重慶市七校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月期中物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1七校聯(lián)盟2024年高一半期聯(lián)合考試高一物理試題本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1．答題前，務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡規(guī)定的位置上。2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。3．答非選擇題時，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將〖答案〗書寫在答題卡規(guī)定的位置上。4．考試結(jié)束后，將答題卷交回。第Ⅰ卷（選擇題共43分）一、單項選擇題（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。）1.各位同學(xué)，展卷悅！本學(xué)期通過將近13周的學(xué)習(xí)，大家肯定躍躍欲試想要展現(xiàn)一下自己的實力！請選出下列說法中，正確的選項（）A.牛頓力學(xué)觀點不僅適用于宏觀、低速的物體，對于微觀、高速物體同樣適用B.一對相互作用的摩擦力，對相互作用的兩個物體做的總功一定為零C.機械能守恒的物體，所受的其他力可能對該物體做功D.做勻速圓周運動的物體，其動量和動能都保持不變〖答案〗C〖解析〗A．牛頓力學(xué)不適用于微觀物體、高速運動的物體，故A錯誤；B．對于靜摩擦力，?雖然一個摩擦力可以做正功，?另一個可以做負(fù)功，?但由于靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩個物體之間，?這兩個物體的位移必然相同。?因此，?正功和負(fù)功的數(shù)值必然相等，?導(dǎo)致一對靜摩擦力做功的總和為零；對于滑動摩擦力，?一個摩擦力可以做正功，?另一個可以做負(fù)功。?由于滑動摩擦力發(fā)生在有相對滑動的兩個物體之間，?這兩個物體的位移必然不同。?經(jīng)過計算顯示，?負(fù)功的數(shù)值比正功的數(shù)值大，?因此一對滑動摩擦力做功的總和為負(fù)。?故一對相互作用的摩擦力對相互作用的兩個物體做的總功是否為零取決于摩擦力的類型以及它們之間的相對運動狀態(tài)，故B錯誤；C．根據(jù)機械能守恒定律可知，機械能守恒的物體，重力或者彈力可能做功，故C正確；D．由于動量為矢量，勻速圓周運動的物體線速度方向時刻變化，故動量時刻變化，故D錯誤。2.北京時間2024年4月25日20時59分，神舟十八號載人飛船搭載長征二號F遙18火箭，在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。神舟十八號載人飛船入軌后，于北京時間2024年4月26日3時32分，成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，3名航天員隨后從神舟十八號載人飛船進入空間站天和核心艙。神舟十七號航天員乘組做好迎接神舟十八號航天員乘組進駐各項準(zhǔn)備工作，兩個平均年齡不到40歲的“飛天組合”在“天宮”會師。下列關(guān)于衛(wèi)星發(fā)射和飛船運行的說法正確的是（）A.地球衛(wèi)星發(fā)射的最大速度為7.9km/sB.運行于太空的航天器中的宇航員處于平衡狀態(tài)C.神舟十七號載人飛船在返回地球的過程中從圓軌道降軌時需要減速D.神舟十八號飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行一圈的過程中，它的位移和路程均為0〖答案〗C〖解析〗A．地球衛(wèi)星發(fā)射的最小速度為7.9km/s，故A錯誤；B．運行于太空的航天器中的宇航員隨航天器一起做圓周運動，合外力不為零，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．神舟十七號載人飛船在返回地球的過程中從圓軌道降軌時需要點火減速，做近心運動，故C正確；D．“神舟十七號載人飛船”入軌后，在環(huán)繞地球飛行一圈的過程中，位移為0，而路程不為零，故D錯誤。故選C。3.額定功率為40kW的汽車，在平直公路上行駛最大速度是20m/s，汽車質(zhì)量，如果汽車從靜止開始先做加速度為的勻加速直線運動，達到額定功率后以額定功率行駛，在運動過程中阻力不變，則關(guān)于啟動過程，下列說法正確的是（）A.汽車受到的阻力為4000NB.汽車勻加速運動時受到牽引力為8000NC.汽車做勻加速直線運動的最大速度為10m/sD.從靜止到速度達到最大，合外力做功為〖答案〗D〖解析〗A．