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(jí)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(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡規(guī)定的位置上。2．答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。3．答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將〖答案〗書(shū)寫(xiě)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。）1.各位同學(xué)，展卷悅！本學(xué)期通過(guò)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(shí)力！請(qǐng)選出下列說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)（）A.牛頓力學(xué)觀點(diǎn)不僅適用于宏觀、低速的物體，對(duì)于微觀、高速物體同樣適用B.一對(duì)相互作用的摩擦力，對(duì)相互作用的兩個(gè)物體做的總功一定為零C.機(jī)械能守恒的物體，所受的其他力可能對(duì)該物體做功D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其動(dòng)量和動(dòng)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(yùn)動(dòng)的物體，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于靜摩擦力，?雖然一個(gè)摩擦力可以做正功，?另一個(gè)可以做負(fù)功，?但由于靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間，?這兩個(gè)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(duì)靜摩擦力做功的總和為零；對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，?一個(gè)摩擦力可以做正功，?另一個(gè)可以做負(fù)功。?由于滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在有相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體之間，?這兩個(gè)物體的位移必然不同。?經(jīng)過(guò)計(jì)算顯示，?負(fù)功的數(shù)值比正功的數(shù)值大，?因此一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的總和為負(fù)。?故一對(duì)相互作用的摩擦力對(duì)相互作用的兩個(gè)物體做的總功是否為零取決于摩擦力的類(lèi)型以及它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，機(jī)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(dòng)量為矢量，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線速度方向時(shí)刻變化，故動(dòng)量時(shí)刻變化，故D錯(cuò)誤。2.北京時(shí)間2024年4月25日20時(shí)59分，神舟十八號(hào)載人飛船搭載長(zhǎng)征二號(hào)F遙18火箭，在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。神舟十八號(hào)載人飛船入軌后，于北京時(shí)間2024年4月26日3時(shí)32分，成功對(duì)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(hào)載人飛船進(jìn)入空間站天和核心艙。神舟十七號(hào)航天員乘組做好迎接神舟十八號(hào)航天員乘組進(jìn)駐各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，兩個(gè)平均年齡不到40歲的“飛天組合”在“天宮”會(huì)師。下列關(guān)于衛(wèi)星發(fā)射和飛船運(yùn)行的說(shuō)法正確的是（）A.地球衛(wèi)星發(fā)射的最大速度為7.9km/sB.運(yùn)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(hào)載人飛船在返回地球的過(guò)程中從圓軌道降軌時(shí)需要減速D.神舟十八號(hào)飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行一圈的過(guò)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(cuò)誤；B．運(yùn)行于太空的航天器中的宇航員隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng)，合外力不為零，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．神舟十七號(hào)載人飛船在返回地球的過(guò)程中從圓軌道降軌時(shí)需要點(diǎn)火減速，做近心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．“神舟十七號(hào)載人飛船”入軌后，在環(huán)繞地球飛行一圈的過(guò)程中，位移為0，而路程不為零，故D錯(cuò)誤。故選C。3.額定功率為40kW的汽車(chē)，在平直公路上行駛最大速度是20m/s，汽車(chē)質(zhì)量，如果汽車(chē)從靜止開(kāi)始先做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后以額定功率行駛，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，則關(guān)于啟動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.汽車(chē)受到的阻力為4000NB.汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到牽引力為8000NC.汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度為10m/sD.從靜止到速度達(dá)到最大，合外力做功為〖答案〗D〖解析〗A．汽車(chē)達(dá)到最大速度后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力平衡，功率為額定功率，則有解得故A錯(cuò)誤；B．汽車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．令勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度為，則有解得故C錯(cuò)誤；D．從靜止到速度達(dá)到最大，根據(jù)動(dòng)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(guò)程中，其機(jī)械能和動(dòng)能隨位移的變化圖像如圖乙所示，圖線a、b分別表示機(jī)械能、動(dòng)能隨位移的變化，，則小物塊在下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.小物塊減少重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 D.小物塊的重力勢(shì)能減少了2J〖答案〗B〖解析〗A．由圖乙的圖線a可知，機(jī)械能減小，故運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有阻力的作用，故小物塊重力與摩擦力做功等于動(dòng)能的改變，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知在處滑到最低點(diǎn)，此時(shí)機(jī)械能等于動(dòng)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(kāi)始時(shí)重力勢(shì)能等于解得故小物塊的重力勢(shì)能減少了8J，且根據(jù)動(dòng)能定理可得解得故CD錯(cuò)誤。