精品解析：福建福州市福清第一中学2023-2024学年高一下学期6月阶段性诊断练习物理试题（分班考）

2023—2024学年下学期高一年级阶段性诊断练习 物理试题 本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分 注意事项： 1、答题前，考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。并核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。 3、考试结束后上交答题卡和试卷。 一、单项选择题∶本题共4小题，每小题4分，共16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， 一端系有货物的细绳跨过小滑轮， 建筑工人用与竖直方向成 60°的拉力 F 拉住细绳的另一端， 使货物静止在空中。已知货物的重力大小G，忽略一切阻力， 则细绳对滑轮的作用力大小为（ ） A. 2G B. G C. G D. G 2. 我国在深空探测方面取得了多项成果，如月球探测、火星探测以及空间站建设等。假设某一探测器从某一星球表面竖直升空，其前速度随时间关系如图所示，则探测器（　　） A. 在末加速度为0 B. 在末速度大小为 C. 前上升最大高度为 D. 在末距离发射点 3. 如图为某足球传球过程，足球在地面点被踢出后，以速度大小经最高点，而后落到地面点，间水平距离大于间水平距离，则足球在（　　） A. 空中的最大速度大小为 B. 空中受到的阻力可以忽略 C. 上升时间与下落时间相等 D. 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下落过程重力做功的平均功率 4. 如图， 两个相同的小球 P、Q， 用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则（ ） A. 小球 P 的线速度一定大于小球 Q 的线速度 B. 小球 P 的角速度可能大于小球 Q 的角速度 C. 小球 P 受到的合力等于小球 Q 受到的合力 D. 细线对小球 P 的拉力小于细线对小球 Q 的拉力 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 成语“簸扬糠秕”本意是指扬米去糠，糠在米上。如图为分离米粒和糠的劳动情景，用簸箕装新破壳的稻谷从某一固定高处无初速度倒下，在水平恒定风力作用下，米粒和糠落到地面的不同位置使米粒和糠分离。则在分离过程中（　　） A. 糠的水平加速度较大 B. 米粒的水平加速度较大 C. 糠的水平位移较大 D. 米粒的水平位移较大 6. 蹦床是儿童喜欢的一种体育活动。如图，蹦床的中心由弹性网面组成，若儿童从最高点落下直至最低点的过程中， 设空气阻力大小恒定，则儿童（　　） A. 机械能一直减少 B. 重力做功等于克服空气阻力做功 C. 重力势能的减小量小于重力做的功 D. 重力势能的减小量大于蹦床弹性势能的增量 7. 如图，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星圆轨道运行，测得运行周期分别为、。已知万有引力常量为，月球、火星视为质量均匀分布的球体，忽略其自转，则可估算（　　） A. 嫦娥五号探测器在近月圆轨道运行的线速度 B. 天问一号探测器在近火星圆轨道运行的角速度 C. 月球与火星的质量比 D. 月球与火星的平均密度比 8. 如图甲为斯特林发动机的机械装置，图乙为其结构简图。连杆绕以角速度顺时针匀速转动带动连杆，连杆带动滑块在光滑水平横杆上左右滑动。已知连杆长为。则滑块沿水平横杆从最左端滑到最右端过程中（　　） A. 连杆对滑块始终做正功 B. 存在某一时刻连杆对滑块没有作用力 C. 当与连杆杆垂直时，滑块的速度大小为 D. 当杆与水平横杆垂直时，滑块的速度大小为 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. “歼-10”战斗机着陆时的速度很大，可用阻力伞使它减速，如图所示。假设一架“歼-10”战斗机在一条笔直的水平跑道上着陆，刚着陆时速度为，在着陆的同时立即打开阻力伞由于阻力的作用，战斗机加速度的大小为，则战斗机从着陆到停止所用时间为____，这条跑道至少要____。 10. 已知地球质量为、半径为，地球同步卫星距离地面的高度为，引力常量，则地球的表面重力加速度大小为__________，地球同步卫星绕行的角速度大小为____________。 11. 如图甲，某同学利用频闪仪探究平抛运动，他分别在装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪仪并进行了拍摄。频闪仪拍得照片如图乙、图丙所示，O为抛出点，P为运动轨迹 上某点。