廣東省惠州市博羅縣2023-2024學年高一下學期5月期中物理試題（解析版）

博羅縣2023-2024學年度第二學期高一期中質(zhì)量檢測物理本試卷共6頁，15小題考試時間：75分鐘滿分；100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小隨4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.3月29日晚博羅局部發(fā)生強對流天氣，強對流天氣具有較強的破環(huán)力，在氣流作用下一個玩具球在空中上下飛舞，則對于做曲線運動的玩具球（）A.加速度大小始終為g B.加速度方向可能與速度方向始終在同一直線上C.一定在做變速運動 D.所受的合力可能為0【答案】C【解析】【詳解】AD．玩具球受到重力以及空氣作用力做曲線運動，故合力不為0，,且加速度的大小不一定始終為g，可能會發(fā)生變化，故AD錯誤；B．加速度方向與速度方向始終在同一直線上，則玩具球做直線運動，不是曲線運動，故B錯誤；C．玩具球做曲線運動，故速度方向不停發(fā)生變化，故一定在做變速運動，故C正確。故選C。2.小球在水平地面上方做平拋運動，如圖所示，其在空中運動的時間由哪個選項中的數(shù)據(jù)決定（）A.高度h和當?shù)刂亓铀俣萭B.初速度大小v0C.水平射程xD.小球質(zhì)量m【答案】A【解析】【詳解】小球在豎直方向上做自由落體運動解得小球在空中運動的時間由高度h和當?shù)刂亓铀俣萭決定，與初速度、水平射程、小球的質(zhì)量均無關(guān)。故選A。3.如圖所示，當汽車以一定的速度過拱形橋和凹形路面時，下列說法正確的是（）A.圖甲中汽車對橋面的壓力大于車的重力B.圖乙中汽車對路面的壓力小于車的重力C.圖甲中汽車的速度越大，汽車對橋面的壓力越小D.圖乙中汽車的速度越大，汽車對路面的壓力越小【答案】C【解析】【詳解】AC．甲圖中在最高點時，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)牛頓第三定律可知最高點車對路面的壓力比汽車的重力小，且汽車的速度越大，汽車對橋面的壓力越小，故A錯誤，C正確；BD．乙圖中，根據(jù)知根據(jù)牛頓第三定律可知汽車對路面的壓力大于車的重力，速度越大，汽車對路面的壓力越大。故BD錯誤。故選C。4.關(guān)于功和能的概念，以下說法正確的是（）A.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B.功雖有正、負之分，但功是標量C.若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移D.若物體動能發(fā)生變化，其運動過程中合力可能沒有做功【答案】B【解析】【詳解】A．力是矢量，位移是矢量，功沒有方向，功的運算不符合平行四邊形定則，所以是標量，A錯誤；B．功雖有正、負之分，但功是標量，B正確；C．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定在該力的方向上沒有位移，C錯誤；D．根據(jù)動能定理，若物體動能發(fā)生變化，其運動過程中合力一定做功，D錯誤。故選B。5.如圖所示，用長為l的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A.小球在圓周最高點時的向心力一定只由重力提供B.小球在最高點時繩子的拉力不可能為零C.小球通過圓周最高點時的速率可能為D.小球通過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力【答案】D【解析】【詳解】A．小球在圓周最高點時的向心力可能等于重力，也可能等于重力與繩子拉力之和，取決于小球的瞬時速度的大小，故A錯誤；BC．小球在最高點時，受到最小的合外力為重力，要做完整的圓周運動需滿足解得當在最高點速度為時，繩子拉力為零，小球剛好能做完整圓周運動，故小球通過圓周最高點時的速率不可能為，故BC錯誤；D．小球在最低點時，具有豎直向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)，拉力大于重力，故D正確。故選D。6.如圖所示，北斗導航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過幾次變軌，某次變軌，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入圓軌道3，軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點。忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是（）A.該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速B.該衛(wèi)星從軌道1到軌道3，重力勢能逐漸減小C.該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度D.該衛(wèi)星在軌道3上運動周期小于在軌道2上運動周期【答案】C【解析】【詳解】A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處加速，A錯誤；B．