河北省滄州市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期階段考（三）物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年第二學(xué)期階段考試（三）高一物理試題考試時間：6月17日考試范圍：必修二時間：75分鐘滿分100第Ⅰ卷（選擇題）一、單選題（每題4分，共28分）1.在2023年12月12日公布的世界乒乓球聯(lián)合會的世界排名中，中國隊球員樊振東、王楚欽、馬龍和梁靖崑強(qiáng)勢占據(jù)前四位。大家都知道比賽中被擊飛的乒乓球在空中做曲線運動且空氣阻力不可忽略，那么關(guān)于該運動下列說法中正確的是（）A.乒乓球的速度有可能是不變的 B.乒乓球的加速度有可能是不變的C.乒乓球的位移有可能不隨時間變化 D.乒乓球所受的合力必然會發(fā)生變化〖答案〗D〖解析〗由于乒乓球運動過程中空氣阻力始終在變化，故合力必然在變化，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也在變化，則速度在變，由于乒乓球在空中做曲線運動，故乒乓球位移時刻在變。故選D。2.關(guān)于圓周運動，下列情境中說法正確的是（）A.圖甲，運動員在過彎道時做圓周運動，所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力B.圖乙，自由式滑雪U型場地看作是半圓形軌道，運動員經(jīng)過最低點時，處于失重狀態(tài)C.圖丙，在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是讓火車以設(shè)計速度行駛時，輪緣與軌道間無擠壓D.圖丁，洗衣機(jī)筒在轉(zhuǎn)動脫水過程中，增大洗衣機(jī)筒的轉(zhuǎn)速，衣服受到筒內(nèi)壁的摩擦力一定增大〖答案〗C〖解析〗A．運動員過彎時所做的圓周運動，受到重力、支持力以及摩擦力，向心力是由合力提供，并非真實存在的力，選項A錯誤；B．滑雪運動員做圓周運動，經(jīng)過最低點時，向心力所以屬于超重，選項B錯誤；C．火車轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按設(shè)計速度轉(zhuǎn)彎，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此時輪軌與軌道間無擠壓，選項C正確；D．轉(zhuǎn)速增大，水滴所需要的向心力增大，但衣服受到的摩擦力等于重力，隨著衣服內(nèi)水滴的甩出，重力減小，摩擦力減小，故選項D錯誤。故選C。3.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時物體的速度是，在此過程中下列說法錯誤的是（）A.手對物體做的功為12ＪB.物體克服重力做功為10ＪC.合外力對物體做的功為２ＪD.合外力對物體做的功為12Ｊ〖答案〗D〖解析〗A．手對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，則W手=mgh+mv2=1×10×1+×1×22J=12J故A正確；B．物體克服重力做的功WG=mgh=1×10×1=10J故B正確；CD．由動能定理可得，合外力所做的功等于動能的變化W合=mv2=×1×22J=2J故C正確，D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選D。4.如圖所示，小木塊a、b和c(均可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a、b的質(zhì)量均為，c的質(zhì)量為，a與轉(zhuǎn)軸的距離為，b、c與轉(zhuǎn)軸的距離為且均處于水平圓盤的邊緣。木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為。若圓盤從開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（??）A.b、c所受的摩擦力始終相等B.當(dāng)a、b和c均未滑落時，a、c所受摩擦力的大小相等C.b和c均未滑落時線速度一定相等D.b開始滑動時的角速度是〖答案〗B〖解析〗AB．當(dāng)a、b和c均未滑落時，三個小木塊的角速度相等，由靜摩擦力提供向心力，可知a、b和c受到的靜摩擦力分別為，，可知當(dāng)a、b和c均未滑落時，三個小木塊受到的摩擦力大小關(guān)系為故A錯誤，B正確；C．