请回答下列问题： （1）图乙为______（选填“A”或“B”）处频闪仪拍得的照片； （2）若测得如图乙中OP距离为L，图丙中OP距离为d，已知当地重力加速度大小为g，小球的初速度大小为______。 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做 “验证机械能守恒定律” 实验。图乙是实验中得到的一条纸带，该小组在纸带上选取5个计数点A、B、C、D、E，测量它们到起始点O的距离分别为、、、、，每相邻两个计数点的间间隔为，计算对应计数点的瞬时速度，并描绘出图像，如图丙所示。已知重物的质量为，当地重力加速度为，计时器打O点时重物速度为0。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量和势能变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 （2）从计时器打点O到打B点的过程中，重物重力势能变化量____________，重物动能变化量_____________。 （3）图丙是一条过原点的直线，该小组以此判断重物下落过程中机械能守恒，则该判断依据_____（选填“合理”或“不合理”）。 13. 汽车防抱死装置可以让汽车在紧急刹车时获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小。假设安装了防抱死装置的汽车刹车时的制动力恒为，驾驶员的反应时间为，汽车的质量为，汽车刹车前匀速行驶的速度大小为，求∶ （1）防抱死装置工作时汽车减速的加速度大小； （2）驾驶员发现情况后紧急刹车的安全距离。 14. 图甲为投石机，其简化图如图乙所示。支架固定在水平地面上，轻杆可绕水平轴上的点在竖直面内自由转动。将石块放在长臂的端的凹槽内，在短臂的端挂上质量为的重物，将长臂端拉至地面然后突然释放，石块过最高点时就被水平抛出。已知，，转轴到水平地面的高度，重力加速度为。 （1）若石子被水平抛出时的速度大小为，求此时重物的速度大小； （2）若石子被抛出后着地点到抛出点水平距离，求石子被抛出时的速度大小； （3）要使石子被抛出后着地点到抛出点水平距离满足，求石子被水平抛出时重物受到的拉力大小范围。 15. 如图，7个质量均为m=1kg 的相同小滑块，分别标记为1~7。标记为1~6的滑块放置在足够高的水平桌面上，相邻两滑块用长d =1m的轻杆水平连接。水平桌面除了长为L=3m的AB段粗糙，其余光滑，BC段足够长，C点处固定一光滑小滑轮。一跨过滑轮的轻细绳两端分别连接滑块1、滑块7。用手托住滑块7使细绳绷直，调整滑轮使滑轮左边的细绳与桌面平行，此时滑块1恰好处在桌面A位置。已知滑块与桌面AB段的动摩擦因数 μ = 0.1，取重力加速度g=10m/s2。现无初速度释放滑块7，求： （1）滑块1经过桌面AB段克服摩擦力做的功； （2）滑块3刚离开B点时，滑块3加速度大小a及连接滑块3、4的轻杆作用力大小F； （3）从释放滑块7到滑块6刚离开B点过程滑块7机械能的变化量ΔE。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年下学期高一年级阶段性诊断练习 物理试题 本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分 注意事项： 1、答题前，考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。并核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。 3、考试结束后上交答题卡和试卷。 一、单项选择题∶本题共4小题，每小题4分，共16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， 一端系有货物的细绳跨过小滑轮， 建筑工人用与竖直方向成 60°的拉力 F 拉住细绳的另一端， 使货物静止在空中。已知货物的重力大小G，忽略一切阻力， 则细绳对滑轮的作用力大小为（ ） A. 2G B. G C. G D. G 【答案】B 【解析】 【详解】对货物进行受力分析，根据平衡条件可知细绳的拉力大小为 细绳对滑轮的作用力大小等于跨过滑轮的两段细绳拉力的合力，已知两段细绳拉力方向的夹角为，设细绳对滑轮的作用力大小为，根据平行四边形定则有 解得 故选B。 2. 我国在深空探测方面取得了多项成果，如月球探测、火星探测以及空间站建设等。假设某一探测器从某一星球表面竖直升空，其前速度随时间关系如图所示，则探测器（　　） A. 在末加速度为0 B. 在末速度大小为 C. 前上升最大高度为 D. 在末距离发射点 【答案】C 【解析】 【详解】图中，图线斜率表示加速度，图线与横轴所围成的面积表示位移，由图可知： ，加速度，探测器匀加速上升，位移 ，加速度，速度为正，探测器匀减速上升，时，位移 ，加速度，探测器匀加速下降，时，时，位移 A．