汽車達到最大速度后做勻速直線運動，牽引力與阻力平衡，功率為額定功率，則有解得故A錯誤；B．汽車勻加速直線運動過程，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯誤；C．令勻加速直線運動的最大速度為，則有解得故C錯誤；D．從靜止到速度達到最大，根據(jù)動能定理有解得故D正確。故選D。4.如圖甲所示水平地面上固定一傾角為的粗糙斜面，一質(zhì)量為的小物塊由靜止從斜面頂端下滑到底端的過程中，其機械能和動能隨位移的變化圖像如圖乙所示，圖線a、b分別表示機械能、動能隨位移的變化，，則小物塊在下滑過程中，下列說法正確的是（）A.小物塊減少重力勢能等于增加的動能 B.小物塊滑到斜面底端的速率為C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25 D.小物塊的重力勢能減少了2J〖答案〗B〖解析〗A．由圖乙的圖線a可知，機械能減小，故運動過程中有阻力的作用，故小物塊重力與摩擦力做功等于動能的改變，故A錯誤；B．由圖乙可知在處滑到最低點，此時機械能等于動能，故解得小物塊滑到斜面底端的速率為故B正確；CD．由圖乙可知開始時重力勢能等于解得故小物塊的重力勢能減少了8J，且根據(jù)動能定理可得解得故CD錯誤。故選B。5.已知物體在均勻球殼內(nèi)部任意一點受到的萬有引力為零。若地球質(zhì)量分布均勻，半徑為R，當(dāng)某個物體下降到距離地球表面某一深度時，其所在位置的重力加速度為地球表面處重力加速度的，則該位置距離地球球心的距離為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據(jù)萬有引力定律，距離地表某一深度h時，有聯(lián)立可得距離地表則該位置距離地心距離為：故選A。6.如圖為噴泉噴出水柱的場景。從遠(yuǎn)處看，噴泉噴出的水柱所能達到的高度為h；靠近看，噴管的直徑約為d，已知水的密度為，重力加速度為g，忽略空氣阻力的作用。則下列說法中正確的是（）A.水剛噴出的初速度為B.水滯留在空中的時間為C.用于給噴管噴水的電動機的輸出功率為D.用于給噴管噴水的電動機的輸出功率為〖答案〗D〖解析〗A．噴出的水做豎直上拋運動，利用逆向思維有解得故A錯誤；B．噴出的水做豎直上拋運動，根據(jù)速度公式有解得故B錯誤；CD．時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量用于給噴管噴水的電動機的輸出功率為解得故C錯誤，D正確。故選D。7.一水平放置的木板上有一個質(zhì)量為2kg的物塊，物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為，如果讓木板在豎直面內(nèi)做半徑為0.2m的勻速圓周運動，如圖所示，木板在運動過程中始終保持水平，若要物塊始終保持在木板上不滑動，已知重力加速度，則勻速圓周運動的最大速度為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗當(dāng)物塊運動到水平直徑兩側(cè)時水平加速度最大，則解得最大速度故選A。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15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，選對但選不全的得3分，有選錯的得0分。）8.路面的坑洼不平是導(dǎo)致輪胎爆胎的常見原因之一，將路面簡化為右圖，請善于思考的同學(xué)們結(jié)合學(xué)過的物理知識選出下列說法正確的選項（）A.車輛上下顛簸過程中，某些時刻處于超重狀態(tài)B.車輛若以相同的速率通過A、B兩點，在行駛通過B點時更容易爆胎C.爆胎的原因是因為不同路面的動摩擦因數(shù)不同D.車輛通過凹凸路面時，應(yīng)該加速通過〖答案〗AB〖解析〗A．圖中B點所在位置，將其近似看為半徑為R的圓周上的一小段圓弧，車通過該位置時，由沿半徑方向的合力提供向心力，沿半徑方向向上的合力不為0，車有向上的加速度，此時，車輛處于超重狀態(tài)，故A正確；B．結(jié)合上述，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，可知可知，車輛若以相同的速率通過A、B兩點，在行駛通過B點時更容易爆胎，故B正確；C．結(jié)合上述可知，爆胎的原因是因為輪胎所受地面的彈力過大，與不同路面的動摩擦因數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D．結(jié)合上述，通過凹地時容易爆胎，為了減小通過凹地時輪胎所受的彈力，應(yīng)減速通過，故D錯誤。故選AB。9.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點的正下方P點，已知重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.