2023-2024学年江西省高一下学期4月期中联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一物理试卷试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.考查范围；必修第一册占20%；必修第二册第五章至第七章占80%。2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.手指陀螺是一种比较流行的指尖玩具，A、B是陀螺上两个装饰物，拨动陀螺做圆周运动后，A、B两个装饰物一定相同的是（）A.线速度 B.角速度 C.加速度 D.向心力2.如图，一块木板倾斜放置，O端着地，一个物块放在木板上处于静止，将木板绕O点在竖直面内顺时针缓慢转动，物块相对于木板始终静止。则在转动过程中，下列说法正确的是（）A.物块受两个力的作用 B.物块受到的合外力变大C.物块对木板的压力大小不变 D.木板对物块的摩擦力不断增大3.如图，用一辆小汽车通过定滑轮吊起一个重物，如果重物加速上升，则小汽车向右（）A.一定做加速直线运动 B.一定做匀速直线运动C.可能做匀速直线运动 D.不可能做减速直线运动4.由于城市中有大量的高层建筑，高空坠物成了城市中仅次于交通肇事的危险行为。若有一个物体从高层由静止落下，经过下落总高度中正中间一段10m高度所用时间为0.5s，已知重力加速度大小为10m/s2，则该物体下落的总高度约为（）A.20m B.31m C.35m D.41m5.现代战争可用无人机实施投弹，某无人机在离地高为h的高空沿水平方向做匀加速运动，某时刻释放一颗炸弹，炸弹落地时与无人机的水平距离为s，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则无人机运动的加速度大小为（）A. B. C. D.6.2023年12月21日，神舟十七号乘组成员协同合作，顺利完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。已知空间站离地高度约400km，航天员出舱时间约7.5h，下列说法正确的是（）A.航天员出舱时处于完全失重状态，惯性完全消失B.航天员相对于空间站静止时处于平衡状态C.航天员在舱外的线速度比同步卫星在轨运行线速度大D.航天员出舱工作时，航天员可视为质点7.如图，将一个小球从水平地面上的A点以一定的初速度斜向右上抛出，抛出的初速度与水平方向的夹角为37°，小球刚好落在地面上B点，A、B间的距离为20m，若将小球上移到A点正上方的P点水平抛出，抛出的初速度大小与在A点抛出的初速度大小相同，小球也恰好能落到B点，小球可视为质点，不计空气阻力，则P点离地面的高度为（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g大小取10m/s2）（）A.9.6m B.5.8m C.4.8m D.3.6m8.如图，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一名质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起运动，当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力加速度大小为g，游客可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（）A.处于平衡状态B.处于失重状态C.速度大小一定为D.若向心力为F，则游客受到的合力大小等于mg+F9.如图，质量一定的小球在光滑锥形漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力为F、漏斗内壁对小球的作用力为FN，小球做圆周运动的线速度为v，周期为T，半径为r，则r越大（）A.F越大 B.FN越大 C.v越大 D.T越大10.如图为发射某中轨道卫星的示意图，轨道I为近地轨道，轨道II为转移轨道，轨道III为运行轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。已知轨道I和轨道III的半径之比为1∶4，下列说法正确的是（）A.卫星在所有轨道上的速度都不可能大于7.9km/sB.卫星在轨道I上P点线速度是卫星在轨道III上Q点线速度的2倍C.卫星在轨道II上P点线速度是卫星在轨道II上Q点线速度的4倍D.卫星在轨道I上P点加速度是卫星在轨道II上Q点加速度的8倍二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）某实验小组用如图甲所示装置做“探究平抛运动的特点”实验。