由图可知，故A错误； B．由上述分析时，大小，故B错误； C．后，位移为负，因此最大上升高度，故C正确； D．后，探测器下降，距离地面，故D错误。 故选C。 3. 如图为某足球传球过程，足球在地面点被踢出后，以速度大小经最高点，而后落到地面点，间水平距离大于间水平距离，则足球在（　　） A. 空中的最大速度大小为 B. 空中受到的阻力可以忽略 C. 上升时间与下落时间相等 D. 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下落过程重力做功的平均功率 【答案】D 【解析】 【详解】B．若不计空气阻力，斜抛运动的水平分速度不变，上升和下降的水平位移应相等。 由，说明水平速度在减小，空气阻力不可忽略，故B错误； A．由斜抛运动规律，足球在点竖直分速度为零，速度大小等于水平分速度大小为，是运动过程的最小速度，因此存在其他点速度大于，故A错误； C．有空气阻力时，上升过程平均加速度大于，下落过程平均加速度小于，上升时间短于下落时间，故C错误； D．上升和下落高度相同，重力做功大小相等。上升时间小于下落时间，故平均功率上升时更大，故D正确。 故选D。 4. 如图， 两个相同的小球 P、Q， 用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则（ ） A. 小球 P 的线速度一定大于小球 Q 的线速度 B. 小球 P 的角速度可能大于小球 Q 的角速度 C. 小球 P 受到的合力等于小球 Q 受到的合力 D. 细线对小球 P 的拉力小于细线对小球 Q 的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】A．设悬点到小球所在水平面的垂直距离为，细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为，圆周运动的半径为，重力和细线拉力的合力提供小球圆周运动所需的向心力，根据几何关系和牛顿第二定律分别有， 解得 由于悬点到小球所在水平面的垂直距离相等，越大，线速度就越大，由于悬挂小球P的细线与竖直方向的夹角较大，则小球的线速度一定大于小球的线速度，故A正确； B．根据牛顿第二定律有 解得 由于两小球所在水平面到悬点的垂直距离相等，则两小球的角速度一定相等，故B错误； C．小球做匀速圆周运动，所受合力指向圆周运动的圆心，则小球所受合力 由于悬挂小球P的细线与竖直方向的夹角较大，则小球受到的合力大于小球受到的合力，故C错误； D．设细线对小球的拉力为，小球在竖直方向受力平衡，根据平衡条件有 解得 由于悬挂小球P的细线与竖直方向的夹角较大，对应的较小，则细线对小球的拉力大于细线对小球的拉力，故D错误。 故选A。 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 成语“簸扬糠秕”本意是指扬米去糠，糠在米上。如图为分离米粒和糠的劳动情景，用簸箕装新破壳的稻谷从某一固定高处无初速度倒下，在水平恒定风力作用下，米粒和糠落到地面的不同位置使米粒和糠分离。则在分离过程中（　　） A. 糠的水平加速度较大 B. 米粒的水平加速度较大 C. 糠的水平位移较大 D. 米粒的水平位移较大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．水平方向受恒定风力作用，设米粒质量为，糠的质量为，则 由牛顿第二定律，水平加速度， 因，故，即糠的水平加速度较大，故A正确，B错误； CD．米粒和糠从同一固定高度无初速度倒下，竖直方向只受重力作用，均做自由落体运动。 下落高度相同，由可知，两者在空中运动的时间相同，设为 水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移公式 下落时间相同，加速度大的水平位移大。因，故，即糠的水平位移较大，故C正确，D错误。 故选AC。 6. 蹦床是儿童喜欢的一种体育活动。如图，蹦床的中心由弹性网面组成，若儿童从最高点落下直至最低点的过程中， 设空气阻力大小恒定，则儿童（　　） A. 机械能一直减少 B. 重力做功等于克服空气阻力做功 C. 重力势能的减小量小于重力做的功 D. 重力势能的减小量大于蹦床弹性势能的增量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．空气阻力大小恒定，始终与运动方向相反，做负功。蹦床弹力在接触后也做负功。其他力做负功，儿童的机械能一直减少，故A正确； B．根据动能定理，初末动能均为零，重力做正功，空气阻力与弹力做负功，因此重力做功等于克服空气阻力做功与克服弹力做功之和，大于克服空气阻力做功，故B错误； C．重力势能的减小量等于重力做的功，两者相等，故C错误； D．由能量守恒，重力势能的减少量转化为弹性势能增量与内能，故重力势能减少量大于弹性势能增量，故D正确。 