吉林省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中联合质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟．注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．2．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．3．考试结束后．将本试卷和答题卡一并交回．4．一、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．下列说法正确的是（）．A．第谷测量大量行星运行的数据并据此推理出了行星运动定律B．太阳系内所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，且太阳处在椭圆的一个焦点上C．计算不同行星间的万有引力时，引力常量有所不同D．太阳系内所有行星轨道的半长轴的二次方与公转周期的比值都相等2．2024年国际体联蹦床世界杯首站巴库站比赛于北京时间2月25日落幕，中国蹦床队斩获3金2银，取得“开门红”．如图所示，某次比赛时，运动员从蹦床正上方A点由静止下落，运动员在B点接触蹦床并将蹦床压缩至最低点C点，不计空气阻力．则下列说法正确的是（）．A．运动员从B点运动到C点的过程中机械能减小B．运动员从A点运动到C点的过程中机械能守恒C．运动员从B点运动到C点的过程中动能逐渐增大D．运动员从B点运动到C点的过程中蹦床的弹性势能先增大后减小3．小李一家驾车外出旅游途中汽车以恒定速率通过图中所示的波浪路，波浪路可简化为竖直平面内的两个半径为R的圆弧，A、B点分别为凸形路面最高点、凹形路面最低点．汽车通过凹形路面最低点B时，对路面的压力大小为其所受总重力的．已知汽车及车上人的总质量为M，小李的质量为m，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）．A．汽车的速率为 B．汽车通过B点时小李处于失重状态C．汽车通过A点时小李处于超重状态 D．汽车通过B点时小李受到的合力大小为4．质量为的玩具小车，速度由向左的变为向右的，取向左为正方向，则小车的动能变化量和动量变化量分别为（）．A． B．C． D．5．2024年2月3日7时37分，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，以“一箭十一星”的方式发射“吉利星座02组”卫星，随后成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功．如图所示，“吉利星座02组”卫星在轨道1上运行，地球同步轨道卫星在轨道2上运行，则下列说法正确的是（）．A．“吉利星座02组”卫星的线速度比地球同步轨道卫星的线速度大B．“吉利星座02组”卫星的角速度比地球同步轨道卫星的角速度小C．“吉利星座02组”卫星的向心加速度比地球同步轨道卫星的向心加速度小D．“吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的周期大6．某次网球训练时，运动员将网球从离水平地面高处以的速度水平击出，已知网球的质量为．取重力加速度大小，不计空气阻力．关于网球从刚被击出到落地的过程，下列说法正确的是（）．A．该过程中网球受到的正力做的功为B．网球落到地面时的速度大小为C．网球在空中运动过程中重力做功的平均功率为D．网球落到水平地面前瞬间受到的重力做功的功率为7．2024年跳水世界杯紫特利尔站比赛于3月3日落幕，中国跳水“梦之队”包揽全部金牌，以9金1银2铜的成绩位列奖牌榜第一．某次跳水训练时，质量为m的运动员到达最高点后由静止下落，下落过程中运动员所受阻力恒定，大小为，g为重力加速度大小．在运动员从最高点开始重心下落h的过程中（运动员未接触水面），下列说法正确的是（）．A．运动员的动能增加了 B．运动员的重力势能减少了C．运动员受到的合力做的功为 D．运动员的机械能减少了8．科学家利用“中国天眼”FAST发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统，是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统．双星系统的示意图如图所示，恒星A、B以连线上的某一点O为圆心做匀速圆周运动，两恒星之间的距离保持不变，两恒星均可视为质点，．关于恒星A、B组成的系统，下列说法正确的是（）．A．恒星A的角速度与恒星B的角速度大小相等B．