广东省佛山市七校2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷【含答案解析】

高一物理本试卷满分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.本试卷主要考试内容：粤教版必修第二册第一章到第四章第四节。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.篮球从高处无转动下落将沿竖直方向运动，若在释放瞬间给篮球一个转动速度，篮球仍在竖直平面内运动，运动轨迹变成曲线，如图1所示。图2为其侧视图，篮球运动到M点时速度方向如图所示。下列说法正确的是（）A.篮球下落过程中只受重力B.篮球的速度可以保持不变C.M点处篮球受到的合力可能指向左下方D.M点处篮球的加速度方向指向轨迹的凹侧【答案】D【解析】【详解】A．由题知，篮球做曲线运动，根据图2篮球所受力在曲线凹侧，重力方向竖直向下，故篮球下落过程中还受到其他力，A错误；B．篮球做曲线运动，故为变速运动，B错误；CD．根据曲线运动的特点可知，M点处篮球速度方向沿运动轨迹切线方向，合外力方向指向运动轨迹的凹侧，则加速度方向指向运动轨迹的凹侧，C错误，D正确；故选D。2.如图，一水平赛车赛道两侧为圆弧，两赛车A、B分别经过图中两点，速度大小相同，当赛车转弯时，若车速过快容易发生侧滑，下列说法正确的是（）A.赛车A的向心加速度比赛车B的大B.赛车A的角速度比赛车B的小C.赛车B比赛车A更容易发生侧滑D.为防止赛车侧滑，可以减小赛车和运动员的质量【答案】A【解析】【详解】A．由向心加速度公式知由题知，两赛车A、B速度大小相同，则越大，向心加速度越小，故，A正确；B．由角速度与线速度关系知则越大，角速度越小，故，B错误；C．由向心力公式知由题知，半径越小，所需向心力越大，故赛车A比赛车B更容易发生侧滑，C错误；D．赛车在转弯时由地面摩擦力提供赛车做圆周运动向心力，则由公式知，防止赛车侧滑，与赛车和运动员的质量无关，D错误；故选A。3.如图所示，某企鹅以如图所示方向斜向上跳水，它距海面高为h，速度大小为，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.企鹅经过最高点时动能为0B.若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，则落水时速度大小不同C.重力做功为D.企鹅的速度大小不变，方向不断改变【答案】C【解析】【详解】A．不计空气阻力，企鹅做斜上抛运动，企鹅经过最高点时动能不为0，A错误；B．若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，由动能定理知，重力做功等于动能的增加量，则两种情况落水时速度方向不同，大小相同，B错误；C．以海面为零势能面，由机械能守恒知则重力做功为C正确；D．企鹅做斜上抛运动，速度方向和大小不断变化，D错误；故选C。4.如图，一块橡皮擦用细绳（粗细不计）悬挂于圆柱体的O点，圆柱体以恒定的角速度滚动，从而使圆柱体匀速向左边移动，同时使橡皮擦上升，细绳将缠绕在圆柱体上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱体长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（）A.橡皮擦运动的轨迹为直线B.橡皮擦在水平方向上做加速运动C.橡皮擦运动时，绳子上的拉力小于橡皮擦受到的重力D.橡皮擦在竖直方向上上升的速度与圆柱体滚动的角速度无关【答案】A【解析】【详解】ABD．橡皮擦参与了水平向左和沿绳子方向上的分运动，因为圆柱的角速度不变，所以线速度也不变，故橡皮擦参与的两个方向上的分运动都是匀速直线运动，合运动也是匀速直线运动，故A正确，BD错误；C．橡皮擦水平方向上做匀速运动，该方向上加速度为零，故该方向上不受力，可知绳子处于竖直状态，由沿绳子方向上处于平衡状态，得绳子上的拉力等于橡皮擦受到的重力，故C错误。故选A。5.重庆市巴南区有一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看作由凹凸路面彼此连接而成如图乙所示。汽车通过路面最低点N和最高点M时速率相等，每一处凹凸路面部分均可看作半径为R的圆弧，汽车经过最低点N时，对路面的压力大小为其所受重力的2倍，已知汽车及车上人的总质量为m，重力加速度大小为g，以下说法正确的是（）A.汽车经过N点时的速率为B.汽车经过M点时对路面恰好无压力C.汽车经过M点时对路面的压力大于经过N点时对路面的压力D.从N点到M点汽车重力势能减小【答案】B【解析】【详解】A．汽车经过N点时，根据牛顿第二定律，可得解得故A错误；B．同理汽车经过M点时，有联立，解得根据牛顿第三定律可知汽车经过M点时对路面恰好无压力。故B正确；C．综上所述汽车经过M点时对路面的压力小于经过N点时对路面的压力。故C错误；D．根据可知从N点到M点汽车重力势能增加。故D错误。故选B。6.2024年4月15号，我国成功发射四维高景三号01星，假设地球是半径为R的标准球体，该卫星质量为m，运行在距地面高度为h的圆形轨道上，地球表面重力加速度为g，则关于运行在该轨道上的卫星，下列说法正确的是（）A.运行的向心加速度大小为g B.运行的速度大小为C.运行的角速度为 D.运行的周期为【答案】B【解析】【详解】根据而可得运行的向心加速度大小为运行的速度大小为运行的角速度为运行的周期为故选B。7.如图所示，质量为m的运动员，运动员弹起至最高点后掉下来，下降高度为H后开始与蹦床接触，在蹦床上继续下降h到达最低点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.