b和c均未滑落時，b和c的角速度相等，根據(jù)由于b和c的半徑相等，可知b和c的線速度大小相等，但方向不同，故C錯誤；D．設(shè)b開始滑動時的角速度為，則有解得故D錯誤。故選B。5.2023年5月28日，中國東方航空使用全球首架國產(chǎn)C919大型客機(jī)，從上海虹橋機(jī)場起飛開啟商業(yè)首航。假設(shè)客機(jī)運行過程中受到的阻力與速度的平方成正比，客機(jī)以0.6馬赫（1馬赫相當(dāng)于）的速度勻速水平飛行，發(fā)動機(jī)的功率為。當(dāng)客機(jī)以0.8馬赫的速度勻速水平飛行，發(fā)動機(jī)的功率為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)題意，阻力（為常數(shù)）勻速飛行時，牽引力與阻力大小相等，以v＝0.6馬赫飛行時以的速度勻速水平飛行時，發(fā)動機(jī)的功率為故選D。6.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，若地球表面上的質(zhì)點與地心O的連線與赤道平面的夾角為60°。其他條件不變，則質(zhì)點位置的向心加速度為（）A. B. C. D.g0－g〖答案〗A〖解析〗根據(jù)重力和萬有引力的關(guān)系，在兩極有在赤道有則在與赤道平面的夾角為60°的質(zhì)點的向心加速度為解得故選A。7.如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率沿足面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角，實驗測得x與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示，g取10m／s2，根據(jù)圖象可求出()A.物體的初速率B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)C.取不同的傾角，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值D.當(dāng)某次時，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑〖答案〗C〖解析〗A、由圖可知，當(dāng)θ=90°時物體做豎直上拋運動，位移為x=1.80m；由豎直上拋運動規(guī)律可知:v02=2gh，代入數(shù)據(jù)解得v0=6m/s，故A錯誤.B、當(dāng)θ=0°時，位移為x=2.40m；由動能定理可得：，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.75，故B錯誤.C、由動能定理得：，解得：，當(dāng)θ+α=90°時，sin(θ+α)=1；此時位移最小，x=1.44m；故C正確.D、若θ=30°時，物體的重力沿斜面向下的分力為，最大靜摩擦力為,小球達(dá)到最高點后,不會下滑，故D錯誤.故選C.【『點石成金』】本題綜合考查動能定理、受力分析及豎直上拋運動；并鍵在于先明確圖象的性質(zhì)，再通過圖象明確物體的運動過程；結(jié)合受力分析及動能定理等方法求解．二、多選題（全選對得6分，少選或者漏選得3分，選錯0分，共18分）8.節(jié)氣是指二十四個時節(jié)和氣候，是中國古代訂立的一種用來指導(dǎo)農(nóng)事的補充歷法，早在《淮南子》中就有記載。現(xiàn)行二十四節(jié)氣劃分是以地球和太陽的連線每掃過15°定為一個節(jié)氣，如圖所示為北半球二十四個節(jié)氣時地球在公轉(zhuǎn)軌道上位置的示意圖，其中冬至?xí)r地球在近日點附近。根據(jù)下圖，下列說法正確的是（）A.芒種時地球公轉(zhuǎn)速度比小滿時小B.芒種到小暑的時間間隔比大雪到小寒的長C.立春時地球公轉(zhuǎn)的加速度與立秋時大小相等D.春分、夏至、秋分、冬至四個節(jié)氣剛好將一年的時間分為四等份〖答案〗AB〖解析〗A．從圖中我們可以著到，冬至?xí)r地球位于近日點附近，公轉(zhuǎn)速度最快。隨著地球向遠(yuǎn)日點移動，公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢。因此，芒種（位于遠(yuǎn)日點附近）時的公轉(zhuǎn)速度應(yīng)該比小滿（位于近日點和遠(yuǎn)日點之間）時慢，故A正確；B．