，使它处于重锤的正下方； b．在重锤和转轴之间挂上水平弹簧，这时重锤将被拉向转轴，用手指搓动转轴。尽量使重锤做匀速转动，并从指示器的正上方通过； c．记下重锤转动n圈经过指示器正上方的时间t，测出周期以及弹簧的原长L和劲度系数k。 回答下列问题： （1）重锤A运动时要保持重锤的悬线_____________。 （2）重锤A的周期_________，弹簧的拉力___________（用k、r、L来表示）。 （3）重锤A的向心力_________（用m、r、n、t来表示），当_____________（填“>”“=”或“<”）F成立时，向心力的表达式得到验证。 13. 如图所示，一离水平地面为的平台，正前方相距的竖直墙壁上有一高为的窗口，其下边沿距地面高度为，现有一同学在平台的边缘以不同的力度踢球使球通过窗口飞向墙的另一侧地面，球被踢出瞬间速度均沿水平方向，重力加速度g取，不计球的犬小及球在空中运动时受到的阻力，求： （1）球打到窗口上下沿的时间差； （2）若要球能通过窗口，足球被踢出瞬间速度的取值范围。 14. 如图所示，在水平路面上骑自行车转弯时容易发生侧滑或侧翻，所以除了控制速度外，车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身（过重心）。已知自行车和人的总质量M=80kg，自行车轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.4.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，水平弯道可看成一段圆弧，半径r=100m，重力加速度g=10m/s2.求： （1）自行车受到地面沿半径方向的最大静摩擦力fm的大小； （2）自行车转弯时不发生侧滑的最大速度vm的大小； （3）设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ。请推导v2与θ的关系式，并选择合适的横坐标参量，在乙图坐标系横轴的“（　　）”中填入合适的关于θ的物理量，且画出该关系式对应的图像。 15. 当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（） （1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？ （2）土星冲日平均多长时间出现一次？ （3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多能举起质量是多少的物体？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $