廣東省深圳市名校聯(lián)考2023-2024學年高一下學期4月期中物理試卷(解析版)-試卷下載-教習網(wǎng)

考生注意：
1．本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。
2．答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。
3．考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。
4．本卷命題范圍：新人教必修第二冊第五章至第七章。
一、選擇題（本題共12小題，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，每小題3分，第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
1. 科學的發(fā)展離不開科學家的不斷探索。關于科學家的貢獻，下列說法正確的是（）
A. 卡文迪什首次通過實驗測出了引力常量
B. 牛頓根據(jù)萬有引力定律測出了地球的質(zhì)量
C. 開普勒總結(jié)了行星運動的規(guī)律，并指出這是萬有引力作用的結(jié)果
D. 伽利略提出了慣性概念，衛(wèi)星保持勻速率做圓周運動的性質(zhì)就是慣性
【答案】A
【解析】AB．卡文迪什首次通過實驗測出了引力常量，同時根據(jù)萬有引力定律，測出了地球的質(zhì)量，故A正確，B錯誤；
C．開普勒總結(jié)了行星運動的規(guī)律，并未發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，故C錯誤；
D．伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗，提出慣性的概念，但勻速圓周運動是變速運動，衛(wèi)星保持勻速率做圓周運動的性質(zhì)不是慣性，故D錯誤。
故選A。
2. 如圖所示為模擬過山車，小球安全通過軌道內(nèi)側(cè)最高點，則小球通過最高點時（）
A. 受重力和向心力
B. 重力和彈力提供向心力
C. 受重力、彈力和向心力
D. 受豎直向上的離心力作用
【答案】B
【解析】向心力是效果力，可以是幾個力的合力也可以是某個力的分力，不是物體受到的力；也不存在所謂的離心力的說法，所以小球通過最高點時重力和彈力提供向心力。
故選B。
3. 甲、乙兩個質(zhì)點間的萬有引力大小為，若甲質(zhì)點的質(zhì)量不變，乙質(zhì)點的質(zhì)量增大為原來的4倍，同時它們間的距離減為原來的，則甲、乙兩個質(zhì)點間的萬有引力大小將變?yōu)椋? ）
A. B. C. 3FD. 9F
【答案】D
【解析】ABCD．由萬有引力定律得
，
解得
故ABC錯誤，D正確。
故選D。
4. 如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現(xiàn)用一支鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線始終保持豎直。當細線與豎直方向夾角為時，橡皮的速度大小為（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】將鉛筆與繩子接觸的點的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向，如圖所示
則沿繩子方向上的分速度為
則橡皮在豎直方向上的速度大小為
合速度大小為
故選A。
5. 如圖所示為某同學對著豎直墻面練習投籃，在同一高度的A、B兩點先后將球斜向上投出，籃球均能垂直打在豎直墻上的同一點P點，不計空氣阻力。關于籃球投出后在空中的運動，下列說法正確的是（）
A. A點投出在空中的運動時間長
B. B點投出在空中運動的時間長
C. B點投出打到P點的速度大
D. A、B兩點投出打到P點的速度大小無法比較
【答案】C
【解析】AB．籃球在空中的運動時間由豎直方向的高度差決定，根據(jù)，可知點、點投出的籃球在空中的運動時間相等，故AB錯誤；
CD．由逆向思維可知，從點出來的籃球做平拋運動，根據(jù)
可知，水平位移越大初速度越大，則點投出打到點的速度大，故C正確，D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示，剪刀在使用過程中，剪刀上的A、B兩點繞O點轉(zhuǎn)動的角速度分別為ωA和ωB，線速度大小分別為vA和vB，則（）
A. ωA=ωB，vAvB
C. ωAωB，vA=vB
【答案】B
【解析】剪刀上的A、B兩點繞O點轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即
ωA=ωB
根據(jù)
因為
rA>rB
可知
vA>vB
故選B。
7. 長為L的懸線固定在O點，在O點正下方處有一釘子B，把懸線另一端的小球拉到跟懸點在同一水平面上無初速度釋放，小球到懸點正下方時懸線碰到釘子，則小球的（）
A. 線速度突然增大B. 角速度突然減小
C. 向心力突然增大D. 懸線拉力突然減小
【答案】C
【解析】A．碰到釘子瞬間，線速度不突變，所以線速度不變，故A錯誤；
B．碰到釘子瞬間，圓周運動半徑減小，根據(jù)
可知角速度突然增大，故B錯誤；
C．碰到釘子瞬間，圓周運動半徑減小，根據(jù)
可知向心力增大，故C正確；
D．根據(jù)牛頓第二定律
小球重力不變，向心力增大，懸線拉力增大，故D錯誤。
故選C。
8. 生活中的很多現(xiàn)象往往都可從物理的角度進行解釋。在下面的四幅圖中，甲圖展示的是正在脫水的衣物，乙圖展示的是火車正在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎，丙圖展示的是兒童正在蕩秋千，丁圖展示的是摩托車騎于正在球形鐵籠豎直面內(nèi)沿內(nèi)壁進行“飛車走壁”表演。下列對四幅圖中有關現(xiàn)象的說法正確的是（）