該衛(wèi)星從軌道1到軌道3，高度增加，根據(jù)，重力勢能逐漸增大，B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得解得軌道半徑越大，線速度越小，該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律，半長軸越大，公轉(zhuǎn)周期越大，所以該衛(wèi)星在軌道3上運動周期大于在軌道2上運動周期，D錯誤。故選C。7.如圖所示，在水平地面上放置一邊長為0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面內(nèi)繞A點轉(zhuǎn)，已知出水口截面積為5cm2，出水速率為2.5m/s，不計水管管口長度及一切阻力，水落至液面打至側(cè)壁不再彈起，水的密度為1.0×103kg/m3，則（）A.水在空中運動時間的最大值為0.4sB.任何方向噴出的水柱都能打到DCGH或CGFB側(cè)面C.空中運動的水的質(zhì)量最大值為0.8kgD.若保持θ不變，則隨著液面上升，水在空中運動的時長一定逐漸縮短【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)平拋知識，如果全都落在水平面上，則在豎直方向上水平方向上求得，而由幾何關(guān)系可知所以不是所有方向噴出的水都能達到DCGH或CGFB側(cè)面，水在空中運動時間的最大值為，故A正確，B錯誤；C．水的流量為空中運動的水的質(zhì)量最大值為故C錯誤；D．若保持與AD邊一個較小的角或者與AB邊一個較小的角不變，使噴出的水打到側(cè)面一個較高位置處，則隨著液面上升，水在空中運動的時長先不變，然后再減小，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題；本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，衛(wèi)星a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，衛(wèi)星b在地面附近近地軌道上正常運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（）A.a的向心加速度小于重力加速度gB.c在4小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是30°C.b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長D.d的運動周期有可能是26小時【答案】ACD【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則a與c的角速度相同，根據(jù)可知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由萬有引力等于重力有解得可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，則a的向心加速度小于重力加速度g，故A正確；B．c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力有可得可知由公式可知則b的速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，故C正確；D．由開普勒第三定律得可知，衛(wèi)星的半徑r越大，周期T越大，則d的運動周期大于c的周期24h，有可能是26h，故D正確。故選ACD。9.如圖所示，從傾角為的斜面的頂點O以水平速度拋出一個小球，經(jīng)時間t后落在斜面上的A點，A、O的豎直距離為h，小球落到斜面上時速度的方向與斜面的夾角為，若以的速度將其沿水平方向拋出，不計空氣阻力，斜面足夠長，則下列分析正確的是（）A.飛行時間為B.落點離頂點的豎直距離為C.落到斜面上時速度的方向與斜面的夾角仍為D.落到斜面上時速度的方向與斜面的夾角大于【答案】AC【解析】【詳解】A．斜面足夠長，還會落在斜面上則若以的速度將其沿水平方向拋出，飛行時間為，故A正確；B．落點離頂點的豎直距離為時間變?yōu)?倍，豎直距離變?yōu)?倍，故B錯誤；CD．速度與水平夾角滿足所以落到斜面上時速度方向與斜面的夾角仍為，故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，在投擲鉛球比賽中，某同學先后從同一位置拋出同一鉛球，鉛球第1次落在地面上的M點，第2次落在地面上的N點，兩次鉛球到達的最大高度相同。不計空氣阻力，關(guān)于兩次鉛球在空中運動情況的描述，下列說法正確的是（）A.鉛球在空中飛行時間相同B.推球過程，合外力對鉛球做功相等C.從脫手后到落地前的過程，鉛球動能變化量相等D.鉛球落地前瞬間，重力的瞬時功率不等【答案】AC【解析】【詳解】A．兩次鉛球到達的最大高度相同，則由可知兩次都是從同一位置拋出，以向下為正，由由于，可知兩次鉛球從拋出到落地的時間相等，故A正確；B．設(shè)拋出時的速度與水平夾角為，由可知由圖可知θ可得推出鉛球的過程中，根據(jù)動能定理可知對鉛球做的功等于鉛球獲得的動能，同一鉛球速度越大，動能越大，可知故B錯誤；C．脫手后，由于兩小球距離地面的高度相同，再運動過程中根據(jù)動能定理可得小球動能的變化量等于重力做功的大小，故從脫手后到落地前的過程，鉛球動能變化量相等，故C正確；D．鉛球落地時，重力的瞬時功率為又由于拋出時豎直向上的初速度相同，從拋出到落地過程中所用時是相同，可知鉛球落地時，重力的瞬時功率相同，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分?？