2022-2023學年湖南省株洲世紀星高級中學高一下學期第二次月考物理試題（解析版）

世紀星高級中學2023年上期高一第二次半月考物理學科一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，錯選得0分）1.某同學在100m的短跑測驗中，用13.5秒的時間跑完全程，沖刺時的速度是9.6m/s；在離終點50m處時的速度為7.4m/s，則該同學在此次測驗中的平均速度是（）A.7.4m/s B.9.6m/s C.8.0m/s D.8.5m/s【答案】A【解析】【詳解】該同學在此次測驗中的平均速度為故選A。2.一個物體從某一高度做自由落體運動，已知它第1s內(nèi)的位移恰為它最后1s位移的三分之一（?。?。則它開始下落時距地面的高度為（）A.31.25m B.11.25m C.20m D.15m【答案】C【解析】【詳解】自由落體的高度故第一秒內(nèi)下落高度最后1s內(nèi)初速度為的勻變速直線運動，從開始運動在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移比為知下落的時間為2s。所以總位移為故選C。3.2021年8月，我國16歲的滑板選手曾文惠成為第一位進入奧運會滑板決賽的中國運動員。曾文惠在某點，且a、c在同一水平線上，b為最高點，不計空氣阻力，將曾文惠視為質(zhì)點，則曹文惠在空中運動過程中（）A.選手做的是變加速曲線運動B.從a到b與從b到c的過程中速度的變化量相同C.在最高點時選手處于平衡狀態(tài)D.從a到b的過程中，選手處于超重狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．在空中運動過程中，選手只受重力作用，加速度恒為重力加速度，做的是勻加速曲線運動，故A錯誤；B．從a到b與從b到c的過程中水平分速度相同，設在a、b、c處豎直分速度大小分別為、、，其中根據(jù)知=所以從a到b與從b到c的過程中速度的變化量相同，故B正確；C．在最高點時選手只受重力作用，處于非平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．從a到b過程中，選手加速度為重力加速度，方向向下，處于失重狀態(tài)，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，轉(zhuǎn)盤甲、乙具有同一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)盤丙的轉(zhuǎn)軸為，用一皮帶按如圖的方式將轉(zhuǎn)盤乙和轉(zhuǎn)盤丙連接，A、B、C分別為轉(zhuǎn)盤甲，乙、丙邊緣的點，且，?，F(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤丙繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，皮帶不打滑。則下列說法正確的是（）A.A、B、C的線速度大小之比為B.A、B、C的角速度之比為C.A、B、C的向心加速度大小之比為D.如果轉(zhuǎn)盤丙沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)盤乙沿逆時針方向轉(zhuǎn)動【答案】AD【解析】【詳解】AB．B、C兩點為皮帶傳動，線速度大小相等，即根據(jù)可得A、B兩點為同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，即聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；C．根據(jù)可得故C錯誤；D．如果轉(zhuǎn)盤丙沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)盤丙所受的摩擦力為逆時針，皮帶所受轉(zhuǎn)盤丙的摩擦力為順時針，對皮帶根據(jù)平衡條件可知，轉(zhuǎn)盤乙對皮帶的摩擦力為逆時針，則皮帶對轉(zhuǎn)盤乙的摩擦力為順時針，可知轉(zhuǎn)盤乙逆時針轉(zhuǎn)動，故D正確。故選AD。5.如圖所示，某衛(wèi)星繞一行星沿橢圓軌道逆時針運動．圖示中bd為長軸，、兩個面積大小相等．則在一個運行周期內(nèi)（）A.行星可以不在橢圓的焦點上B.從b到d衛(wèi)星的動能先減小后增大C.衛(wèi)星從d到a的運行時間等于從b到c的運行時間D.衛(wèi)星在a點的加速度小于在c點的加速度【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第一定律該行星一定在衛(wèi)星橢圓軌道的焦點上，故A錯誤；B．從b到d衛(wèi)星速度一直是減小，所以動能一直減小，故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第二定律的外推也適用于衛(wèi)星繞行星的運動可得出衛(wèi)星從d到a的運行時間等于從b到c的運行時間，故C正確；D．衛(wèi)星在a點受到的萬有引力大于在c點的萬有引力，根據(jù)牛頓第二定律可得衛(wèi)星在a點的加速度大于在c點的加速度，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，一個質(zhì)量為m滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則（）A滑塊一定受到三個力作用B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C.斜面對滑塊的支持力大小可能為零D.斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于【答案】D【解析】【詳解】A．