小球从斜槽轨道末端滑出后，被横挡条卡住，调整横挡条位置，记录小球运动经过的不同位置，描出平抛运动的轨迹。（1）关于实验要点，下列说法正确的是。A.小球释放的初始位置越高越好B.斜槽轨道末端必须光滑C.小球在平抛运动过程中要靠近白纸但不接触（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，坐标系的坐标原点选择正确的是。A. B. C. D.（3）实验中画出的小球做平抛运动的轨迹如图乙中曲线所示，O为平抛运动的起点，小组成员在坐标系内画了一条经过O点的斜的直线，与轨迹相交于A点，已知OA的斜率为k，A点的横坐标为xA，重力加速度大小为g，则A点的纵坐标为yA=，小球平拋的初速度大小v0=。（均用题中所给物理量符号表示）12.（9分）某同学用如图甲所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB固定在竖直面内，在圆弧轨道的最低点下面安装一个力传感器，在最低点两侧面安装一个光电门，从A点正上方某点处由静止释放一个质量为m、半径为r（r远小于R）的小球，小球沿圆弧轨道通过最低点时，与光电门相连的数字计时器记录小球的遮光时间，力传感器记录小球对轨道的压力，重力加速度大小为g。（1）某次实验，数字计时器记录小球经过最低点时的遮光时间为t0，则小球经过最低点时的线速度大小为v=，加速度大小为a=。（2）多次改变小球在A点正上方由静止释放的位置，测出多组力传感器的示数F及数字计时器记录的小球遮光时间t，为了反映向心力与速度的关系，作图像，作出的图像如图乙所示，为了直观地反映向心力与速度的直观关系，应尝试作F-（选填“”“”“”或“”）图像。（3）如果作出的图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，图像与纵轴的截距等于（用题中所给物理量符号表示），图像的斜率等于（用题中所给物理量符号表示），则表明：在质量、半径一定时，向心力与成正比。13.（10分）我国计划在2030年前实现载人登月，设宇航员乘坐嫦娥号载人登月飞船来到月球先做近月飞行，测得飞行的速度大小为v，在月球表面着陆后，宇航员将一个铁球从h高处由静止释放，测得经过t时间铁球落到月球表面，已知万有引力常量为G，求：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的半径R；（3）月球的密度ρ。14.（11分）某连队举行匍匐投弹比赛，即人匍匐在倾角θ=37°的山坡脚下向山坡上投掷手榴弹。某战士投掷后，手榴弹落在山坡上的D点，到达D点时速度恰好沿水平方向，测得AD长为L，重力加速度大小为g，忽略战士的投弹高度（可认为手榴弹从斜面底端投出），不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）手榴弹在空中运动的时间t1；（2）手榴弹到达D点时速度大小v1；（3）手榴弹出手时的速度大小v及出手速度与水平方向夹角的正切值。15.（18分）如图，半径R=1m的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，质量为M=2kg的长木板静止在水平面上，长木板的左端紧靠圆弧轨道的最低点B，圆弧轨道的最低点B和长木板的上表面相切，质量为m=1kg的物块从A点正上方离A点高h=0.5m的P点由静止释放，并刚好无碰撞的从A点进入圆弧轨道，物块运动到B点时对圆弧轨道的压力为F2=35N，物块与长木板上表面的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与水平面的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g大小取10m/s2，不计物块的大小，长木板足够长，求：（1）物块到A点时对圆弧轨道的压力F1多大；（2）物块滑上长木板时，物块和长木板的加速度a1、a2分别多大；（3）长木板在水平面上滑行的距离x为多少。——★参考答案★——1.〖答案〗B〖解析〗A、B两个装饰物的线速度、加速度、向心力的方向均不同，A、C、D项错误，这两个装饰物做同轴转动，角速度相同，B项正确。2.〖答案〗D〖解析〗物块受重力、弹力、摩擦力作用，A项错误；物块始终静止，所受合外力不变，B项错误；当木板倾角为θ时，物块对木板的压力大小为F=mgcosθ，当θ增大，压力减小，C项错误，根据力的平衡，木板对物块的摩擦力Ff=mgsinθ，当θ增大，摩擦力增大，D项正确。3.〖答案〗C〖解析〗设小汽车某一瞬时的速度为v，此时滑轮与小车间的绳子与水平面的夹角为θ，则重物的速度v'=vcosθ，随着θ减小，cosθ增大，小汽车加速、匀速、减速，重物均有可能加速上升，C项正确。