山西省運城市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題

山西2023~2024學(xué)年高一年級5月聯(lián)合測評物理試題考生注意：1.本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：新人教必修第二冊第五章至第八章第3節(jié)。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32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.下列說法正確的是A．地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度小于7.9km/sB．公式中，T是行星的自轉(zhuǎn)周期，k與中心天體有關(guān)C．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積D．開普勒把天空中的現(xiàn)象與地面上的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，成功解釋了天體運行的規(guī)律2.如圖所示，在豎直倒置的封閉玻璃管內(nèi)注滿清水，水中有一個紅蠟塊，紅蠟塊沿玻璃管以速度v勻速上浮的同時，玻璃管向右做初速度為零的勻加速直線運動。用虛線表示紅蠟塊相對地面移動的軌跡，下面四幅圖中可能正確的是3.某星球的半徑是地球半徑的2倍，地球表面的重力加速度大小為g。若該星球的密度是地球密度的，則該星球表面的重力加速度大小為A．4g B．2g C． D．4.如圖所示，某同學(xué)到超市購物后由于趕時間，用大小為20N、方向與水平面成60°角斜向上的拉力拉購物籃以0.5m/s2的加速度在水平地面上從靜止開始勻加速前進。前2s內(nèi)，拉力做功的平均功率為A．20W B．15W C．10W D．5W5.某人騎自行車在平直路面上沿直線勻速行駛，自行車的部分簡化圖如圖所示。已知自行車小齒輪的半徑為r，大齒輪的半徑為3r，車輪的半徑為9r。若自行車前進的速度大小為v，則大齒輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為A．B． C．D．6.如圖所示，某同學(xué)和父母一起取山泉水時，發(fā)現(xiàn)在地面上平移水桶，可使泉水恰好從桶口中心無阻擋地落到桶底左側(cè)邊沿點。已知桶高為h=0.35m，直徑為D=0.2m，水平細水管到水平地面的距離為H=0.8m，重力加速度g取10m/s2，則泉水離開出水口的速度大小為A．0.6m/s B．0.8m/s C．1m/s D．1.2m/s7.如圖所示，長L=0.5m、傾角α=37°的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=1kg的小木塊（可視為質(zhì)點）從斜面頂端無初速度釋放。已知小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.在小木塊從斜面頂端滑到底端的過程中，下列說法正確的是A．重力做功5J B．摩擦力做功2JC．支持力做功2.5J D．動能增加1J8.有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，兩者之間的萬有引力大小為F1?，F(xiàn)從球體中挖去一個半徑為的小球體，如圖所示，剩余球體部分對質(zhì)點的萬有引力大小為F2，則的值為A．B． C．D．二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10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，有選錯的得0分。9.關(guān)于重力勢能，下列說法正確的是A．物體重力勢能的大小只由物體本身決定B．若重力做負功，則物體的重力勢能減小C．在地面上的物體，它具有的重力勢能可能大于零D．物體在a、b兩點的重力勢能分別為和，則10.2024年3月20日，長征八號火箭成功發(fā)射，將“鵲橋二號”直接送入預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示，“鵲橋二號”在進入近月點P、遠月點A的月球捕獲橢圓軌道，開始繞月球飛行，經(jīng)過多次軌道控制，“鵲橋二號”最終進入近月點P和遠月點B、周期為24h的環(huán)月橢圓軌道。關(guān)于“鵲橋二號”，下列說法正確的是A．離開火箭時的速度大于11.2km/sB．在捕獲軌道運行的周期大于24hC．經(jīng)過A點的加速度大于經(jīng)過B點的加速度D．在捕獲軌道上經(jīng)過P點的速度大于在環(huán)月軌道上經(jīng)過P點的速度三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.（8分）卡文迪什利用如圖甲所示的扭稱實驗裝置測量了引力常量。（1）為了測量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角，該實驗裝置中采取“微小量放大”思想的措施是。A．增大石英絲的直徑 B．減小T形架橫梁的長度C．利用平面鏡對光線的反射 D．