彈簧與豎直方向的夾角為30°，所以彈簧的方向垂直于斜面，因為彈簧的形變情況未知，所以斜面與滑塊之間的彈力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和靜摩擦力三個力的作用而平衡，也可能有彈簧的彈力，故A錯誤；B．彈簧對滑塊可以是拉力，故彈簧可能處于伸長狀態(tài)，故B錯誤；C．由于滑塊此時受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于），不可能為零，所以斜面對滑塊的支持力不可能為零，故C錯誤；D．靜摩擦力一定等于重力的下滑分力，故為，故D正確。故選D。7.如圖所示，實線為一物體在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲線運動的軌跡，當物體從M點運動到N點時，其速度方向恰好改變了，則物體從M點到N點的運動過程中，下列說法正確的是（??）A.物體在M點時的速度方向可能水平向右B.物體所受的水平恒力的方向一定水平向右C.物體一定做的是勻變速曲線運動D.物體的速率一定是先增大后減小【答案】C【解析】【詳解】A．物體在M點時的速度方向沿軌跡的切線方向向上，故A錯誤；BD．因為質(zhì)點速度方向恰好改變了，可以判斷恒力方向應為右下方，與初速度的方向夾角要大于小于，才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況，因此速度方向與合力方向先大于，后小于，速率先減小后增大，故BD錯誤；C.。因為力為恒力，則物體做勻變速曲線運動，故C正確。

故選C。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分）8.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A.如圖（a），當船頭垂直于河岸渡河時，渡河時間最短B.如圖（b），實驗現(xiàn)象可以說明平拋運動水平方向分運動的特點C.如圖（c），汽車通過拱橋的最高點時對拱橋的壓力大小小于其重力大小D.如圖（d），火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用【答案】AC【解析】【詳解】A．如圖（a），當船頭垂直于河岸渡河時，渡河時間最短，故A正確；B．如圖（b），實驗現(xiàn)象可以說明平拋運動豎直方向分運動的特點，即小球做自由落體運動，故B錯誤；C．如圖（c），汽車通過拱橋的最高點時，設拱橋?qū)ζ嚨闹С至Υ笮镹，根據(jù)牛頓第二定律有所以根據(jù)牛頓第三定律可知汽車對拱橋的壓力小于其重力，故C正確；D．如圖（d），火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，鐵軌對火車的支持力和火車重力的合力不足以提供向心力，此時外軌將對內(nèi)輪緣有擠壓作用，使得此作用力與上述兩個力的合力共同提供向心力，故D錯誤。故選AC。9.新冠疫情居家期間，某人為鍛煉身體設計了如圖所示的裝置，在水平地面上豎直固定直桿A和B。將重物套在桿A上，在桿B的頂端固定一輕滑輪，繩子的一端連接重物，跨過定滑輪后另一端系在腰上。開始時，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左運動，當繩子與桿A的夾角時重物的速度為v，加速度為a，規(guī)定向上為重物速度、加速度正方向。下列說法正確的是（）A. B.C.重物加速度方向豎直向上 D.重物加速度方向豎直向下【答案】AC【解析】【詳解】AB．重物沿桿A向上運動，沿繩子方向的分速度等于v0，即所以當時故A正確，B錯誤；CD．重物沿桿A向上運動，繩子與桿A的夾角θ增大，由可知重物運動的速度增大，所以重物向上做加速運動，，故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A.小球過最高點時，桿所受的彈力可能等于零B.小球過最高點時，速度至少為C.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D.若把題中的輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點時，速度至少為【答案】AD【解析】【詳解】A．當小球在最高點所需向心力恰好等于重力時，此時球?qū)U沒有作用力，故A正確；B．輕桿固定的小球做圓周運動，由于桿能支撐小球，只要小球能夠到達最高點就可以了，所以在最高點的速度可以為零，故B錯誤；C．小球在最高點時，如果速度恰好為，則此時恰好只有重力作為它的向心力，桿和球之間沒有作用力；如果速度小于，重力大于所需要的向心力，桿對球有向上的支持力F，重力和支持的合力提供向心力速度越大，桿對球的作用力隨速度增大而減小，故C錯誤；D．若把輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點時，向心力最小為mg，根據(jù)速度至少為，D正確。故選AD。11.氣象研究小組用如圖所示簡易裝置測定水平風速。在水平地面上豎直固定一根直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在水平風力的作用下飄起來。已知風力大小正比于風速，當風速v0=3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°，重力加速度為g，則（）A.θ=30°時，細線拉力大小為 B.風速增大到某一值時，θ可能等于90°C.細線拉力與風力的合力大于mg D.θ=30°時，風力大小【答案】AD【解析】【詳解】AD．選取小球為研究對象，則小球受重力、細線拉力和風力而處于平衡狀態(tài)，如圖所示根據(jù)平衡條件可得故A、D正確；B．因為風力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故B錯誤；C．根據(jù)共點力平衡條件可知，細線拉力和風力的合力大小等于mg，故C錯誤。故選AD。三、實驗題（本題共2題，共16分，每空2分）12.