故选AD。 7. 如图，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星圆轨道运行，测得运行周期分别为、。已知万有引力常量为，月球、火星视为质量均匀分布的球体，忽略其自转，则可估算（　　） A. 嫦娥五号探测器在近月圆轨道运行的线速度 B. 天问一号探测器在近火星圆轨道运行的角速度 C. 月球与火星的质量比 D. 月球与火星的平均密度比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．嫦娥五号和天问一号探测器分别在“近月”和“近火星”圆轨道运行，轨道半径近似等于天体半径，即 嫦娥五号探测器在近月圆轨道运行的线速度 由于月球半径未知，无法求出线速度的具体数值，故A错误； B．天问一号探测器在近火星圆轨道运行的角速度 已知运行周期，可以直接求出角速度，故B正确； C．由万有引力提供向心力 解得天体质量 由于月球和火星的半径均未知，无法求出它们的质量比，故C错误； D．将质量表达式代入密度公式 因此，密度只与运行周期有关，与半径无关，密度比可直接由周期比求出，故D正确。 故选BD。 8. 如图甲为斯特林发动机的机械装置，图乙为其结构简图。连杆绕以角速度顺时针匀速转动带动连杆，连杆带动滑块在光滑水平横杆上左右滑动。已知连杆长为。则滑块沿水平横杆从最左端滑到最右端过程中（　　） A. 连杆对滑块始终做正功 B. 存在某一时刻连杆对滑块没有作用力 C. 当与连杆杆垂直时，滑块的速度大小为 D. 当杆与水平横杆垂直时，滑块的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】设与连杆夹角为，与连杆夹角为 如下图所示，曲柄绕匀速转动，点线速度，方向垂直于 刚性连杆不可伸长，则、两点的速度在连杆方向上的投影相等，即 A．滑块从最左端到最右端，初末速度均为零，中间速度不为零，动能先增大后减小。 滑块受重力、支持力（均不做功）和连杆力。由动能定理，动能先增后减，因此连杆力先做正功后做负功，故A错误； B．速度最大时加速度为零，合力为零。水平方向仅受连杆力的水平分力。 若连杆力不为零，其水平分力必不为零，则合力不为零，因此速度最大时连杆力必为零，即存在连杆力为零的时刻，故B正确； C．当与连杆杆垂直时，由于垂直于，故恰好平行于，即 则，因， 解得，故C错误； D．当杆与水平横杆垂直时，、均水平，两者平行，即 因此 由，可得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. “歼-10”战斗机着陆时的速度很大，可用阻力伞使它减速，如图所示。假设一架“歼-10”战斗机在一条笔直的水平跑道上着陆，刚着陆时速度为，在着陆的同时立即打开阻力伞由于阻力的作用，战斗机加速度的大小为，则战斗机从着陆到停止所用时间为____，这条跑道至少要____。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据匀变速直线运动规律，战斗机着陆后做匀减速直线运动，初速度，加速度，末速度 由速度公式 解得 [2]由位移公式 解得 或运动学公式 解得 10. 已知地球质量为、半径为，地球同步卫星距离地面的高度为，引力常量，则地球的表面重力加速度大小为__________，地球同步卫星绕行的角速度大小为____________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]在地球表面，物体所受重力等于万有引力。设物体质量为，则有 消去，解得 [2]地球同步卫星在距地面高度为的轨道上做匀速圆周运动，轨道半径 万有引力提供向心力 消去，解得 11. 如图甲，某同学利用频闪仪探究平抛运动，他分别在装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪仪并进行了拍摄。频闪仪拍得照片如图乙、图丙所示，O为抛出点，P为运动轨迹 上某点。请回答下列问题： （1）图乙为______（选填“A”或“B”）处频闪仪拍得的照片； （2）若测得如图乙中OP距离为L，图丙中OP距离为d，已知当地重力加速度大小为g，小球的初速度大小为______。 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 A处位于正上方，俯拍只能看到小球在水平面内的投影，水平方向匀速运动，因此相邻点间隔相等，对应图乙。 【小问2详解】 图乙中OP距离L等于实际水平位移 图丙中OP距离d等于实际竖直位移 两式联立消去时间解得 代入， 解得 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做 “验证机械能守恒定律” 实验。