广东省韶关市武江区2023-2024学年高一下学期5月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年第二学期韶实、榕城、清实、新河、龙实五校联考试卷高一物理注意事项：1.满分100分，考试时间75分钟。2.答卷前，考生务必将姓名、准考证号等在答题卷上填写清楚。3.选择题〖答案〗用2B铅笔在答题卷上把对应题目的〖答案〗标号涂黑，非选择题用0.5mm的黑色签字笔在每题对应的答题区域内做答，答在试题卷上无效。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.下列运动不能用经典力学描述的是A.高铁列车从广州向北京飞驰B.火箭携带卫星飞向太空C.战斗机从航母上起飞D.电子以接近光速的速度运动〖答案〗D〖解析〗经典力学适用于低速宏观的物体，不适用于微观高速物体，故电子的运动不能用经典力学描述，高铁列车的飞驰、火箭携带卫星飞向太空、战斗机从航母上起飞都能用经典力学描述，故选项D正确，A、B、C错误．2.天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星绕太阳的轨道为椭圆，如图所示，则哈雷彗星从位置N经过P运动到M的过程中，下列说法正确的是（）A.哈雷彗星受到太阳的引力一直增大B.哈雷彗星受到太阳的引力先减小后增大C.哈雷彗星速度一直增大D.哈雷彗星速度先增大后减小〖答案〗D〖解析〗AB．哈雷彗星从N→P→M过程中，彗星与太阳的距离先变小后变大，根据万有万有引力定律可知，彗星受到太阳的引力先增大后减小，AB错误；CD．根据开普勒第二定律可知，彗星在近日点速度最大，在远日点速度最小，故哈雷彗星从位置N经过P运动到M的过程中的速度先增大后减小，C错误，D正确。故选D。3.如图所示，某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方，若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度，则飞镖从离手到击中靶盘的过程中（）A.空中飞行时间不变 B.空中飞行时间变长C.击中位置可能上移 D.不可能击中靶心〖答案〗B〖解析〗AB．飞镖做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。当仅仅减小投掷飞镖的速度时，因水平位移不变，则击中靶盘的时间变长，即在空中飞行时间变长。故A错误，B正确；CD．在竖直方向上由可知当变大时，竖直位移变大，击中点会向下偏移，则有可能击中靶心。故C错误，D正确。故选B。4.如图所示，某儿童电动玩具车的发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面的摩擦力恒为5N，忽略空气阻力的影响，当玩具车以额定功率启动后，下列说法正确的是（）A.玩具车一开始做匀加速运动B.玩具车运行时牵引力大小不变C.玩具车运行的最大速度为3m/sD.玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功〖答案〗C〖解析〗AB．由可知，当玩具车以额定功率启动后，速度增大，牵引力减小，不是做匀加速运动，故AB错误；C．当玩具车匀速运动时，速度最大，为故C正确；D．由动能定理可知玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功与动能增加量之和，故D错误。故选C。5.物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然将恒力F1逆时针旋转90°，则物体的运动情况是（）A.一定做匀变速直线运动 B.可能做匀速直线运动C.可能做曲线运动 D.速度大小一定增加〖答案〗C〖解析〗物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，则F1与F2和F3的合力等大反向，若突然将恒力F1逆时针旋转90°，则物体所受的合力为若合力方向与原来速度方向共线，则物体将做匀变速直线运动，若合力方向与原来速度方向不共线，则物体将做匀变速曲线运动，而速度大小可能增大也可能减小。故选C。6.如图，甲、乙、丙是地球赤道平面内绕地心运动的三颗人造卫星，甲、丙的轨道为圆，乙的轨道为椭圆。则三颗卫星（）A.在轨道上运行的周期关系是：B.在轨道上1、2、3位置的加速度大小关系是：C.在轨道上1、2、3位置的速率关系一定是：D.在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系一定是：〖答案〗B〖解析〗A．根据开普勒第三定律可得卫星在1、2、3轨道运行时轨道半径或者半长轴增大，所以周期增大，即故A错误；B．根据牛顿第二定律有所以卫星在1、2、3处与地球球心间的距离增大，则加速度减小，即故B正确；C．根据万有引力提供向心力有所以所以但无法确定v2与v3大小关系，故C错误；D．由于不知道三颗卫星的质量关系，所以不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系，故D错误。故选B。7.一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗设最高点离地面的高度为，离水平阳台的高度为，则，水柱在空中运动的时间根据题意可知，甲、乙两水柱最高点在同一水平线上，则甲、乙水柱在空中运动的时间相等，根据则甲、乙水柱竖直方向的初速度相等，由图可知，乙的水平位移大，根据则乙水平方向的初速度大，根据则乙水柱喷出时的速度大。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8.有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（）A.小船可能垂直河岸到达正对岸B.小船渡河的最短时间等于60sC.小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240mD.小船以最短位移渡河时，位移大小为180m〖答案〗BC〖解析〗A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误；B．当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间，故B正确；C．船以最短时间渡河时沿河岸的位移，故C正确；D．如图所示，由三角形的相似得最短位移为，故D错误。故选BC。9.汽车的车厢地板上水平放着内装三个相同圆柱形工件的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，如图乙所示（向汽车前进方向看）。