高級中學名校試卷PAGEPAGE1廣東省深圳市光明區(qū)2023-2024學年高一下學期期中考試物理試題一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.如圖所示，可視為質(zhì)點的小球位于桌子的上方，從A點運動到B點，小球質(zhì)量m=1kg，h1=1m，h2=0.6m，取g=10m/s2，以桌面為參考平面，則說法錯誤的是（）A.小球在A點的重力勢能是10JB.從A點運動到B點小球的重力勢能減少了4JC.從A點運動到B點小球重力做功是16JD.若取地面為參考平面，從A點運動到B點小球重力做功是16J【答案】B【解析】A．小球在A點的重力勢能是選項A不符合題意；BC．從A點運動到B點小球的重力做功則重力勢能減少了16J，選項B錯誤，符合題意；選項C正確，不符合題意；D．若取地面為參考平面，從A點運動到B點小球重力做功仍是16J，選項D正確，不符合題意。故選B。2.如圖為煙花在空中的運動軌跡，虛線為軌跡上a、b、c三點的切線，其中最高點b的切線方向水平，c點的切線方向豎直，可知該煙花（）A.由a點運動到c點過程中，水平方向做勻速運動B.由b點到c點做平拋運動C.在b點的加速度方向豎直向下D.在b點處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】A．煙花做曲線運動，其速度方向沿運動軌跡的切線方向，煙花在c點的水平速度為零，故煙花受到空氣阻力的作用，水平方向并非是勻速運動，故A錯誤；B．由于存在空氣阻力的作用，不是只受重力，所以煙花由b點到c點不是做平拋運動，故B錯誤；C．煙花在b點受到空氣阻力和重力的作用，其加速度并非是豎直向下，故C錯誤；D．由于在b點時煙花存在向下的加速度，故煙花處于失重狀態(tài)，故D正確。故選D。3.如圖所示，在一次救災工作中，一架沿水平直線飛行的直升機A用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員B.在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員提起,在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離以(式中H為直升機A離水面的高度，各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化，則在這段時間內(nèi)，下列判斷中正確的是(不計空氣作用力)（）A.懸索的拉力小于傷員的重力B.懸索成傾斜直線C.傷員做速度減小的曲線運動D.傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動【答案】D【解析】A．因A、B之間的距離以變化，則可知傷員在豎直方向上有向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律有可知拉力大于重力，A錯誤；B．直升飛機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動，所以繩索是豎直的，B錯誤；C．傷員在水平方向上的速度不變，在豎直方向的速度逐漸增大，所以合速度大小逐漸增大，C錯誤；D．B實際的運動是水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上勻加速直線運動的合運動，是加速度不變的曲線運動，D正確。故選D。4.如圖是世界上最大無軸式摩天輪——“渤海之眼”，摩天輪直徑125m，高145m，有36個觀景艙，在做勻速圓周運動時周期為30min。下列說法正確的是（）A.乘客的線速度保持不變B.乘客做勻變速曲線運動C.乘客的線速度大小約為0.22m/sD.在與圓心等高處時乘客處于失重狀態(tài)【答案】C【解析】A．乘客勻速圓周運動，線速度大小不變，方向時刻發(fā)生變化，故A錯誤；B．乘客勻速圓周運動，加速度大小不變，方向總是指向圓心，所以乘客不是做勻變速曲線運動，故B錯誤；C．乘客的線速度大小為故C正確；D．在與圓心等高處時，乘客在豎直方向的加速度為零，乘客不處于失重狀態(tài)，故D錯誤。故選C。5.