A. 甲圖衣物中的水分因受到離心力的作用而被甩出
B. 乙圖中外軌高于內(nèi)軌，但是火車的輪緣可能對外軌產(chǎn)生側(cè)向擠壓
C. 丙圖中秋千擺至最低點時，兒童處于失重狀態(tài)
D. 丁圖中在豎直面內(nèi)做圓周運動的麾托車，在最高點時的速度可以為零
【答案】B
【解析】A．甲圖脫水桶的脫水原理是：當水滴的附著力小于需要的向心力時，水滴做離心運動，從而沿切線方向甩出，水滴并非受到離心力的作用，故A錯誤；
B．乙圖中只要火車的速度滿足規(guī)定的速度時，火車的輪緣對內(nèi)軌和外軌均無側(cè)向作用力，當火車的速度超過規(guī)定的速度時，火車有做離心運動的趨勢，此時火車的輪緣就會對外軌產(chǎn)生側(cè)向擠壓，故B正確；
C．丙圖中秋千從高處擺至最低點時，加速度向上，則兒童一定處于超重狀態(tài)，故C錯誤；
D．丁圖中在豎直面內(nèi)做圓周運動的摩托車，在最高點時的最小速度滿足
即
即速度一定不為零，故D錯誤。
故選B。
9. 下列關于三種宇宙速度的說法正確的是（）
A. 第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大運行速度
B. 第一宇宙速度，第二宇宙速度，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運行時的速度大于等于，小于
C. 第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星的最小發(fā)射速度
D. 我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度
【答案】AC
【解析】A．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度，故A正確；
B．第一宇宙速度，第二宇宙速度，則人造衛(wèi)星發(fā)射時的速度大于等于，小于，故B錯誤；
C．第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星的最小發(fā)射速度，故C正確；
D．我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故D錯誤。
故選AC。
10. 小船過河，河寬300m，水流速度為4m/s，船在靜水中的速度為3m/s，下列說法錯誤的是（）
A. 船不可能到達正對岸
B. 船的最短過河時間為100s
C. 船頭指向正對岸過河到達對岸過程，船的運動軌跡為曲線
D. 船頭指向正對岸過河到達對岸，船到達正對岸下游400m處
【答案】C
【解析】A．由于船速小于水速，不管船頭朝哪，都不可能到達正對岸，A正確，不符合題意；
B．船頭垂直河岸，過河時間最短，為
B正確，不符合題意；
C．船頭指向正對岸過河到達對岸的過程，合速度保持不變，故船的運動軌跡為直線，C錯誤，符合題意；
D．船頭指向正對岸過河到達對岸，渡河時間為100s，可得
故船到達正對岸下游400m處，D正確，不符合題意
故選C。
11. 有一個質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在平面內(nèi)運動，在x方向的速度—時間圖像和y方向的位移—時間圖像分別如圖甲、乙所示。已知時質(zhì)點在坐標原點上，關于該質(zhì)點的運動，下列說法正確的是（）
甲乙
A. 時，質(zhì)點的速度大小為7m/s
B. 質(zhì)點所受的合外力大小為3N
C. 在0~2s內(nèi)，質(zhì)點速度變化量大小為4m/s
D. 質(zhì)點的運動軌跡是一條曲線
【答案】CD
【解析】A．時質(zhì)點在方向的初速度，在方向的初速度
合速度
故A錯誤；
B．在方向的加速度大小為
質(zhì)點的合力
故B錯誤；
C．質(zhì)點在0~2s時間內(nèi)速度的變化量大小為
故C正確；
D．質(zhì)點在方向上做勻加速直線運動，在方向上做勻速直線運動，所以質(zhì)點做勻變速曲線運動，故D正確。
故選CD。
12. 如圖所示，一長為r的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動。以下說法正確的是（）
A. 小球過最高點時，桿對球的作用力可能為零
B. 小球恰能過最高點時的速度為
C. 小球過最低點時，桿對球的作用力一定豎直向下
D. 小球恰能過最高點時的速度為0
【答案】AD
【解析】A．當小球通過最高點的速度為時，設桿對球的力為F，則
解得桿對球的作用力為零， A正確；
BD．小球在最高點，由重力和桿對球的作用力提供向心力，若桿對球的支持力
根據(jù)
可知小球的速度為零，所以小球過最高點的最小速度是零，B錯誤D正確；
C．在最低點，球受到重力和桿的拉力，其合力提供向心力，故桿對球的作用力一定豎直向上，C錯誤。
故選AD。
二、實驗題（本題共2小題，共16分）
13. 用如圖所示的實驗裝置探究影響向心力大小的因素。已知長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。擋板對球的支持力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，根據(jù)標尺上的等分格可以粗略估算出兩個球所受向心力的比值。
（1）本實驗所采用的實驗探究方法是______。
（2）探究向心力和角速度的關系時，應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的兩個小球各自放在擋板______處。（選填“A和B”或“A和C”或“B和C”）
（3）皮帶套左右兩個塔輪的半徑分別為，某次實驗使，則A、C兩處的角速度之比為______。
【答案】（1）控制變量法（2）A和C （3）1:3