（1）在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用圖中所示的各種裝置圖，以下操作合理的是________。A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應該用耳朵聽的方法判斷A、B兩球是否同時落地B．選用裝置2時，要獲得穩(wěn)定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面C．選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，只要斜槽末端水平即可，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D．選用裝置3時，因斜槽軌道對小球的摩擦力對該實驗影響，所以應盡量使斜槽光滑（2）小明同學是利用頻閃照相的方式研究平拋運動，如圖是他將照相機對準每小格邊長為5cm的方格背景拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，則照相機兩次閃光的時間間隔T=________s，小球經(jīng)過B點的速度大小vB=________m/s（結(jié)果可保留根式）?！敬鸢浮竣?AB##BA②.0.1③.【解析】【詳解】（1）[1]A．選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運動，應該是聽聲音的方法（不是用眼睛看）判斷小球是否同時落地，故A正確；B．A管內(nèi)與大氣相通，為外界大氣壓強，A管在水面下保證A管上出口處的壓強為大氣壓強。因而另一出水管的上端口處壓強與A管上出口處的壓強有恒定的壓強差，保證另一出水管出水壓強恒定，從而出水速度恒定。如果A管上出口在水面上則水面上為恒定大氣壓強，因而隨水面下降，出水管上口壓強降低，出水速度減小，故B正確；CD．選用裝置圖3要獲得鋼球平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，不需要斜槽光滑，這樣才能保證初速度相同，故CD錯誤。故選AB。（2）[2][3]根據(jù)解得B的豎直分速度為所以小球經(jīng)過B點的速度大小為13.疫情期間“停課不停學”，小勇同學在家改進了“探究小車加速度與力關(guān)系”的實驗裝置，如圖所示，長木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過動滑輪與固定的“力傳感器”相連，“力傳感器”可顯示繩中拉力F的大小，改變桶中砂的質(zhì)量進行了多次實驗。完成下列問題：（1）實驗時，下列操作或說法正確的______；A．調(diào)節(jié)定滑輪高度，確保連接“力傳感器”的細繩與桌面平行B．本實驗不需要平衡摩擦力C．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D．選用電磁打點計時器比選用電火花打點計時器實驗誤差?。?）某同學得到一條紙帶，如圖所示，并且每隔四個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為s，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，電磁打點計時器的電源頻率為50Hz。計算此紙帶的加速度大小a=___m/s2，打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小v=____m/s（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（3）以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖像可能正確的是_____；（4）現(xiàn)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出a-F圖像，求出其“斜率”為k，則小車的質(zhì)量等于_____（用字母k表示）?！敬鸢浮竣?A②.1.92③.0.768④.A⑤.【解析】【詳解】（1）[1]A．實驗中應該調(diào)節(jié)定滑輪高度，確保連接“力傳感器”的細繩與桌面平行，故A正確；B．本實驗仍需要平衡摩擦力，故B錯誤；C．本實驗中傳感器可直接測出繩子上的拉力，所以不需要用砂和砂桶的總重力來代替繩的拉力，故不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故C錯誤；D．電磁打點計時器由于紙帶與限位孔、振針之間存在摩擦，所以選用電磁打點計時器比選用電火花打點計時器實驗誤差大，故D錯誤。故選A。（2）[2]根據(jù)逐差法可得小車運動的加速度大小為代入數(shù)據(jù)解得[3]打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小為（3）[4]設小車阻力為f，則由牛頓第二定律得整理得故a-F圖像是一條傾斜的直線，且縱截距為負。故選A。（4）[5]由（3）知所以a-F圖像的斜率為故小車質(zhì)量為四、解答題（本題共3小題，共36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）14.如圖所示，在傾角為37°的斜面上從A點以6m/s的初速度水平拋出一個小球，小球落在B點。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小為g，求：（1）A、B兩點間的距離和小球在空中飛行的時間；（2）小球剛碰到斜面時的速度方向與水平方向夾角的正切值。【答案】（1）6.75m，0.9s；（2）【解析】【詳解】（1）如圖所示，設小球落到B點時豎直分位移為h，水平分位移為x，速度的偏轉(zhuǎn)角為α，運動時間為t。則解得t=0.9sx=v0t=5.4m則A、B兩點間的距離（2）在B點時，有15.如圖所示，滑