“打水漂”是一種常見的娛樂活動，以一定的高度水平扔出的瓦片，會反復在水面上彈跳前進，假設瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度沒有損失，而在豎直方向，碰撞后并不能原速彈回，而是變小，以下四幅圖有可能是瓦片軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】瓦片和水面相撞后做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向上做豎直上拋運動，在水平方向，速度沒有損失，而在豎直方向，碰撞后并不能原速彈回，而是變小，可知豎直小球上升的高度逐漸減小，在豎直方向上，利用逆向思維，根據(jù)對稱性有解得可知瓦片在空中的時間逐漸減小，水平方向有可知瓦片在空中通過水平位移逐漸減小，可知，只有第四個選擇項符合要求。故選D。6.如圖是半徑為R、內(nèi)壁粗糙程度相同的半球形碗，一質(zhì)量為m的小物塊從碗口A點由靜止開始沿著碗下滑，滑到碗底中心B處時，對碗底的壓力大小為，重力加速度為g．當物塊第二次經(jīng)過B點時與第一次經(jīng)過時比較，下列說法正確的是（）A.小物塊的加速度不變B.小物塊的速率不變C.小物塊受到的摩擦力變小D.小物塊重力的功率變小【答案】C【解析】BC．由于存在摩擦力做負功，物塊的機械能不斷減小，所以物塊第二次經(jīng)過B點時與第一次經(jīng)過時比較，小物塊的速率變小，根據(jù)可得可知小物塊受到的摩擦力變小，故B錯誤，C正確；A．小物塊的向心加速度大小為小物塊沿切線方向的加速度大小為則小物塊的加速度大小為物塊第二次經(jīng)過B點時與第一次經(jīng)過時比較，向心加速度和切線方向的加速度均變小，所以物塊的加速度變小，故A錯誤；D．小物塊的重力功率為由于物塊經(jīng)過B點時的豎直分速度為0，所以物塊第二次經(jīng)過B點時與第一次經(jīng)過時比較，小物塊重力的功率不變，均為0，故D錯誤。故選C。7.2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，飛行乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。已知空間站在低于靜止衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t（t小于其運動周期），運動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為（弧度），引力常量為G，則下列說法中正確的是（）A.空間站的線速度大于第一宇宙速度B.空間站的向心加速度小于地球靜止衛(wèi)星的向心加速度C.空間站的質(zhì)量為D.空間站的環(huán)繞周期為【答案】D【解析】A．第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動物體的最大速度，所以空間站的線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)可得可知空間站的向心加速度大于地球靜止衛(wèi)星的向心加速度，故B錯誤；D．空間站的環(huán)繞周期為故D正確；C．空間站為繞行天體，其質(zhì)量無法根據(jù)題中條件求出，故C錯誤。故選D。8.汽車在平直的公路上行駛，它受到的阻力大小恒定不變，若發(fā)動機的功率保持恒定不變，汽車在加速行駛的過程中，它的牽引力F、加速度a和速度的變化情況是（）A.F逐漸減小，a逐漸減小，速度增大 B.F逐漸減小，a逐漸增大，速度增大C.F逐漸增大，a逐漸減小，速度減小 D.F逐漸增大，a逐漸增大，速度減小【答案】A【解析】汽車加速行駛，速度增大，根據(jù)功率與牽引力的關系：發(fā)動機的功率保持恒定，故牽引力隨汽車速度增大而減小，而根據(jù)牛頓第二定律可知加速度隨牽引力減小而減小。故選A。9.如圖所示，衛(wèi)星發(fā)射指揮部飛行控制中心屏幕上顯示著展開的世界地圖，神舟十六號飛船在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，飛船每個周期在地圖上垂直投影的軌跡并不一致。圖中A、B兩點為飛船相鄰兩次環(huán)繞地球的投影軌跡與地球赤道的交點，先后經(jīng)過這兩點的時間內(nèi)地球自轉(zhuǎn)的角度。