忌鶕?jù)要求作答。11.物理小組的同學設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器，（圓弧部分的半徑為）。完成下列填空：將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為；（1）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為__________kg；則玩具小車的質(zhì)量為_________kg。將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示。序號12345m（kg）2.202.192.202.212.20（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為__________N；小車通過最低點時的速度大小為__________m/s（重力加速度大小取10m/s2）?！敬鸢浮竣?②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]由圖（b）可知，最小分度為，則該示數(shù)為[2]則玩具小車的質(zhì)量為（2）[3]由題中表中數(shù)據(jù)可知，托盤秤的最大示數(shù)為設(shè)小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為,對凹形橋，根據(jù)平衡條件有解得[4]根據(jù)牛頓第三定律可知，凹形橋?qū)π≤嚨闹С至楫斝≤囘\動到最低點時，根據(jù)牛頓第二定律有解得12.圖（a）是某同學設(shè)計的“研究平拋運動“實驗裝置，目的是想研究做平拋運動的小球P與做自由落體的小球Q在某方向上的運動關(guān)系。導電斜槽與電源、電磁鐵和輕質(zhì)金屬擋片構(gòu)成通電回路，小球Q被吸在電磁鐵下端，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H，實驗時，當小球P從斜槽末端飛出時與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放小球Q，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，P、Q仍同時落地，實驗過程中兩球均未在空中相撞。（1）為了觀察到上述實驗現(xiàn)象，下列實驗條件正確的有（多選）A.斜槽軌道末段N端切線保持水平B.小球P可以從斜槽上不同位置無初速度釋放C.斜槽軌道必須光滑（2）該實驗結(jié)果可表明A.小球P豎直方向的分運動與小球Q的運動相同B.小球P水平方向的分運動是勻速直線運動C.小球P豎直方向的分運動與小球Q的運動相同，水平方向的分運動是勻速直線運動（3）另一位同學利用頻閃照相的方法以印有小方格（小方格的邊長為L=2.5cm）的紙為背景記錄小球P的軌跡，小球在平拋運動途中經(jīng)過的幾個位置如圖10（b）中的a、b、c、d所示，重力加速度，則小球P依次通過a、b、c、d四點的間隔時間_________（填“相等”或者“不等”），以a點位置為坐標原點建立如圖所示的直角坐標系，則a點位置_________（填“是”或者“不是”）平拋運動的起點，通過計算小球P經(jīng)過b點的速度為_________m/s，【答案】（1）AB（2）A（3）①.相等②.不是③.1.25【解析】【小問1詳解】AC．為了使小球P每次離開斜槽軌道末端N之后能夠做平拋運動，要求小球P在N端速度沿水平方向，所以斜槽軌道末段N端必須水平，而斜槽軌道是否光滑對實驗無影響，故A正確，C錯誤；B．本實驗前半部分探究平拋運動的豎直分運動規(guī)律，后半部分通過頻閃照相拍攝小球在同一次平拋運動過程中的幾個位置來測量相關(guān)運動學參量，所以都不要求小球P每次到達N端的速度大小相等，所以小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放，故B正確。故選AB。【小問2詳解】實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H的大小，重復實驗，PQ仍同時落地，表明小球P豎直方向的分運動與小球Q的運動相同。故選A?！拘?詳解】[1]由圖乙可知a、b、c、d四點中相鄰兩點間水平距離相同，而小球在水平方向做勻速直線運動，則相鄰兩點間的時間間隔相同。[2]以a點位置為坐標原點建立如圖所示的直角坐標系，則豎直方向上做自由落體運動，相等時間間隔內(nèi)位移比為，但此時的相等時間間隔位移比為，故a點位置不是平拋運動起點。[3]時間間隔設(shè)為T，根據(jù)運動學規(guī)律有解得b點水平方向上速度大小為b點豎直方向上速度大小為小球P經(jīng)過b點的速度為13.如圖所示，水平地面上放置一個直徑、高的無蓋薄油桶，沿油桶底面直徑距左桶壁處的正上方有一點，點的高度，從點沿直徑方向水平拋出一小球，不考慮小球的反彈，試求：（1）當小球剛好擊中點時，小球被拋出時的初速度；（2）為使小球擊中油桶內(nèi)的下底，求小球被拋出時的初速度范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由平拋運動規(guī)律得（2）為使小球擊中油桶內(nèi)的下底，小球至少應(yīng)能通過D點；當小球落在油桶底部B點時，有解得故為使小球擊中油桶內(nèi)的下底，求小球被拋出時的初速度范圍為14.長為L=2.0m的細線，拴一質(zhì)量為