图乙是实验中得到的一条纸带，该小组在纸带上选取5个计数点A、B、C、D、E，测量它们到起始点O的距离分别为、、、、，每相邻两个计数点的间间隔为，计算对应计数点的瞬时速度，并描绘出图像，如图丙所示。已知重物的质量为，当地重力加速度为，计时器打O点时重物速度为0。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量和势能变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 （2）从计时器打点O到打B点的过程中，重物重力势能变化量____________，重物动能变化量_____________。 （3）图丙是一条过原点的直线，该小组以此判断重物下落过程中机械能守恒，则该判断依据_____（选填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）不合理 【解析】 【小问1详解】 机械能守恒定律在自由落体中的体现是：重力势能的减少量等于动能的增加量。因此，实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。 故选A。 【小问2详解】 [1]从计时器打点到打点的过程中，重力势能变化量 [2]点为、的中间时刻，其瞬时速度等于、间的平均速度。 点到点的距离为，时间间隔为，故 动能的增加量 【小问3详解】 若重物下落时机械能守恒，应有 变形得 因此图像是过原点、斜率为的直线。 若存在恒定的空气阻力等外力，设为 则由动能定理，原式变为 则 由牛顿第二定律 则此时，图像同样是过原点的直线，但机械能不守恒。 故该判断不合理。 13. 汽车防抱死装置可以让汽车在紧急刹车时获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小。假设安装了防抱死装置的汽车刹车时的制动力恒为，驾驶员的反应时间为，汽车的质量为，汽车刹车前匀速行驶的速度大小为，求∶ （1）防抱死装置工作时汽车减速的加速度大小； （2）驾驶员发现情况后紧急刹车的安全距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 防抱死装置工作时汽车在制动力作用下，有 解得 【小问2详解】 设在驾驶员的反应时间内，汽车产生的位移为 汽车制动到停止产生的位移为，由速度位移公式 解得 安全距离 解得 14. 图甲为投石机，其简化图如图乙所示。支架固定在水平地面上，轻杆可绕水平轴上的点在竖直面内自由转动。将石块放在长臂的端的凹槽内，在短臂的端挂上质量为的重物，将长臂端拉至地面然后突然释放，石块过最高点时就被水平抛出。已知，，转轴到水平地面的高度，重力加速度为。 （1）若石子被水平抛出时的速度大小为，求此时重物的速度大小； （2）若石子被抛出后着地点到抛出点水平距离，求石子被抛出时的速度大小； （3）要使石子被抛出后着地点到抛出点水平距离满足，求石子被水平抛出时重物受到的拉力大小范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B两端角速度相同，设石子被水平抛出时轻杆转动的角速度为，有 解得 重物在B端，速度大小 解得 【小问2详解】 石子被水平抛出后做平抛运动，设从抛出到落地时间为 竖直方向 水平方向 解得， 【小问3详解】 石子平抛的水平距离满足，抛出速度 重物速度 重物在最低点做圆周运动，由牛顿第二定律 代入得 当时， 当时， 故拉力范围 15. 如图，7个质量均为m=1kg 的相同小滑块，分别标记为1~7。标记为1~6的滑块放置在足够高的水平桌面上，相邻两滑块用长d =1m的轻杆水平连接。水平桌面除了长为L=3m的AB段粗糙，其余光滑，BC段足够长，C点处固定一光滑小滑轮。一跨过滑轮的轻细绳两端分别连接滑块1、滑块7。用手托住滑块7使细绳绷直，调整滑轮使滑轮左边的细绳与桌面平行，此时滑块1恰好处在桌面A位置。已知滑块与桌面AB段的动摩擦因数 μ = 0.1，取重力加速度g=10m/s2。现无初速度释放滑块7，求： （1）滑块1经过桌面AB段克服摩擦力做的功； （2）滑块3刚离开B点时，滑块3加速度大小a及连接滑块3、4的轻杆作用力大小F； （3）从释放滑块7到滑块6刚离开B点过程滑块7机械能的变化量ΔE。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块1经过桌面AB段克服摩擦力做的功为 解得 【小问2详解】 滑块3刚离开B点时，滑块6刚进入AB段，设此时绳子拉力大小为T，对滑块1~6，有 对滑块7，有 联立解得 对滑块4~6，有 解得 【小问3详解】 设滑块6刚离开B点时滑块的速度大小为v，从释放滑块7到滑块6刚离开B点过程绳子拉力对滑块1做功为W，对滑块1~6，有 对滑块7，有 联立解得 滑块7机械能的变化量满足 可得 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