运动员刚接触蹦床时的动能等于B运动员接触蹦床后开始做减速运动C.运动员落至最低点时，弹性势能增加了D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能【答案】C【解析】【详解】A．由机械能守恒定律可知，运动员刚接触蹦床时的动能等于选项A错误；B．运动员接触蹦床后的开始阶段，重力大于弹力，则加速度向下，运动员向下加速运动，当弹力等于重力时加速度为零，速度最大，以后弹力大于重力，加速度向上，运动员做减速运动，选项B错误；C．运动员落至最低点时，重力势能减小，由机械能守恒可知，弹性势能增加了，选项C正确；D．运动员接触蹦床后至最低点的过程中，根据动能定理即即克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能以及重力势能减小量之和，选项D错误。故选C。8.智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道，另一端悬挂一根带有配重的轻绳，将腰带水平系在腰间，通过人体扭动，配重会随短杆做水平匀速圆周运动。其简化模型如图乙所示，悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2m，绳子与竖直方向夹角为θ，绳长l=0.5m，可视为质点的配重质量m=0.5kg，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.匀速转动时，配重受到的合力恒定不变B.增大转速，则身体对腰带的摩擦力变大C.转动过程中受到的拉力D.当使用者掌握好锻炼节奏后能够使θ稳定在37°，此时配重的角速度【答案】D【解析】【详解】A．匀速转动时，配重受到的合力提供向心力，其大小不变，方向变化，故A错误；BC．若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大，竖直方向有水平方向，有则拉力T变大，向心力变大，f不变，即身体对腰带的摩擦力不变，故BC错误；D．对配重，根据牛顿第二定律可得解得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.2023年10月26日17时46分，我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，则下列说法中正确的是（）A.神舟十七号的发射速度应大于第一宇宙速度B.神舟十七号进入II轨道后周期变长C.“M卫星”若要与空间站对接，可以在III轨道上点火加速追上空间站D.神舟十七号在II轨道上c点点火加速进入III轨道，此时在III轨道上的c点的加速度大于II轨道上的c点的加速度【答案】AB【解析】【详解】A．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度，发射“神舟十七号”的速度大于第一宇宙速度，A正确；B．由开普勒第三定律知，神舟十七号进入II轨道后周期变长，B正确；C．“M卫星”若要与空间站对接，“M卫星”应该由低轨道与高轨道的空间站对接，对接开始时需要点火加速，脱离原有轨道，此后做离心运动与空间站实现对接，若在同一轨道，“M卫星”点火加速轨道会变的更高，C错误；D．根据牛顿第二定律有可得III轨道上的c点的加速度等于II轨道上的c点的加速度，D错误；故选AB。10.如图所示，图甲、乙分别是生活中常见的台阶式扶梯和倾斜式扶梯，两扶梯的倾角相同，某质量为m的同学先后站在两扶梯上，随扶梯匀速上升，均在时间t内上升的高度为h，重力加速度大小为g（）A.两图中支持力均对人不做功B.两图中重力的瞬时功率均为C.乙图人所受的摩擦力做功的平均功率为D.若图甲电梯加速运动，甲所受的摩擦力对甲做正功【答案】CD【解析】【详解】A．图甲中，人匀速上升，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功。图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，A错误；B．由图知，重力与速度之间有夹角，故两图中重力的瞬时功率均为B错误；C．乙图人所受的摩擦力为动力，摩擦力做正功，由于电梯做匀速直线运动，则摩擦力做功等于重力势能增加量，则解得C正确；D．若图甲电梯加速运动，设人的加速度为方向斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得方向水平向右；方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用方向水平向右，电梯对人的摩擦力表现为动力，故甲所受的摩擦力对甲做正功，D正确；故选CD。11.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m=5×103kg的重物，到A点时，起重机的功率达到额定功率P0，以后起重机保持该功率不变，继续向上提升重物到B点达到最大速度，之后匀速上升，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，则整个过程中，下列说法正确的是（）A.OA过程起重机对重物的拉力不变，且F=8×104NB.P0=1.2×105WC.BC过程中牵引力做功W=4.4×103JD.BC过程重物上升的高度h=2.4m【答案】BD【解析】【详解】A．OA过程货物做匀加速运动，则起重机对重物的拉力不变，加速度根据可得F=6×104N选项A错误；B．额定功率选项B正确；C．BC过程中牵引力做功W=P0tBC=1.2×105×1J=1.2×105J选项C错误；D．BC过程的速度重物上升的高度h=vmtBC=2.4m选项D正确。