地球公轉(zhuǎn)軌道是橢圓形的，但軌道上的速度并不是均勻分布的。由于公轉(zhuǎn)速度的變化，芒種到小暑的時間間隔與大雪到小寒的時間間隔并不相等。從圖中可以看出，芒種到小暑的時間間隔要大于大雪到小寒的時間間隔。故B正確；C．地球公轉(zhuǎn)的加速度與地球到太陽的距離有關(guān)。立春時和立秋時，地球到太陽的距離并不相等（立春時離太陽較近，立秋時離太陽較遠(yuǎn)），因此公轉(zhuǎn)加速度也不相等，故C錯誤；D．春分、夏至、秋分、冬至四個節(jié)氣雖然分別代表了春、夏、秋、冬四季的開始，但它們并不剛好將一年的時間分為四等份。實際上，由于地球公轉(zhuǎn)軌道是橢圓形的，各季節(jié)的長度并不相等，故D錯誤。故選AB。9.如圖甲所示是一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的雙黑洞系統(tǒng)，其示意圖如圖乙所示。雙黑洞A、B在相互之間的萬有引力作用下，繞其連線上O點做勻速圓周運動。不計其他天體對A、B的作用，若黑洞A、B做圓周運動的半徑之比。則黑洞A、B做勻速圓周運動的（）A.角速度大小之比為 B.線速度大小之比為C.向心力大小之比為 D.質(zhì)量之比為〖答案〗AD〖解析〗A．一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點做勻速圓周運動，繞它們連線上某點做勻速圓周運動，具有相同的角速度ωA：ωB=1：1故A正確；B．根據(jù)，雙黑洞A、B做圓周運動的線速度之比為l∶n，B錯誤；C．兩者間萬有引力提供向心力，故雙黑洞A、B做圓周運動的向心力之比為1：1，C錯誤；D．設(shè)兩黑洞之間距離為L，根據(jù)萬有引力提供向心力雙黑洞A、B的質(zhì)量之比為故D正確。故選AD。10.如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在足夠長光滑豎直桿上，質(zhì)量為M=2.5m的木塊放在傾角為30°的足夠長光滑固定斜面上，圓環(huán)與木塊用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑定滑輪連接，圖中滑輪與木塊間的細(xì)線與斜面平行，滑輪與a位置等高且水平距離L=3m?，F(xiàn)讓圓環(huán)從a位置由靜止釋放運動到b位置。已知a、b兩位置的高度差為H=4m，不計空氣阻力，重力加速度g。下列判斷正確的是（）A.剛釋放圓環(huán)的瞬間，圓環(huán)的加速度大于gB.當(dāng)圓環(huán)到達(dá)b位置時，圓環(huán)與木塊的速度大小之比為5∶4C.圓環(huán)在從a運動到b的過程中，圓環(huán)與物塊的平均速度大小之比為2∶1D.圓環(huán)在從a運動到b的過程中，減少的重力勢能等于木塊增加的機(jī)械能〖答案〗BC〖解析〗A．對圓環(huán)進(jìn)行分析，剛釋放圓環(huán)的瞬間，圓環(huán)在豎直方向僅僅受到重力作用，可知，此時圓環(huán)的加速度等于g，故A錯誤；B．當(dāng)圓環(huán)到達(dá)b位置時，令細(xì)線與桿之間夾角為，則有解得令圓環(huán)與木塊的速度分別為，，則有解得故B正確；C．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，對圓環(huán)有對木塊有解得故C正確；D．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，圓環(huán)與木塊構(gòu)成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可知圓環(huán)減少的重力勢能等于木塊增加的機(jī)械能與圓環(huán)增加的動能之和，故D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實驗題（共18分）11.如圖甲所示的裝置叫作阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示，已知重力加速度為。（1）實驗時，該同學(xué)進(jìn)行了如下?lián)囎鳎孩賹①|(zhì)量均為M（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出___________（填“的上表面”“的下表面”或“遮光片中心”）到光電門中心的豎直距離；②在的下端掛上質(zhì)量為的物塊，讓系統(tǒng)（重物以及物塊）由靜止開始運動，光電門記錄擋光片遮光的時間為；③為了驗證機(jī)械能守恒定律，還需要測量的物理量有___________（單選）；A.