当汽车匀速率通过三个半径依次变小的水平圆形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。下列分析判断正确的是（）A.Q和M对P的支持力大小始终相等B.汽车过A、B、C三点时工件P受到的合外力大小相等C.汽车过C点时，汽车的向心加速度最大D.汽车过B点时，M对P的支持力小于Q对P的支持力〖答案〗CD〖解析〗A．汽车过A、B、C三点时，做匀速圆周运动，合外力指向圆弧的圆心，故对P分析，A、C两点合外力向左，B点合外力向右，Q和M对P的支持力大小不是始终相等，故A错误；B．汽车过A、B、C三点时的圆弧轨道半径不同，根据合外力提供向心力得当汽车匀速通过三个半径依次变小的圆形弯道时，工件P受到的合外力大小依次增大，故B错误；C．汽车的向心加速度为可知汽车过C点时，弯道对应的半径最小，向心加速度最大，故C正确；D．汽车过B点时，所受的合外力向右，故M对P的支持力小于Q对P的支持力，故D正确。故选CD。10.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α=37°，足够长的斜面底端沿斜面向上运动。上升的最大高度为3.0m，选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A.物体的质量m=1.0kgB.物体的初速度v0=10m/sC.物体受到的摩擦力Ff=4ND.物体回到斜面底端时的动能Ek=20J〖答案〗ABC〖解析〗A．当h=3m时，物体速度为零，则解得故A正确；B．当h=0时，物体初动能等于机械能，则解得故B正确；C．对物体上升的整个过程中，根据动能定理可得解得故C正确；D．从顶端到底端，根据动能定理得解得故D错误。故选ABC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。使重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，6，相邻计数点之间还有1个计时点。（1）关于本实验，下列说法正确的是______A.实验前必须用天平测出重物的质量B.实验前需用刻度尺测出重物距地面的高度C.实验时先通电，打点稳定后再释放纸带（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量和势能变化量C.速度变化量和高度变化量（3）图乙为纸带的一部分，打点3时，重物下落的速度大小______m/s（结果保留3位有效数字）。〖答案〗（1）C（2）A（3）1.15〖解析〗（1）A．根据题意可知，要验证的表达式为两边都有m可以消掉，则实验前没必要用天平测出重物的质量，故A错误；B．测重物下落的高度时，通过实验后纸带上点迹间的距离进行测量，故B错误；C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带，故C正确。故选C。（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。故选A。（3）根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，打点3时，重物下落的速度大小12.某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。（1）滑块和角速度传感器的总质量为250g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是______，滑块到竖直转轴的距离为______m；（2）若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，转轴转动的最大角速度为______。〖答案〗（1）水平杆不光滑0.5（2）10〖解析〗（1）若水平杆不光滑，则滑块转动过程中当角速度较小时只有静摩擦力提供向心力，随着角速度增大摩擦力逐渐增大，当摩擦力达到最大值时，继续增大转速绳子开始出现拉力，则有则有图像不过坐标原点。根据可知图像的斜率为解得滑块到竖直转轴的距离为（2）由图像可知，开始产生绳子拉力时，有若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，设转轴转动的最大角速度为，则有联立可得解得13.如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数μ。〖答案〗（1）1m/s；（2）0.2〖解析〗（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有联立解得代入数据得v0=1m/s（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有联立解得代入数据得μ=0.214.2024年5月8日，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。若嫦娥六号的质量为m，绕月球做半径为r的圆周运动，运动周期为T。月球可视为质量均匀的球体，不考虑月球的自转。（1）求月球的质量M；（2）求嫦娥六号探测器在该轨道上运行的动能Ek；（3）嫦娥六号登陆月球后，受到的重力为F，求月球的半径R。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根据万有引力提供向心力有所以月球的质量为（2）探测器动能为解得（3）探测器登陆月球后，受到的重力为F，则月球表面的重力加速度为由于解得15.如图所示，质量为的小滑块（可视为质点）在半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A，由静止开始释放，A点和圆心等高。它运动到圆弧轨道最低点B时速度为。当滑块经过B点后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为、长的斜面上（未离开接触面），之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节。斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点。滑块在C、D两处换向时速度大小均不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，不计空气阻力。（1）求光滑圆弧的半径R以及滑块经过圈弧B点时对圆弧轨道的压力大小；（2）若设置，求弹簧的最大弹性势能；（3）若滑块经多次往返运动，最终停在D点，求取值范围。〖答案〗（1）15N；（2）4J；（3）0.125≤μ<0.7