故选BD三、非选择题：本题共5小题，共50分。12.某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度大小和半径r之间关系的实验。选一根圆珠笔杆，取一根尼龙细线，一端系一个小钢球，质量为m；另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，质量为M，如图甲所示。调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为L。握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动（细线上拉力近似等于小钢球所需的向心力），用秒表记录物块运动n圈的时间为。（1）小钢球做匀速圆周运动的角速度____（用题目给出的符号表示）。（2）保持水平部分尼龙细线的长度L不变，在下方增加质量为M的钩码，发现此时钢球匀速转动的角速度为原来的____倍。（3）保证钢球的质量m、圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为L不变，得到钢球转动的角速度平方与钩码重力的关系图像，其中正确的是图____（填“乙”或“丙”）。【答案】（1）（2）（3）丙【解析】【小问1详解】由题知，运动n圈的时间为，则根据公式知【小问2详解】由向心力公式知增加一个砝码后代入得【小问3详解】由圆周运动知知与成正比，故图“丙”正确；13.某同学先后用图甲、乙两个实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。（1）在图甲装置中，用铁锤打击弹片，使A球水平抛出，同时B球自由落下，下列判断正确是。A.实验中必须保证两球的质量相等B.图甲实验说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动C.图甲实验说明平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动D.若增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将延长（2）该同学随后又用图乙所示的装置研究平抛运动①从斜轨上释放小球，用每隔T曝光一次的频闪照相机正对着木板照相，每次需让小球从同一位置由静止释放，是为了____________；②从数字计时器读得小球通过光电门的遮光时间t，已知小球直径为d，则小球通过光电门时的瞬时速度为v1=__________；（用题中物理量符号表示）③根据频闪照片中记录的信息，在坐标纸上标出小球离开斜轨后的5个连续位置A、B、C、D、E，其中A、E之间在水平方向上有12个方格，坐标纸一个方格的边长为L，由此可求得小球做平抛运动的初速度为v2=__________；④实际实验中导致v1≠v2的可能原因有___________。（填选项前的字母）A.小球在轨道斜面上受摩擦阻力B.小球平抛运动过程受空气阻力C.小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度【答案】（1）B（2）①.保证小球的初速度大小相等②.③.④.BC【解析】【小问1详解】A．实验中两球的质量不一定必须相等，因为两球下落的时间与质量无关。故A错误；BC．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律。故B正确；C错误；D．A球在空中飞行时间与水平初速度无关，因此增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将不变。故D错误。故选B。小问2详解】①[1]每次需让小球从同一位置由静止释放，是为了保证小球的初速度大小相等。②[2]小球通过光电门时的瞬时速度为③[3]小球做平抛运动的初速度为④[4]A．轨道斜面的作用是使小球获得一个水平初速度，小球在轨道斜面上受摩擦阻力并不影响的大小。故A错误；B．小球平抛运动过程受空气阻力，使得小球水平方向做减速运动，水平位移偏小，值偏小。故B正确；C．小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度，会造成遮光时间变短，则造成偏大。故C正确。故选BC。14.电动汽车由于其节能环保、低噪声、提速快等优点，越来越受消费者青睐。如图所示，平直公路上A点左边路段为柏油路面，右边路段为水泥路面。某电动汽车在平直柏油路面上维持额定功率水平向右做匀速直线运动，从A点进入水泥路面后汽车仍以额定功率行驶。已知电动汽车在柏油路面行驶时和在水泥路面行驶时受到的阻力均为恒力，且前者大于后者。简要分析该电动汽车刚进入水泥路面时做什么运动，并分析之后汽车的受力和运动情况。【答案】见解析【解析】【详解】电动汽车在平直柏油路面上维持额定功率水平向右做匀速直线运动，由题知，阻力均为恒力，且前者大于后者，进入水泥路面后受阻力减小，功率不变，牵引力大于水泥路面阻力，根据则电动汽车刚进入水泥路面时加速度不为0，随速度增加，加速度减小，故电动汽车从柏油路面进入水泥路面时做加速度减小的加速运动。电动汽车进入水泥路面后汽车牵引力大于水泥路面阻力，后速度增加，牵引力减小，电动汽车做加速度减小的加速运动，当牵引力减小至等于阻力时合力为0，电动汽车速度达到最大值，后做匀速直线运动。15.图甲为游乐场中的水滑梯，其简化示意图如图乙，可视为由倾斜的光滑轨道AB和水平阻力轨道BC平滑连接组成。倾斜轨道的起点A到水平地面的竖直高度h=5m，人在水平轨道上受到的平均阻力大小是重力的，重力加速度大小g=10m/s2。（1）游客从起点A滑下，刚滑到水平轨道B时的速度多大？（2）出于安全考虑，要求人不能碰撞水平轨道的末端C，则水平轨