故選B。5.已知物體在均勻球殼內(nèi)部任意一點(diǎn)受到的萬(wàn)有引力為零。若地球質(zhì)量分布均勻，半徑為R，當(dāng)某個(gè)物體下降到距離地球表面某一深度時(shí)，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(wàn)有引力定律，距離地表某一深度h時(shí)，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(chǎng)景。從遠(yuǎn)處看，噴泉噴出的水柱所能達(dá)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(shuō)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(shí)間為C.用于給噴管?chē)娝碾妱?dòng)機(jī)的輸出功率為D.用于給噴管?chē)娝碾妱?dòng)機(jī)的輸出功率為〖答案〗D〖解析〗A．噴出的水做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，利用逆向思維有解得故A錯(cuò)誤；B．噴出的水做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度公式有解得故B錯(cuò)誤；CD．時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量用于給噴管?chē)娝碾妱?dòng)機(jī)的輸出功率為解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.一水平放置的木板上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊，物塊和木板間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，如圖所示，木板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平，若要物塊始終保持在木板上不滑動(dòng)，已知重力加速度，則勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到水平直徑兩側(cè)時(shí)水平加速度最大，則解得最大速度故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但選不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）8.路面的坑洼不平是導(dǎo)致輪胎爆胎的常見(jiàn)原因之一，將路面簡(jiǎn)化為右圖，請(qǐng)善于思考的同學(xué)們結(jié)合學(xué)過(guò)的物理知識(shí)選出下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)（）A.車(chē)輛上下顛簸過(guò)程中，某些時(shí)刻處于超重狀態(tài)B.車(chē)輛若以相同的速率通過(guò)A、B兩點(diǎn)，在行駛通過(guò)B點(diǎn)時(shí)更容易爆胎C.爆胎的原因是因?yàn)椴煌访娴膭?dòng)摩擦因數(shù)不同D.車(chē)輛通過(guò)凹凸路面時(shí)，應(yīng)該加速通過(guò)〖答案〗AB〖解析〗A．圖中B點(diǎn)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(chē)通過(guò)該位置時(shí)，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(chē)有向上的加速度，此時(shí)，車(chē)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(chē)輛若以相同的速率通過(guò)A、B兩點(diǎn)，在行駛通過(guò)B點(diǎn)時(shí)更容易爆胎，故B正確；C．結(jié)合上述可知，爆胎的原因是因?yàn)檩喬ニ艿孛娴膹椓^(guò)大，與不同路面的動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述，通過(guò)凹地時(shí)容易爆胎，為了減小通過(guò)凹地時(shí)輪胎所受的彈力，應(yīng)減速通過(guò)，故D錯(cuò)誤。故選AB。9.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，已知重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在水平拉力F的作用下，從P點(diǎn)緩慢移動(dòng)到Q點(diǎn)，水平拉力做的功為B.小球在水平恒力F的作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，水平恒力做的功為C.小球在水平恒力的作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，小球在Q點(diǎn)的速度大小為D.小球在水平恒力的作用下，運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度為v，水平恒力在Q點(diǎn)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(diǎn)緩慢移動(dòng)到Q點(diǎn)，由于是緩慢移動(dòng)，即近似運(yùn)動(dòng)速度為0，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故A錯(cuò)誤；B．小球在水平恒力F的作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，根據(jù)功的定義式可知選項(xiàng)B正確；C．小球在水平恒力的作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度為v，水平恒力在Q點(diǎn)的功率結(jié)合上述解得故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，將質(zhì)量均為m的兩小球A、B用長(zhǎng)為2L的輕桿相連，桿可繞著光滑固定水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小球A固定在桿的中點(diǎn)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(shí)針轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中（不計(jì)一切摩擦），已知重力加速度為g。則下列說(shuō)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(jī)械能守恒C.小球B在最低點(diǎn)速度為D.若要讓A、B兩球能完整的運(yùn)動(dòng)一周，則釋放瞬間小球B應(yīng)該具有的初動(dòng)量大小為〖答案〗BCD〖解析〗A．兩小球同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)由于兩小球圓周運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；B．兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，則A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)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(jī)械能守恒有解得故C正確；D．若要讓A、B兩球能完整的運(yùn)動(dòng)一周，則兩小球恰好能夠到達(dá)O點(diǎn)正上方的最高點(diǎn)，此時(shí)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(jī)械能守恒有解得可知，若要讓A、B兩球能完整的運(yùn)動(dòng)一周，則釋放瞬間小球B應(yīng)該具有的初動(dòng)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(jī)對(duì)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)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(jī)，把手機(jī)拉開(kāi)一定角度，由靜止釋放，手機(jī)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)過(guò)程中，手機(jī)中的陀螺儀傳感器可以采集角速度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，同時(shí)，拉力傳感器可以采集輕繩拉力實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像。