4.〖答案〗B〖解析〗设经过中间10m之前运动的时间为t0，则，则下落的总高度，B项正确。5.〖答案〗A〖解析〗设投弹时无人机的速度大小为v，则投弹后炸弹运动的时间为，根据题意有，解得，A项正确。6.〖答案〗C〖解析〗航天员出舱时处于完全失重状态，但质量不会消失，惯性不会消失，A项错误；航天员相对于空间站静止时随空间站一起做圆周运动，受到的合力不为零，B项错误；同步卫星的轨道半径比空间站的轨道半径大，由可知，卫星的线速度越小，C项正确：航天员出舱工作时，不可视为质点，D项错误。7.〖答案〗A〖解析〗设在A点抛出的初速度大小为v0，小球运动的时间为t1，则，，设在P点离地面的高度为h，则，，解得h=9.6m，A项正确。8.〖答案〗BC〖解析〗做圆周运动，合外力不等于零，A项错误；加速度向下，处于失重状态，B项正确；对座椅的作用力为零，则合外力等于重力，D项错误；由可知，，C项正确。9.〖答案〗CD〖解析〗设小球的质量为m，漏斗内壁倾角为θ，则向心力，与r无关，A项错误；漏斗内壁对小球的作用力为，与r无关，B项错误；由可知，r越大，v越大，则，r越大，T越大，C、D项正确。10.〖答案〗BC〖解析〗卫星在轨道II的P点处的线速度大于7.9km/s，A项错误；由，得，由于轨道I和轨道III的半径之比为1∶4，因此卫星在轨道I上P点线速度是卫星在轨道III上Q点线速度的2倍，B项正确；在轨道II上，根据开普勒第二定律可知，，即卫星在轨道II上P点线速度是卫星在轨道II上Q点线速度的4倍，C项正确；由，得到，可知卫星在轨道I上P点加速度是卫星在轨道II上Q点加速度的16倍，D项错误。11.〖答案〗（1）C（1分） （2）C（1分） （3）kxA（2分）（2分）〖解析〗（1）小球释放的初始位置太高，小球的轨迹不能大部分落在坐标纸内，A项错误；斜槽轨道末端不需要光滑，B项错误；小球在平抛运动过程中要靠近白纸但不接触，C项正确。（2）建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，槽口上方球心在竖直面上的投影为坐标原点，C项正确。（3）斜率为，则A点的纵坐标为；由平抛规律有，解得。12.〖答案〗（1）（1分）（1分） （2）（2分） （3）mg（2分）（2分）速度平方（1分）〖解析〗（1）小球经过最低点时的线速度大小为，加速度为。（2）根据图像猜测图乙是抛物线，因此应尝试作图像。（3）由，得到，因此如果图像与纵轴的截距等于mg，图像的斜率为，则表明在质量、半径一定时，向心力与速度的平方成正比。13.解：（1）由解得月球表面的重力加速度大小（2）飞船近月飞行时解得（3）由解得说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。14.解：（1）手榴弹在空中的逆运动为平抛运动，根据题意有根据几何关系，解得（2）到D点时手榴弹的速度大小为v1，则解得（3）手榴弹刚出手时竖直方向的初速度则手榴弹出手时的速度设手榴弹出手时的速度与水平方向的夹角为，则说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。15.解：（1）设物块到达A点时速度大小为v1，由运动学公式解得在A点，根据牛顿第二定律根据牛顿第三定律，物块在A点对轨道的压力（2）物块滑上长木板时，对物块研究解得对长木板研究解得（3）设物块到B点时速度大小为v2，根据题意解得物块滑上长木板后，设经过t时间达到共速，设共速为v3，则解得这段时间内长木板运动的位移共速后，设物块与长木板一起做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小由于，假设成立共速后，长木板运动的位移因此长木板运动的总位移高一物理试卷试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.考查范围；必修第一册占20%；必修第二册第五章至第七章占80%。2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.手指陀螺是一种比较流行的指尖玩具，A、B是陀螺上两个装饰物，拨动陀螺做圆周运动后，A、B两个装饰物一定相同的是（）A.线速度 B.角速度 C.加速度 D.向心力2.如图，一块木板倾斜放置，O端着地，一个物块放在木板上处于静止，将木板绕O点在竖直面内顺时针缓慢转动，物块相对于木板始终静止。则在转动过程中，下列说法正确的是（）A.物块受两个力的作用 B.物块受到的合外力变大C.物块对木板的压力大小不变 D.木板对物块的摩擦力不断增大3.