遮光片的寬度B.重物的厚度（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________；（3）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊的質(zhì)量，重物的加速度也將不斷增大，那么與之間的定量關(guān)系是___________，不斷增大時，會趨于___________。〖答案〗（1）①.遮光片中心③.A（2）（3）〖解析〗（1）光電門可以測出重物A的瞬時速度，為驗證機(jī)械能守恒，還需測量重物A上升的高度，即遮光片中心到光電門中心的豎直距離。重物A的瞬時速度為可知要得到重物A的瞬時速度，還需測量的物理量是遮光片的寬度。故選A。（2）系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為（3）根據(jù)牛頓第二定律可得整理得根據(jù)不斷增大時，式子的分母趨近于1，則會趨于。12.某物理興趣小組做“研究平拋運動”實驗時，分成兩組，其中一個實驗小組讓小球做平拋運動，用頻閃照相機(jī)對準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到如圖所示的照片，已知每個小方格邊長，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热?。其中點處的位置坐標(biāo)已被污跡覆蓋。（1）下列注意事項必須要滿足的是______；A.斜槽末端水平B.選用密度小，體積大的小球C.盡量減小小球與斜槽之間的摩擦D.用平滑的曲線把所有的點都連接起來（2）若以拍攝的第一點為坐標(biāo)原點，水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標(biāo)系，被拍攝到的小球在點位置的坐標(biāo)為______m，______m。小球平拋的初速度大小為______；（3）另一個實驗小組的同學(xué)正確地進(jìn)行實驗并正確地描繪了運動軌跡，測量了軌跡上的不同點的坐標(biāo)值.根據(jù)所測到的數(shù)據(jù)以為縱軸，以為橫軸，在坐標(biāo)紙上畫出對應(yīng)的圖像，發(fā)現(xiàn)為過原點的直線，并測出直線斜率為2，則平拋運動的初速度______。〖答案〗（1）A（2）0.60.62（3）〖解析〗（1）AC．為了保證小球做平拋運動，斜槽可以粗糙但末端必須水平，故A正確，C錯誤；B．為了減小實驗誤差，小球選用密度大，體積小的材料，故B錯誤；D．為較準(zhǔn)確描繪出小球的運動軌跡，應(yīng)舍棄不符合要求的點，故D錯誤。故選A（2）根據(jù)平拋運動的特點：水平方向的坐標(biāo)為豎直方向的坐標(biāo)為由得則（3）小球做平拋運動，在豎直方向上有水平方向上有則故圖象的斜率解得四、解答題（36分）13.2024年4月下旬，我國神舟十八號載人飛船將3名宇航員送入中國空間站“天宮”，與神舟十七號宇航員進(jìn)行交接．飛船進(jìn)入空間站前需先進(jìn)入近地軌道（繞行半徑約為地球半徑），再通過變軌進(jìn)入空間站軌道．已知近地軌道和空間站軌道均為圓周軌道，地球半徑為R，空間站高度為h，地球表面重力加速度為g，試求：（1）神舟十八號在近地軌道時的運行速度；（2）神舟十八號在空間站時的運行周期．〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）近地衛(wèi)星由重力提供向心力解得（2）再由萬有引力提供向心力由黃金代換解得或14.一質(zhì)量的物塊從半徑的圓弧頂端下滑從底端A點水平拋出，恰好無碰撞落在傾斜角度的粗糙斜面上，斜面摩擦因數(shù)，最后到達(dá)斜面底端速度，已知物塊在A點所受軌道的支持力大小為，，試求：（1）物塊在A點的速度大小；（2）物塊在斜面BC上的運動時間；（3）物塊從A點到C點過程中，重力對小球做功及摩擦力對小球做功．〖答案〗（1）；（2）；（3），〖解析〗（1）在A點所受合外力提供向心力解得物塊在A點的速度大小為（2）已知B點速度方向，分解速度物體在斜面BC上時，由受力分析解得物塊在斜面BC上的運動時間為（3）平拋運動豎直分運動由運動學(xué)公式重力做功摩