減小刻度尺與平面鏡的距離（2）如圖甲所示，橫梁一端固定有一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻鉛球A，旁邊有一質(zhì)量為m、半徑為r的相同鉛球B，A、B兩球表面的最近距離為L，兩球間的萬有引力大小為F，則引力常量G=。（用題中所給物理量符號表示）（3）已知某星球半徑為R，引力常量為G，現(xiàn)要測該天體的質(zhì)量。用如圖乙所示裝置做如下實驗：懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動?，F(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖丙所示，a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置。①已知頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍照的時間間隔T=0.1s，照片中坐標(biāo)為物體運動的實際距離，則該星球表面的重力加速度大小g=m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）②該星球的質(zhì)量M=。（用G、R和g表示）12.（10分）某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置來“驗證動能定理”。實驗步驟如下：①長木板放置在桌面上，打點計時器固定在長木板的右端，把小車放置在長木板上，小車與穿過打點計時器的紙帶相連，長木板的右端墊高適當(dāng)?shù)慕嵌?，使小車正好勻速下滑；②用細線（與斜面平行）將長木板上的小車通過定滑輪與懸吊的鉤碼相連，打開打點計時器的電源，使小車拖著紙帶從靜止開始做勻加速直線運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；③重復(fù)上述步驟，選擇一條點跡清晰的紙帶進行數(shù)據(jù)分析，如圖乙所示。已知小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，且m?M，重力加速度大小為g，回答下列問題：（1）長木板的右端墊高適當(dāng)?shù)慕嵌?，其目的是；小車在運動的過程中，受到的合外力大小約為F=。（用題中所給物理量字母符號表示）（2）已知小車由靜止出發(fā)的起點為O，A、B、C為相鄰計時點，打點計時器的打點周期為T，由圖乙可知，打點計時器在打B點時，小車的速度大小為vB=；從O到B過程，小車動能的變化量為△Ek=。（均用題中所給物理量字母符號表示）（3）小車從O到B過程，若關(guān)系式成立，則驗證了動能定理。（用題中所給物理量字母符號表示）13.（12分）2024年3月2日，神舟十七號航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動，我國航天員首次完成艙外維修任務(wù)。已知神舟十七號航天員乘組所在的空間站質(zhì)量為m，離地高度為h，繞地球運行的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求：（1）空間站的線速度大?。唬?）地球的密度；（3）地球第一宇宙速度的大小。14.（12分）比亞迪一唐電車是當(dāng)前銷量較好的一款電動汽車。已知該款電動汽車的質(zhì)量m=2000kg，額定功率。P=100kW，，該車沿水平路面行駛時所受阻力大小恒為f=2.5×103N。若該車以大小為a=1.25m/s2的加速度在水平路面做勻加速啟動，求：（1）維持勻加速運動的時間t1；（2）當(dāng)該車速度大小為v=25m/s時的加速度大??；（3）若該車從啟動到達到最大速度時的位移大小為x=640m，則該車做變加速的時間t2。15.（16分）如圖甲所示的倒T字形裝置中，圓環(huán)a和輕彈簧均套在豎直光滑桿上，輕彈簧兩端分別固定于豎直光滑桿底部和圓環(huán)a上，細線穿過光滑小孔O，兩端分別與圓環(huán)a和小球b連接，開始時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕彈簧的壓縮量為△x=0.02m?，F(xiàn)使整個裝置繞豎直軸緩慢加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)細線與豎直方向夾角θ=37°，小孔O與小球b之間的線長L=0.5m時，整個裝置以一定的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，如圖乙所示。已知圓環(huán)a和小球b的質(zhì)量均為m=0.5kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；（2）整個裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）整個裝置由靜止至角速度為ω的過程中，細線對小球b做的功W。