恒星A的线速度小于恒星B的线速度C．恒星A的向心力与恒星B的向心力大小相等D．相等时间内OA扫过的面积等于OB扫过的面积9，某棵枣树上的枣子成熟后．枣子从离水平地面高为处由静止开始下落，枣子与水平地面的撞击时间为，枣子落地后速度为0，不计空气阻力，取重力加速度大小，规定竖直向下为正方向，枣子的质量为，枣子可视为质点，则下列说法正确的是（）．A．枣子从开始下落到落地静止的过程中力的冲量为B．枣子落地前瞬间的动量为C．枣子与地面碰撞的过程中合力的冲量为D．枣子与地面碰撞的过程中所受地面的平均作用力大小为10．如图甲所示，质量为的物块以一定的初速度冲上倾角为的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系图像如图乙所示．已知物块所受的摩擦力大小恒定，取重力加速度大小．则在物块的路程从0增加到的过程中，下列说法正确的是（）．A．物块受到的摩擦力大小为 B．物块受到的重力做的功为0C．物块的机械能减少量为 D．物块受到的合力做的功为二、非选择题：本题共5小题，共54分．11．（5分）探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值．（1）若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的__________、__________相同，这里用到的实验方法是__________．（2）某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和3格，则左、右两边所放小球的质量之比为__________．12．（10分）某实验小组用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．（1）下列关于本实验的说法正确的是__________．A．实验时打点计时器连接的电源为直流电源B．实验时选用的重物应是质量大、体积小的物体C．实验时应先松手释放纸带，再启动打点计时器D．打点计时器连接的电源电压略大会影响打点计时器的打点时间间隔（2）某同学按照正确的操作完成实验后，得到的纸带如图乙所示，其中纸带上的A、B、C为连续的三个计时点，O点为纸带上打出的第一个点，各点到O点的距离分别为、、，A点到O点有部分点未画出．已知打点计时器的打点频率为f，重物的质量为m，重力加速度大小为g，则纸带上打出B点时重物的速度大小__________，重物从开始下落到纸带上打出B点的过程中增加的动能__________，重物减小的重力势能__________，若在误差允许范围内，则重物下落过程中机械能守恒．（均用给定的物理量符号表示）（3）某同学按第（2）问中的方法处理数据后，发现略大于，造成该误差的原因可能是__________．13．（10分）天文学家通过凌日系外行星巡天卫星，在距离地球137光年的位置发现了一颗“超级地球”（编号为TO1-715b），分析显示，它上面可能有液态水．假设将来人类移居该行星，某航天员做了如下实验：将小球从离该星球表面高度为h处以水平初速度水平抛出，小球落到星球表面的水平位移大小为x．已知该星球的半径为R，引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体，不计该星球的自转及空气阻力，．求：（1）该星球表面的重力加速度大小g；（2）该星球的第一宇宙速度v．14．（14分）如图所示，一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘上面放置一劲度系数的轻弹簧．轻弹簧的一端固定于中心轴上O点且轻弹簧始终保持水平，另一端连接质量为的物块（可视为质点）．圆盘未转动时弹簧未发生形变，此时物块到中心轴的距离为．已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.1，且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小．现让圆盘的角速度由0开始缓慢增大，任意时刻物块的运动均可视为圆周运动，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘．求：（1）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小；（2）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小；（3）当圆盘的角速度大小时，弹簧的弹力大小F．15．