遼寧省部分高中2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月月考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高一考試物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊(cè)第五章至第八章第2節(jié)。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．非遺傳統(tǒng)文化“打鐵花”，經(jīng)過(guò)千百年不斷的發(fā)展和傳承，至今仍是中國(guó)受歡迎的傳統(tǒng)藝術(shù)之一。表演“打鐵花”時(shí)，將高溫鐵水擊向高空，鐵水迅速冷卻形成粉碎的微細(xì)顆粒物，某表演的精彩瞬間如圖所示。不計(jì)空氣阻力。對(duì)鐵水形成的微細(xì)顆粒物在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．所有的微細(xì)顆粒物的加速度均不同B．所有的微細(xì)顆粒物均做勻變速運(yùn)動(dòng)C．所有的微細(xì)顆粒物在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相等D．所有的微細(xì)顆粒物到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度均為零2．2024年3月5日，經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的漂移和業(yè)務(wù)調(diào)試后，“風(fēng)云四號(hào)”B星成功接替“風(fēng)云四號(hào)”A星，在東經(jīng)105度的靜止軌道上恢復(fù)業(yè)務(wù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)里之外的“太空搬家”?！帮L(fēng)云四號(hào)”A星與“風(fēng)云四號(hào)”B星均為地球靜止軌道衛(wèi)星（距地面的高度約為36000km）。關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．可能出現(xiàn)在沈陽(yáng)的正上空B．運(yùn)行的周期大于地球自轉(zhuǎn)的周期C．線速度比在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的線速度大D．向心加速度比在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度小3．某次抗洪搶險(xiǎn)中，需要駕船將物資運(yùn)送到河對(duì)岸，已知靜水中的船速大小為，河岸筆直，河的寬度為120m，河中間河水的流速大小為，靠近岸邊河水的流速大小為。船渡河的最短時(shí)間為（）A．12s B．24s C．30s D．40s4．2024年1月11日，我國(guó)使用“快舟一號(hào)”甲運(yùn)載火箭，成功將“天行一號(hào)”02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若“天行一號(hào)”02星發(fā)射入軌后在距地面一定高度的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其運(yùn)行速率（）A．小于 B．為C．大于 D．在5．中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)是展示當(dāng)今世界航空航天業(yè)發(fā)展水平的盛會(huì)，代表著當(dāng)今國(guó)際航空航天業(yè)先進(jìn)科技主流，已成為世界五大最具國(guó)際影響力的航展之一。某架表演飛機(jī)特技飛行時(shí)的軌跡照片如圖所示，若水平圓軌跡半徑為豎直圓軌跡半徑的2倍，飛機(jī)飛行的速率保持不變，則飛機(jī)做水平圓周運(yùn)動(dòng)和豎直圓周運(yùn)動(dòng)相比較，下列說(shuō)法正確的是（）A．向心加速度大小之比為 B．合力大小之比為C．角速度大小之比為 D．周期之比為6．一輕質(zhì)細(xì)桿的一端可繞某點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端連接著一質(zhì)量為m的小球。重力加速2度大小為g。若當(dāng)小球以大小為v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球受到細(xì)桿大小為的支持力，則當(dāng)小球以大小為2v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球所受細(xì)桿的作用力是（）A．大小為的支持力 B．大小為的支持力C．大小為的拉力 D．大小為的拉力7．武裝直升機(jī)在斜坡上方從左向右沿水平方向勻速飛行，先后發(fā)射兩枚炮彈，擊中斜坡上同一目標(biāo)，如圖所示。若第一發(fā)炮彈水平發(fā)射，第二發(fā)炮彈斜向下發(fā)射，發(fā)射炮彈的速率相同，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．第二發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的加速度大于第一發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的加速度B．第二發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的位移大于第一發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的位移C．兩發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能相等D．落在斜坡上時(shí)，第一發(fā)炮彈的速度方向與豎直方向的夾角大于第二發(fā)炮彈的速度方向與豎直方向的夾角8．如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從距桌面高度為1.2m處的A點(diǎn)下落到水平地面上的B點(diǎn)，與地面碰撞后恰好能上升到與桌面等高的C點(diǎn)，C點(diǎn)距地面的高度為0.8m。取重力加速度大小。下列說(shuō)法正確的是（）A．在小球從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功為28JB．在小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功為C．以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為12JD．以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，小球在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為零9．中國(guó)高鐵實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化管理，是世界上商業(yè)運(yùn)營(yíng)速度最快的高鐵系統(tǒng)。如圖所示，某滿載旅客的列車通過(guò)半徑為r、鐵軌平面與地面傾角為的一段圓弧形鐵軌時(shí)，車輪對(duì)內(nèi)、外鐵軌恰好都沒(méi)有側(cè)向擠壓。重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．列車通過(guò)圓弧形鐵軌時(shí)的速度大小為B．若列車空載時(shí)以原速通過(guò)該圓弧軌道，則車輪擠壓內(nèi)軌C．若列車空載時(shí)以原速通過(guò)該圓弧軌道，則車輪擠壓外軌D．若列車減速通過(guò)該圓弧軌道，則列車對(duì)內(nèi)軌的作用力增大10．如圖所示，甲、乙兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞地球同向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中乙運(yùn)行的周期為1天，甲在半徑為r的軌道上，圖示時(shí)刻兩衛(wèi)星恰好相距最近。地球的質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的角速度大小為，引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲運(yùn)行的周期大于1天B．甲運(yùn)行的周期小于1天C．從圖示時(shí)刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短時(shí)間為D．從圖示時(shí)刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短時(shí)間為二、非選擇題：共54分。11．（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系。光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)。當(dāng)滑塊隨桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)光電門可以測(cè)出擋光條經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間。（1）本實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)方法是______（填“控制變量法”或“等效替代法”）。