光滑桿山西2023~2024學(xué)年高一年級5月聯(lián)合測評·物理參考答案、解析及評分細則1.A7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度和最大環(huán)繞速度，故地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度小于7.9km/s，A正確；根據(jù)開普勒第三定律可知，公式中，T是行星運動的公轉(zhuǎn)周期，k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，相同時間內(nèi)，同一行星與太陽連線掃過的面積相等，C錯誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律，牛頓把天空中的現(xiàn)象與地面上的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，成功解釋了天體運行的規(guī)律，D錯誤。2.B蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運動和水平方向上的勻加速直線運動，故蠟塊的運動是勻變速曲線運動，在最初的相同時間內(nèi)，水平方向的位移小于豎直方向的位移，B正確。3.C星球表面的萬有引力等于重力，有，其中，聯(lián)立可得，則，C正確。4.D前2s內(nèi)，購物籃前進的距離，拉力做的功為W=Fxcos60°=10J，，故前2s內(nèi)，拉力的平均功率為，D正確。5.A小齒輪與車輪同軸轉(zhuǎn)動，故小齒輪角速度等于車輪角速度，有，而小齒輪與大齒輪邊緣各點線速度大小相等，有，解得，則大齒輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為，A正確。6.C設(shè)出水口到水桶中心的水平距離為x，泉水到桶口中心時，豎直方向有，水平方向有，泉水落到桶底左側(cè)邊沿點時，豎直方向有，水平方向有，聯(lián)立解得v0=1m/s，C正確。7.D對小木塊受力分析，重力做功，A錯誤；摩擦力做功，，B錯誤；支持力方向與位移方向垂直，故支持力做功為零，C錯誤；小木塊從斜面頂端滑到底端，由動能定理有=1J，D正確。8.B由題意及萬有引力公式，可知，由公式M=ρV和，聯(lián)立解得挖去的小球體質(zhì)量為M'=，則挖去的小球體與質(zhì)點間的萬有引力大小為，則剩余球體部分對質(zhì)點的萬有引力大小為，可知，B正確。9.CD由公式Ep=mgh，可知重力勢能的大小由物體的質(zhì)量m、重力加速度g和相對參考平面的高度h共同決定，A錯誤；若重力做負功，則物體的重力勢能增加，B錯誤；選擇地面以下某高度為參考平面，則在地面上的物體具有的重力勢能大于零，C正確；重力勢能是標(biāo)量，故，D正確。10.BD“鵲橋二號”繞月飛行，月球又繞地球飛行，故“鵲橋二號”離開火箭時的速度滿足，A錯誤；由開普勒第三定律，可知“鵲橋二號”在捕獲軌道運行的周期大于24h，B正確；由牛頓第二定律有，解得，可知“鵲橋二號”經(jīng)過A點的加速度小于經(jīng)過B點的加速度，C錯誤；“鵲橋二號”經(jīng)過捕獲軌道近月點P時，需點火減速才能進入環(huán)月軌道，故“鵲橋二號”在捕獲軌道上經(jīng)過P點的速度大于在環(huán)月軌道上經(jīng)過P點的速度，D正確。11.（1）C（2）（3）①8.0②（每空2分）解析：（1）當(dāng)增大石英絲的直徑時，會導(dǎo)致石英絲不容易轉(zhuǎn)動，對“微小量放大”沒有作用，A錯誤；當(dāng)減小T形架橫梁的長度時，會導(dǎo)致石英絲不容易轉(zhuǎn)動，對“微小量放大”沒有作用，B錯誤；利用平面鏡對光線的反射來體現(xiàn)微小形變，或增大刻度尺與平面鏡的距離，轉(zhuǎn)動的角度也會更明顯，C正確、D錯誤。（2）根據(jù)萬有引力公式有，解得引力常量。（3）①豎直方向，根據(jù)△y=gT2，角解得g=8.0m/s2。②根據(jù)，解得。12.（1）補償阻力mg（2）（3）其他形式合理也對）（每空2分）解析：（1）長木板的右端墊高適當(dāng)?shù)慕嵌龋淠康氖瞧胶庑≤囈约凹垘艿降哪Σ亮Γ囱a償阻力；由m?M，結(jié)合牛頓第二定律T=Ma和mg-T=ma，聯(lián)立解得。（2）打點計時器在打B點時，小車的速度大小為；從O到B，小車動能的變化量為。（3）由于T≈mg，從O到B過程，合力對小車做的功W=mgx2，當(dāng)W=△Ek，即成立時，就驗證了動能定理。13.解：（1）空間站的線速度大小為（2分）（2）由萬有引力提供向心力，有（2分）解得地球質(zhì)量（1分）地球體積（1分）則地球的密度（2分）（3）對近地衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，有（2分）解得地球第一宇宙速度大小為（2分）14.解：（1）開始時，對該車由牛頓第二定律有F1-f=ma（1分）解得F1=5×103N（1分）該車做勻加速運動的最大速度（1分）故維持勻加速運動的時間（1分）（2）因v=25m/s>v1=20m/s，故該車功率已達到額定功率由P=Fv，解得此時牽引力大小為F=4×103N（1分）由牛頓第二定律有（1分）解得a'=0.75m/s2（1分）（3）該車能達到的最大速度（1分）該車做勻加速的位移大小為（1分）該車做變加速過程，由動能定理有}（2分）解得t2=24s（1分）15.解：（1）開始時，對圓環(huán)a和小球b整體受力分析，有k△x=2m