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為，地球靜止衛(wèi)星軌道半徑為，，下列說法正確的是（）A.飛船先經(jīng)過A點再經(jīng)過B點 B.飛船運動的軌道平面與赤道平面不平行C.飛船的運行周期約3h D.飛船的軌道半徑約為【答案】BD【解析】A．地球自西向東自轉(zhuǎn)，故飛船先經(jīng)過B點再經(jīng)過A點，故A錯誤；B．由圖可知投影點并不在赤道上，可知飛船的軌道平面與赤道平面不平行，故B正確；C．地球轉(zhuǎn)過角度的時間為即飛船轉(zhuǎn)過一圈，地球轉(zhuǎn)過1.5h，可知飛船的運行周期約1.5h，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律解得故D正確。故選BD。10.如圖所示，在M點的正上方離地高H處以水平速度v1向右投擲一飛盤P，反應靈敏的小狗Q同時在M點右方水平地面上的N點以速度v2斜向左上方跳出，結(jié)果飛盤P和小狗Q恰好在M、N連線的中點正上方相遇。為使問題簡化，飛盤和小狗均可看成質(zhì)點，不計飛盤和小狗運動過程所受空氣的阻力，則飛盤水平拋出后至與小狗相遇的過程，下列說法正確的是（）A.飛盤和小狗速度的變化量相等B.飛盤和小狗相遇點在距離地面高度處C.初速度大小關系一定是D.小狗相對飛盤做勻加速直線運動【答案】AC【解析】A．飛盤和小狗分別做平拋和斜上拋運動，根據(jù)可知飛盤和小狗速度的變化量相等，故A正確；C．因為飛盤和小狗恰好在M、N兩點連線中點的正上方相遇，說明它們的水平位移大小相等，又因為運動的時間相同，所以它們在水平方向上的速度相同，即可得故C正確；B．根據(jù)題意可知飛盤和小狗運動的時間相同，因為不知道小狗在豎直方向初速度的大小，所以不能判斷飛盤和小狗相遇點距離地面的高度，故B錯誤；D．飛盤和小狗都只受到重力作用，都做勻變速運動，加速度相同，所以小狗相對飛盤做勻速直線運動，故D錯誤。故選AC。11.“雙星系統(tǒng)”是指在相互間萬有引力作用下，繞連線上某點做勻速圓周運動的兩個孤立星球組成的系統(tǒng)。假設在太空中有星球A、B組成的雙星系統(tǒng)繞點做順時針勻速圓周運動，如圖所示，兩星球的間距為，公轉(zhuǎn)周期為。為探索該雙星系統(tǒng)，向星球B發(fā)射一顆人造衛(wèi)星C，C繞B運行的周期為，軌道半徑為，忽略C的引力對雙星系統(tǒng)的影響，萬有引力常量為。則以下說法正確的是（）A.星球A、B的質(zhì)量之和為B.星球A做圓周運動的半徑為C.星球B做圓周運動的半徑為D.若A也有一顆周期為的衛(wèi)星，則其軌道半徑一定大于【答案】BD【解析】解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力其中得兩星球質(zhì)量之和為故A錯誤；BC．C圍繞B做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得，故B正確，C錯誤；D．若A也有一顆周期為的衛(wèi)星，則解得由于則可知其軌道半徑一定大于，故D正確；故選BD。12.某航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量，在飛行過程中，動力系統(tǒng)可以為飛行器提供恒定的升力，并且飛行器受到恒定大小的阻力。該興趣小組在某次試飛時從地面靜止開始豎直上升，在上升了高度時出現(xiàn)故障，飛行器立刻失去升力。該遙控飛行器的數(shù)據(jù)連接在電腦上，顯示出飛行器動能關于飛行器所在高度H的圖像如圖所示，若規(guī)定處為零勢能點，重力加速度大小g取，下列說法正確的是（）A.遙控飛行器在飛行過程中所受阻力大小為5NB.上升過程中遙控飛行器升力的最大功率為C.上升過程中飛行器的機械能最大值為235JD.下降過程中，為了防止遙控飛行器墜落到地面，至少應當在距離地面3m處恢復升力【答案】AD【解析】A．從出現(xiàn)故障到上升到最高點的過程中，由動能定理有解得故A正確；B．從開始上升到出現(xiàn)故障過程中，由動能定理有解得速度最大時，升力的功率最大，最大速度為則最大功率為故B錯誤；C．由功能關系可知，上升過程中，出現(xiàn)故障時，機械能最大，最大值為故C錯誤；D．