（15分）如图所示，在以水平地面向右为x轴正方向、竖直方向向上为y铀正方向建立的直角坐标系内，一根长为L、不可伸长的细线上端固定于坐标为的A点，另一端系一质量为m、可视为质点的小球．在y轴上P点（图中未画出）固定一个表面光滑、足够细的钉子．现将小球拉至细线绷直并水平，由静止释放小球，当细线碰到钉子后，小球以P点为圆心在竖直面内做圆周运动．重力加速度大小为g，不计空气阻力．（1）求细线碰到钉子前瞬间细线上的拉力大小；（2）若细线碰到钉子的瞬间细线绷断，求小球落到水平地面上时的坐标；（3）若细线能承受的最大拉力，要使小球能绕P点做完整的圆周运动，求P点纵坐标的取值范围．——★参考答案★——1．B〖解析〗第谷测量大量行星运行的数据，开普勒通过研究这些天文数据推理出来开普勒行星运动定律，选项A错误；根据开普勒第二、三定律可知，选项B正确、D错误；引力常量是一个定值，具有普适性，选项C错误．2．A〖解析〗运动员从B点运动到C点的过程中，蹦床对运动员的弹力做负功，运动员的机械能减小，选项A正确、B错误；运动员从B点运动到C点的过程中动能先增大后减小，蹦床的弹性势能一直增大，选项C、D错误．3．D〖解析〗汽车通过B点时，对汽车整体受力分析有，其中，解得，选项A错误；汽车通过B点时小李的加速度方向竖直向上，小李处于超重状态，选项B错误；汽车通过A点时小李的加速度方向竖直向下，小李处于失重状态，选项C错误；汽车通过B点时，小李受到的合力提供向心力，有，选项D正确．4．C〖解析〗小车的动能变化量，动量变化量，选项C正确．5．A〖解析〗根据，可知“吉利星座02组”卫星的线速度、角速度、向心加速度均比地球同步轨道卫星的大，“吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的小，选项A正确，B、C、D错误．6．C〖解析〗该过程中网球受到的重力做的功，选项A错误；网球做平抛运动，有，，，解得，，选项B错误；网球在空中运动过程中重力做功的平均功率，选项C正确；网球落到水平地面前瞬间受到的重力做功的功率，选项D错误．7．D〖解析〗运动员从最高点开始下落的过程中，受到的合力大小为，在运动员从最高点开始重心下落h的过程中合力做的功为，运动员的动能增加了，选项A、C错误；运动员的重力势能减少量等于运动员受到的重力做的功，因此运动员的重力势能减少了，选项B错误；运动员的机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，即运动员受到的阻力做的功，，因此运动员的机械能减少了，选项D正确．8．AC〖解析〗因恒星A、B均绕O点做匀速圆周运动，且两恒星之间的距离保持不变，所以两恒星的角速度大小相等，选项A正确；根据结合，可知恒星A的线速度大于恒星B的线速度，选项B错误；恒星A、B做圆周运动所需的向心力均由彼此的万有引力提供，因此两者的向心力大小相等，选项C正确；恒星A、B均做匀速圆周运动，且，因此相等时间内OA扫过的面积大于OB扫过的面积，选项D错误．9．BD〖解析〗枣子在空中做自由落体运动，有，，解得，，枣子落地前瞬间的动量，枣子从开始下落到落地静止的过程中重力的冲量，选项A错误、B正确；枣子与地面碰撞的过程中有，选项C错误；枣子与地面碰撞过程中有，解得，即平均作用力大小为，选项D正确．10．BC〖解析〗物块的路程从0增加到的过程中，物块沿斜面上滑，有，解得，选项A错误；物块的路程从0增加到的过程中，物块先上滑后下滑，物块的位移为0，因此物块受到的重力做的功为0，选项B正确；物块的机械能减少量等于克服摩擦力做的功，有，选项C正确；物块的动能变化量等于物块受到的合力做的功，因此物块受到的合力做的功，选项D错误．11．（1）质量（1分） 角速度（1分） 控制变量法（1分）（2）（2分）〖解析〗（1）若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的质量、角速度相同，这里用到的实验方法是控制变量法．（2）由向心力表达式可知，小球做匀速圆周运动的半径、角速度不变时，小球所需的向心力大小与小球的质量成正比，向心力大小之比为，则左、右两边所放小球的质量比为．12．（1）B（2分）（2）（2分）（2分）（2分）（3）纸带上打出O点时重物实际的速度不为0（空气阻力或摩擦力不给分，其他〖答案〗合理均给分）（2分）〖解析〗（1）实验时打点计时器连接的电源是交流电源，选项A错误；为减小误差，实验时选用的重物应是质量大、体积小的物体，选项B正确；实验时应先启动打点计时器，待打点稳定后再释放纸带，选项C错误；打点计时器连接的电源电压略大不会影响打点的时间间隔，选项D错误．（2）纸带上打出相邻两点的时间间隔，纸带上打出B点时重物的速度大小，重物从开始下落到纸