如图，用一辆小汽车通过定滑轮吊起一个重物，如果重物加速上升，则小汽车向右（）A.一定做加速直线运动 B.一定做匀速直线运动C.可能做匀速直线运动 D.不可能做减速直线运动4.由于城市中有大量的高层建筑，高空坠物成了城市中仅次于交通肇事的危险行为。若有一个物体从高层由静止落下，经过下落总高度中正中间一段10m高度所用时间为0.5s，已知重力加速度大小为10m/s2，则该物体下落的总高度约为（）A.20m B.31m C.35m D.41m5.现代战争可用无人机实施投弹，某无人机在离地高为h的高空沿水平方向做匀加速运动，某时刻释放一颗炸弹，炸弹落地时与无人机的水平距离为s，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则无人机运动的加速度大小为（）A. B. C. D.6.2023年12月21日，神舟十七号乘组成员协同合作，顺利完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。已知空间站离地高度约400km，航天员出舱时间约7.5h，下列说法正确的是（）A.航天员出舱时处于完全失重状态，惯性完全消失B.航天员相对于空间站静止时处于平衡状态C.航天员在舱外的线速度比同步卫星在轨运行线速度大D.航天员出舱工作时，航天员可视为质点7.如图，将一个小球从水平地面上的A点以一定的初速度斜向右上抛出，抛出的初速度与水平方向的夹角为37°，小球刚好落在地面上B点，A、B间的距离为20m，若将小球上移到A点正上方的P点水平抛出，抛出的初速度大小与在A点抛出的初速度大小相同，小球也恰好能落到B点，小球可视为质点，不计空气阻力，则P点离地面的高度为（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g大小取10m/s2）（）A.9.6m B.5.8m C.4.8m D.3.6m8.如图，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一名质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起运动，当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力加速度大小为g，游客可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（）A.处于平衡状态B.处于失重状态C.速度大小一定为D.若向心力为F，则游客受到的合力大小等于mg+F9.如图，质量一定的小球在光滑锥形漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力为F、漏斗内壁对小球的作用力为FN，小球做圆周运动的线速度为v，周期为T，半径为r，则r越大（）A.F越大 B.FN越大 C.v越大 D.T越大10.如图为发射某中轨道卫星的示意图，轨道I为近地轨道，轨道II为转移轨道，轨道III为运行轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。已知轨道I和轨道III的半径之比为1∶4，下列说法正确的是（）A.卫星在所有轨道上的速度都不可能大于7.9km/sB.卫星在轨道I上P点线速度是卫星在轨道III上Q点线速度的2倍C.卫星在轨道II上P点线速度是卫星在轨道II上Q点线速度的4倍D.卫星在轨道I上P点加速度是卫星在轨道II上Q点加速度的8倍二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）某实验小组用如图甲所示装置做“探究平抛运动的特点”实验。小球从斜槽轨道末端滑出后，被横挡条卡住，调整横挡条位置，记录小球运动经过的不同位置，描出平抛运动的轨迹。（1）关于实验要点，下列说法正确的是。A.小球释放的初始位置越高越好B.斜槽轨道末端必须光滑C.小球在平抛运动过程中要靠近白纸但不接触（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，坐标系的坐标原点选择正确的是。A. B. C. D.（3）实验中画出的小球做平抛运动的轨迹如图乙中曲线所示，O为平抛运动的起点，小组成员在坐标系内画了一条经过O点的斜的直线，与轨迹相交于A点，已知OA的斜率为k，A点的横坐标为xA，重力加速度大小为g，则A点的纵坐标为yA=，小球平拋的初速度大小v0=。（均用题中所给物理量符号表示）12.