下降過程中，由牛頓第二定律，恢復升力前有解得恢復升力后有解得設恢復升力時，飛行器的速度為，則有解得恢復升力時，距地面的高度為故D正確。故選AD。二、實驗題（本題共2小題，共16分）13.如圖所示是某小組制作的平拋運動實驗裝置，在豎直板上不同高度處固定兩個完全相同的圓弧軌道，軌道的末端水平，在它們相同的位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關1控制，在上軌道末端O點同一高度處固定第三塊電磁鐵，并通過O點處的開關2控制。通電后，三塊電磁鐵分別吸住三個相同的小鐵球A、B、C。斷開開關1，A、B兩個小鐵球同時開始運動，當A小球運動到斜槽末端O點處時，觸動開關2，C小球開始做自由落體運動，同時A小球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，三個小球恰好在P點相遇。（1）球A、B在P點相遇，說明平拋運動在水平方向是__________運動；（2）球A、C在P點相遇，說明平拋運動在豎直方向是__________運動；（3）實驗中，斜槽末端O點的切線必須是水平的，這樣做的目的是______。A．保證小鐵球飛出時，速度既不太大，也不太小B.保證小鐵球飛出時，初速度水平C.保證小鐵球在空中運動的時間每次都相等D.保證小鐵球運動的軌跡是一條拋物線【答案】（1）勻速直線（2）自由落體（3）B【解析】（1）球A、B在P點相遇，說明兩球在水平方向的運動完全相同，即說明平拋運動在水平方向是勻速直線運動；（2）球A、C在P點相遇，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，說明平拋運動在豎直方向是自由落體運動；（3）實驗中，斜槽末端O點的切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小鐵球飛出時，初速度水平，從而使小球做平拋運動。故選B。14.某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動量定理。所用電源產(chǎn)生交流電的頻率f=50Hz，重物和托盤的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度g=9.8m/s2，將打點計時器所在的一端墊高，以平衡小車與木板之間的摩擦力，之后通過合理的實驗操作得到了如圖乙所示的紙帶，圖中各點為連續(xù)的計時點。（1）打下計時點2時，小車瞬時速度大小為_________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）取打下計時點過程研究，打下計時點1、5時小車的速度大小分別為v1、v5，則驗證動量定理的表達式為_______（用題中所給物理量符號表示）；（3）若實驗過程中發(fā)現(xiàn)m所受重力的沖量大于系統(tǒng)動量的增加量，造成此問題的原因可能是_______?！敬鸢浮浚?）0.575（2）（3）實驗過程中，系統(tǒng)受到阻力或平衡摩擦力不足【解析】（1）打點計時器頻率是50Hz，所以周期是0.02s，打下計時點2時，小車的瞬時速度大小為（2）動量定理的內(nèi)容是合力的沖量等于動量的變化量，由題意知，系統(tǒng)已平衡摩擦力，所以系統(tǒng)的合力等于重物和托盤的重力，則合力的沖量為系統(tǒng)動量的變化量為則驗證動量定理的表達式為（3）[3]若實驗過程中發(fā)現(xiàn)m所受重力的沖量大于系統(tǒng)動量的增加量，說明系統(tǒng)的合力小于重物與托盤的重力，造成此問題的原因可能是實驗過程中，運動受到阻力或平衡摩擦力不足。三、計算題（本題共3小題，共36分。作答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.質(zhì)量為0.5kg的金屬小球，以6m/s的速度水平拋出，拋出后經(jīng)過0.8s落地，g取。試求：（1）小球拋出過程中下落的高度；（2）小球從拋出過程中水平方向位移大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）小球在豎直方向自由落體運動，根據(jù)位移時間公式解得（2）水平方向勻速直線