小球在水平拉力F的作用下，從P點緩慢移動到Q點，水平拉力做的功為B.小球在水平恒力F的作用下，從P點運動到Q點，水平恒力做的功為C.小球在水平恒力的作用下，從P點運動到Q點，小球在Q點的速度大小為D.小球在水平恒力的作用下，運動到Q點時速度為v，水平恒力在Q點的功率為〖答案〗BC〖解析〗A．小球在水平拉力F的作用下，從P點緩慢移動到Q點，由于是緩慢移動，即近似運動速度為0，根據(jù)動能定理有解得故A錯誤；B．小球在水平恒力F的作用下，從P點運動到Q點，根據(jù)功的定義式可知選項B正確；C．小球在水平恒力的作用下，從P點運動到Q點，根據(jù)動能定理有解得故C正確；D．結(jié)合上述可知，小球在水平恒力的作用下，運動到Q點時速度為v，水平恒力在Q點的功率結(jié)合上述解得故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，將質(zhì)量均為m的兩小球A、B用長為2L的輕桿相連，桿可繞著光滑固定水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，小球A固定在桿的中點上，小球B固定在桿的另一端。把桿置于水平位置后由靜止自由釋放，當(dāng)兩小球順時針轉(zhuǎn)到最低點的過程中（不計一切摩擦），已知重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.A、B兩球的的線速度總是相同B.A、B兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.小球B在最低點速度為D.若要讓A、B兩球能完整的運動一周，則釋放瞬間小球B應(yīng)該具有的初動量大小為〖答案〗BCD〖解析〗A．兩小球同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)由于兩小球圓周運動半徑不相同，則線速度大小不相等，即兩小球線速度不相同，故A錯誤；B．兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)，在運動過程中，只有重力做功，則A、B兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，故B正確；C．根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系有，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有解得故C正確；D．若要讓A、B兩球能完整的運動一周，則兩小球恰好能夠到達O點正上方的最高點，此時的速度恰好等于0，令釋放瞬間小球B的速度為，A的速度為，則有根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有解得可知，若要讓A、B兩球能完整的運動一周，則釋放瞬間小球B應(yīng)該具有的初動量大小為故D正確。故選BCD。第Ⅱ卷（非選擇題共57分）三、非選擇題（11題6分；12題10分；13題10分；14題13分；15題18分）11.某校物理小組嘗試?yán)弥悄苁謾C對豎直面內(nèi)的圓周運動進行探究。實驗裝置如圖甲所示，輕繩一端連接拉力傳感器，另一端連接智能手機，把手機拉開一定角度，由靜止釋放，手機在豎直面內(nèi)擺動過程中，手機中的陀螺儀傳感器可以采集角速度實時變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，同時，拉力傳感器可以采集輕繩拉力實時變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像。經(jīng)查閱資料可知，面向手機屏幕，手機逆時針擺動時陀螺儀傳感器記錄的角速度為正值，反之為負(fù)值。（1）某次實驗，手機輸出的角速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，由此可知在0到時間段內(nèi)______A.手機20次通過最低點B.手機10次通過最低點C.手機在整個擺動過程中，機械能守恒（2）為進一步拓展研究，分別從力傳感器輸出圖和手機角速度—時間圖中讀取幾對手機運動到最低點時的拉力和角速度的數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖中以F（單位：N）為縱坐標(biāo)、（單位：）為橫坐標(biāo)進行描點，請在圖中作出的圖像_______。根據(jù)圖像求得實驗所用手機的質(zhì)量為______kg，手機重心做圓周運動的半徑為______m。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，重力加速度）〖答案〗（1）A（2）見〖解析〗0.203.5〖解析〗【小問1詳析】AB．