（9分）某同学用如图甲所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB固定在竖直面内，在圆弧轨道的最低点下面安装一个力传感器，在最低点两侧面安装一个光电门，从A点正上方某点处由静止释放一个质量为m、半径为r（r远小于R）的小球，小球沿圆弧轨道通过最低点时，与光电门相连的数字计时器记录小球的遮光时间，力传感器记录小球对轨道的压力，重力加速度大小为g。（1）某次实验，数字计时器记录小球经过最低点时的遮光时间为t0，则小球经过最低点时的线速度大小为v=，加速度大小为a=。（2）多次改变小球在A点正上方由静止释放的位置，测出多组力传感器的示数F及数字计时器记录的小球遮光时间t，为了反映向心力与速度的关系，作图像，作出的图像如图乙所示，为了直观地反映向心力与速度的直观关系，应尝试作F-（选填“”“”“”或“”）图像。（3）如果作出的图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，图像与纵轴的截距等于（用题中所给物理量符号表示），图像的斜率等于（用题中所给物理量符号表示），则表明：在质量、半径一定时，向心力与成正比。13.（10分）我国计划在2030年前实现载人登月，设宇航员乘坐嫦娥号载人登月飞船来到月球先做近月飞行，测得飞行的速度大小为v，在月球表面着陆后，宇航员将一个铁球从h高处由静止释放，测得经过t时间铁球落到月球表面，已知万有引力常量为G，求：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的半径R；（3）月球的密度ρ。14.（11分）某连队举行匍匐投弹比赛，即人匍匐在倾角θ=37°的山坡脚下向山坡上投掷手榴弹。某战士投掷后，手榴弹落在山坡上的D点，到达D点时速度恰好沿水平方向，测得AD长为L，重力加速度大小为g，忽略战士的投弹高度（可认为手榴弹从斜面底端投出），不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）手榴弹在空中运动的时间t1；（2）手榴弹到达D点时速度大小v1；（3）手榴弹出手时的速度大小v及出手速度与水平方向夹角的正切值。15.（18分）如图，半径R=1m的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，质量为M=2kg的长木板静止在水平面上，长木板的左端紧靠圆弧轨道的最低点B，圆弧轨道的最低点B和长木板的上表面相切，质量为m=1kg的物块从A点正上方离A点高h=0.5m的P点由静止释放，并刚好无碰撞的从A点进入圆弧轨道，物块运动到B点时对圆弧轨道的压力为F2=35N，物块与长木板上表面的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与水平面的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g大小取10m/s2，不计物块的大小，长木板足够长，求：（1）物块到A点时对圆弧轨道的压力F1多大；（2）物块滑上长木板时，物块和长木板的加速度a1、a2分别多大；（3）长木板在水平面上滑行的距离x为多少。——★参考答案★——1.〖答案〗B〖解析〗A、B两个装饰物的线速度、加速度、向心力的方向均不同，A、C、D项错误，这两个装饰物做同轴转动，角速度相同，B项正确。2.〖答案〗D〖解析〗物块受重力、弹力、摩擦力作用，A项错误；物块始终静止，所受合外力不变，B项错误；当木板倾角为θ时，物块对木板的压力大小为F=mgcosθ，当θ增大，压力减小，C项错误，根据力的平衡，木板对物块的摩擦力Ff=mgsinθ，当θ增大，摩擦力增大，D项正确。3.〖答案〗C〖解析〗设小汽车某一瞬时的速度为v，此时滑轮与小车间的绳子与水平面的夹角为θ，则重物的速度v'=vcosθ，随着θ减小，cosθ增大，小汽车加速、匀速、减速，重物均有可能加速上升，C项正确。4.〖答案〗B〖解析〗设经过中间10m之前运动的时间为t0，则，则下落的总高度，B项正确。5.〖答案〗A〖解析〗设投弹时无人机的速度大小为v，则投弹后炸弹运动的时间为，根据题意有，解得，A项正确。6.〖答案〗C〖解析〗航天员出舱时处于完全失重状态，但质量不会消失，惯性不会消失，A项错误；航天员相对于空间站静止时随空间站一起做圆周运动，受到的合力不为零，B项错误；同步卫星的轨道半径比空间站的轨道半径大，由可知，卫星的线速度越小，C项正确：航天员出舱工作时，不可视为质点，D项错误。7.〖答案〗A〖解析〗设在A点抛出的初速度大小为v0，小球运动的时间为t1，则，，设在P点离地面的高度为h，则，，解得h=9.6m，A项正确。8.〖答案〗BC〖解析〗做圆周运动，合外力不等于零，A项错误；加速度向下，处于失重状态，B项正确；对座椅的作用力为零，则合外力等于重力，D项错误；由可知，，C项正确。9.〖答案〗CD〖解析〗设小球的质量