經(jīng)查閱資料可知，面向手機(jī)屏幕，手機(jī)逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí)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(shí)驗(yàn)，手機(jī)輸出的角速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，由此可知在0到時(shí)間段內(nèi)______A.手機(jī)20次通過(guò)最低點(diǎn)B.手機(jī)10次通過(guò)最低點(diǎn)C.手機(jī)在整個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒（2）為進(jìn)一步拓展研究，分別從力傳感器輸出圖和手機(jī)角速度—時(shí)間圖中讀取幾對(duì)手機(jī)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)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(jìn)行描點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出的圖像_______。根據(jù)圖像求得實(shí)驗(yàn)所用手機(jī)的質(zhì)量為_(kāi)_____kg，手機(jī)重心做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為_(kāi)_____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(jiàn)〖解析〗0.203.5〖解析〗【小問(wèn)1詳析】AB．手機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度達(dá)到峰值，根據(jù)圖乙可知，在0到時(shí)間段內(nèi)，手機(jī)20次通過(guò)最低點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖乙可知，角速度的峰值隨時(shí)間減小，表明手機(jī)在最低點(diǎn)的速度逐漸減小，即手機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的動(dòng)能減小，可知，手機(jī)在整個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤。故選A?！拘?wèn)2詳析】將圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)用平滑直線連接起來(lái)，如圖所示手機(jī)在最低點(diǎn)，對(duì)手機(jī)進(jìn)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(cè)量物體Z的質(zhì)量M并驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。裝置如圖甲所示，一根輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)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(guò)輕質(zhì)掛鉤懸掛待測(cè)物塊Z，重物P的下端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2。（1）某次實(shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______m/s2；D點(diǎn)的速度vD=______m/s（保留兩位有效數(shù)字）。（2）忽略各類(lèi)阻力，求出物塊Z質(zhì)量的測(cè)量值為M=______kg（保留兩位有效數(shù)字）。（3）利用紙帶還可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，測(cè)量紙帶得出B點(diǎn)到D點(diǎn)的距離為h，求出B點(diǎn)速度為vB，D點(diǎn)的速度為vD。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量等于______，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于______（表達(dá)式用題中M、m、vB、vD、g、h字母表示）。通過(guò)數(shù)據(jù)可得出在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。〖答案〗（1）0.400.34（2）0.017（3）Mgh〖解析〗【小問(wèn)1詳析】根據(jù)逐差法可得系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度為D點(diǎn)速度為【小問(wèn)2詳析】對(duì)Z和Q，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)P，有聯(lián)立可得Z的質(zhì)量為小問(wèn)3詳析】重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量為系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為13.高空跳傘是一項(xiàng)極限運(yùn)動(dòng)。某跳傘運(yùn)動(dòng)員于時(shí)刻從高空靜止跳出，其圖像如圖所示，可將其運(yùn)動(dòng)視作豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)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(kāi)傘前后的正比例系數(shù)不同。開(kāi)傘前f與的正比例系數(shù)為，穩(wěn)定速度為。在時(shí)刻打開(kāi)降落傘，開(kāi)傘后f與的正比例系數(shù)為，開(kāi)傘后的穩(wěn)定速度為。已知重力加速度為g，不計(jì)浮力。（、、為已知量）求：（1）開(kāi)傘前后的比例系數(shù)的比值（2）打開(kāi)降落傘之前運(yùn)動(dòng)員所受平均空氣阻力的大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由題意，開(kāi)傘前開(kāi)傘后解得（2）開(kāi)傘前，選擇豎直向下的方向?yàn)檎较颍瑢?duì)運(yùn)動(dòng)員根據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，已知衛(wèi)星一運(yùn)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(shí)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(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)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(yùn)行的周期為，由萬(wàn)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(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，則有結(jié)合上述解得（3）根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有解得從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)時(shí)間兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)