【解析】（1）實驗裝置是為了探究影響向心力大小的因素，因此實驗所采用的實驗探究方法是控制變量法。
（2）探究向心力和角速度的關系時，應控制圓周運動的半徑不變，即應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的兩個小球各自放在擋板A和C處。
（3）皮帶連接的邊緣的線速度相等，根據(jù)
解得
14. 如圖甲所示是“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H。實驗時，當小球P從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放小球Q，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，P、Q仍同時落地。
（1）關于實驗條件，下列說法正確的有_______
A. 斜槽軌道必須光滑
B. 斜槽軌道末段N端必須水平
C. 小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放
D. 小球P每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放
（2）該實驗結(jié)果可表明_______
A. 小球P在水平方向的分運動是自由落體運動
B. 小球P在水平方向的分運動是勻速直線運動
C. 小球P在豎直方向的分運動是勻速直線運動
D. 小球P在豎直方向的分運動是自由落體運動
（3）某同學記錄了小球P運動過程中經(jīng)過A、B、C三點，取A點為坐標原點，建立了如圖乙所示的坐標系，各點坐標值圖中已示出，重力加速度g取，則小球P從A運動到C的時間為_______s，小球P平拋的初速度大小為_______s，小球P經(jīng)過B點時的速度大小為_______。
【答案】（1）BC （2）D
（3） 0.4 3 5
【解析】
【小問1詳解】
A．斜槽軌道是否光滑，對實驗沒有影響，不需要光滑，故A錯誤；
B．為使小球從斜槽末端飛出時初速度沿水平方向，斜槽軌道末段端必須水平，故B正確；
CD．這個實驗只驗證小球做平拋運動在豎直方向是自由落體運動，與水平方向無關，所以不需要每次實驗小球P離開水平槽時初速度相同，小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放，故C正確，D錯誤。
故選BC。
【小問2詳解】
AB．本實驗，無法驗證小球P在水平方向的分運動，故AB錯誤；
CD．該實驗結(jié)果可表明：小球P在豎直方向的分運動與小球Q的運動相同，即自由落體運動，故C錯誤，D正確。
故選D。
【小問3詳解】
由圖乙可知，中相鄰兩點間水平距離相等，所以運動時間相等，設均為，根據(jù)運動學公式有
解得
則小球P從A運動到C的時間為
小球P平拋的初速度大小為
[3]小球P經(jīng)過B點時豎直方向上的速度大小為
則小球P經(jīng)過B點的速度大小為
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. 一物體在地面上受到的重力大小為，現(xiàn)把物體放在以加速度為豎直向上做勻加速直線運動的火箭中，取地面重力加速度大小，地球半徑，求當物體對火箭的壓力為時。
（1）物體受到的萬有引力的大小F；
（2）火箭離地面的高度h。
【答案】（1）；（2）
【解析】解：（1）設物體的質(zhì)量為m、加速度為a，物體對火箭的壓力為，火箭對物體的支持力為，則
解得
（2）設當物體對火箭的壓力為時，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G
解得
16. 風洞是研究空氣動力學的實驗設備。如圖所示，將剛性桿水平固定在風洞內(nèi)距地面高度處，桿上套一可沿桿滑動、質(zhì)量為的小球，將小球所受的風力調(diào)節(jié)為方向水平向左、大小為，小球以大小為的初速度向右離開桿端。假設小球所受風力不變，重力加速度g取，求：
（1）小球在空中運動的時間；
（2）小球落地時的水平位移大?。?br>（3）小球落地時的速度。
【答案】（1）；（2）；（3），水平方向的夾角的正切值為2
【解析】（1）小球在豎直方向做自由落體運動，有
解得
（2）小球在水平方向，由牛頓第二定律有
小球落地時的水平位移大小為
（3）小球落地前瞬間，豎直分速度大小為
水平分速度大小為
小球落地時的速度大小為
設落地速度方向與水平方向的夾角為，則有
17. 如圖所示，一個半徑為的圓盤浮在水面上．圓盤表面保持水平且與水平道路AB的高度差為，C、D為圓盤直徑邊緣的兩點。某時刻將小球以一定的初速度從B點水平向右拋出，初速度方向與圓盤直徑CD在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度g取，不計空氣阻力，小球可看做質(zhì)點。求：
（1）若，小球恰好能落到圓盤的C點，則B點與圓盤左邊緣C點的水平距離x；
（2）若小球正好落在圓盤圓心O處．則小球落到O處的速度；
（3）若小球從B點水平拋出的同時，圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，要使小球能落到D點，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω。
【答案】（1）；（2），與水平方向的夾角為；（3）
【解析】（1）小球從點拋出后做平拋運動，豎直方向上有
解得
點與圓盤左邊緣點的水平距離為
（2）小球剛好落在圓盤的圓心處，水平方向有
解得
豎直方向有
則小球落到處的速度大小為
設速度方向與水平方向夾角為，則
解得
（3）圓盤做勻速圓周運動的周期為
要使小球落到點，有
聯(lián)立解得

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