手機經(jīng)過最低點時，速度達到峰值，根據(jù)圖乙可知，在0到時間段內(nèi)，手機20次通過最低點，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)圖乙可知，角速度的峰值隨時間減小，表明手機在最低點的速度逐漸減小，即手機經(jīng)過最低點的動能減小，可知，手機在整個擺動過程中，機械能減小，故C錯誤。故選A?！拘?詳析】將圖中的數(shù)據(jù)點用平滑直線連接起來，如圖所示手機在最低點，對手機進行分析，根據(jù)牛頓第二定律有則有幾何圖形有，解得m=0.20kg，12.某同學(xué)利用此裝置測量物體Z的質(zhì)量M并驗證系統(tǒng)機械能守恒。裝置如圖甲所示，一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q質(zhì)量均為m=200g，在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z，重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2。（1）某次實驗中，先接通交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的部分紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，則系統(tǒng)運動的加速度a=_______m/s2；D點的速度vD=______m/s（保留兩位有效數(shù)字）。（2）忽略各類阻力，求出物塊Z質(zhì)量的測量值為M=______kg（保留兩位有效數(shù)字）。（3）利用紙帶還可以驗證系統(tǒng)機械能守恒，測量紙帶得出B點到D點的距離為h，求出B點速度為vB，D點的速度為vD。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求重物由B點運動到D點時系統(tǒng)重力勢能減少量等于______，系統(tǒng)動能的增加量等于______（表達式用題中M、m、vB、vD、g、h字母表示）。通過數(shù)據(jù)可得出在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量，則系統(tǒng)機械能守恒?！即鸢浮剑?）0.400.34（2）0.017（3）Mgh〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)逐差法可得系統(tǒng)運動的加速度為D點速度為【小問2詳析】對Z和Q，根據(jù)牛頓第二定律有對P，有聯(lián)立可得Z的質(zhì)量為小問3詳析】重物由B點運動到D點時系統(tǒng)重力勢能減少量為系統(tǒng)動能的增加量為13.高空跳傘是一項極限運動。某跳傘運動員于時刻從高空靜止跳出，其圖像如圖所示，可將其運動視作豎直方向的直線運動。質(zhì)量為m的運動員（含降落傘）所受空氣阻力方向與速度方向相反，其大小f與速度平方成正比，但開傘前后的正比例系數(shù)不同。開傘前f與的正比例系數(shù)為，穩(wěn)定速度為。在時刻打開降落傘，開傘后f與的正比例系數(shù)為，開傘后的穩(wěn)定速度為。已知重力加速度為g，不計浮力。（、、為已知量）求：（1）開傘前后的比例系數(shù)的比值（2）打開降落傘之前運動員所受平均空氣阻力的大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）由題意，開傘前開傘后解得（2）開傘前，選擇豎直向下的方向為正方向，對運動員根據(jù)動量定理可得解得14.如圖所示，兩顆衛(wèi)星繞某行星在同一平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知衛(wèi)星一運行的周期為，行星的半徑為R，衛(wèi)星一和衛(wèi)星二到行星中心的距離分別為，，引力常量為G。某時刻兩衛(wèi)星與行星中心連線之間的夾角為。求：（題干中、R、G已知）（1）行星的質(zhì)量M；（2）行星的第一宇宙速度；（3）從圖示時刻開始，經(jīng)過多長時間兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)？〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）衛(wèi)星一運行的周期為，由萬有引力提供向心力，則有解得（2）行星的第一宇宙速度等于在行星表面做圓周運動的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，則有結(jié)合上述解得（3）根據(jù)開普勒第三定律有解得從圖示時刻開始，經(jīng)過時間兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)