（2）保持轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)滑塊P到轉(zhuǎn)軸中心的距離r，以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，以______（填“r”或“”）為橫軸，可得到如圖乙所示的一條直線，其中圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是______（寫出一條即可）。12．（8分）2024年3月17日，探月工程四期“鵲橋二號(hào)”中繼星和“長(zhǎng)征八號(hào)”遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成技術(shù)區(qū)相關(guān)工作，星箭組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)，計(jì)劃于近日擇機(jī)實(shí)施發(fā)射。請(qǐng)完成下列填空：（1）為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，在地球上發(fā)射衛(wèi)星時(shí)應(yīng)______（填“自西向東”“自東向西”“自南向北”或“自北向南”）發(fā)射，發(fā)射點(diǎn)建在______（填“靠近赤道”或“靠近兩極”）較好。（2）若“鵲橋二號(hào)”中繼星發(fā)射入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則入軌后“鵲橋二號(hào)”中繼星的線速度大小為_(kāi)_____，周期為_(kāi)_____。13．（10分）電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，因此電動(dòng)汽車的前景非常好。某質(zhì)量為m的電動(dòng)汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P，它在平直公路上行駛時(shí)所受阻力大小為kmg（其中g(shù)為重力加速度大小）。（1）求該汽車所能達(dá)到的最大速度；（2）若該汽車從靜止開(kāi)始以大小為a的加速度勻加速行駛，求此過(guò)程能維持的時(shí)間t。14．（13分）中國(guó)神話故事“嫦娥奔月”源自古人對(duì)星辰的崇拜。假設(shè)你經(jīng)過(guò)刻苦學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，作為航天員登陸月球后，在半徑為R的月球表面上以大小為的初速度豎直上拋一小球（視為質(zhì)點(diǎn)），經(jīng)時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)。球的體積公式為，其中r為球的半徑，不計(jì)月3球的自轉(zhuǎn)，引力常量為G。求：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的質(zhì)量M及其平均密度。15．（17分）某闖關(guān)節(jié)目中某個(gè)環(huán)節(jié)的示意圖如圖所示，參與游戲的選手會(huì)遇到一個(gè)人造山谷（圖中為一斜面），A點(diǎn)左側(cè)是一段水平跑道，長(zhǎng)為的輕繩一端懸掛在O點(diǎn)，另一端在A點(diǎn)，斜面的底邊和高均為L(zhǎng)。某質(zhì)量為m的選手（視為質(zhì)點(diǎn)）助跑后在A點(diǎn)抓住輕繩末端跳出，到達(dá)最低點(diǎn)（最低點(diǎn)在斜面底端的正上方且與斜面頂端在同一水平線上）時(shí)松手并水平飛出，一段時(shí)間后落在斜面的中點(diǎn)。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。（1）求該選手松手時(shí)的速度大小v；（2）求該選手松手前瞬間對(duì)輕繩的拉力大小F；（3）若選手可以調(diào)整松手時(shí)的速度大小，該選手想使自己落在斜面上時(shí)的速度最小，求此種情況下該選手從松手至落在斜面上的過(guò)程中下落的高度h及其落在斜面上時(shí)的最小速度?！飬⒖即鸢浮铩?．B〖解析〗所有的微細(xì)顆粒物僅受重力作用，加速度相同，均做勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；微細(xì)顆粒物豎直方向的初速度不同，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；微細(xì)顆粒物做斜拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．C〖解析〗地球靜止軌道衛(wèi)星位于赤道正上空，運(yùn)行的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；地球靜止軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于地球的半徑，根據(jù)可知，其線速度比在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的線速度大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)可知，地球靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度比在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．B〖解析〗當(dāng)靜水中的船速垂直河岸時(shí)，船渡河的時(shí)間最短，最短時(shí)間，選項(xiàng)B正確。4．A〖解析〗近地衛(wèi)星的運(yùn)行速率為，“天行一號(hào)”02星的軌道半徑大于地球的半徑，因此“天行一號(hào)”02星的運(yùn)行速率小于，選項(xiàng)A正確。5．C〖解析〗飛機(jī)的向心加速度大小，可知向心加速度大小之比為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，可知合力大小之比為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；飛機(jī)的角速度大小，可知角速度大小之比為，選項(xiàng)C正確；飛機(jī)的周期，可知周期之比為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．C〖解析〗設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，當(dāng)小球以大小為v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，有，假設(shè)當(dāng)小球以大小為2v的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球受到細(xì)桿大小為F的支持力，有，解得，F(xiàn)為負(fù)值，說(shuō)明此時(shí)小球所受細(xì)桿的作用力為拉力，選項(xiàng)C正確。7．D〖解析〗兩發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的加速度相同，均為重力加速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，第一發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的位移大于第二發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的位移，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第一發(fā)炮彈做平拋運(yùn)動(dòng)，第二發(fā)炮彈做斜下拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移相等，而第二發(fā)炮彈有豎直向下的初速度，因此第一發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于第二發(fā)炮彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；設(shè)炮彈在豎直方向上的位移大小為h，第一發(fā)炮彈與第二發(fā)炮彈落到斜坡上時(shí)，其速度方向與豎直方向的夾角分別為、，炮彈的初速度大小為，第二發(fā)炮彈的初速度方向與水平方向的夾角為，有、，可得，故，選項(xiàng)D正確。8．BC〖解析〗重力做功與路徑無(wú)關(guān)，在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功；在小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做的功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確。以桌面為重力勢(shì)能的參考平面，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能分別為、，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。9．AD〖解析〗設(shè)列車以速率v轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪對(duì)內(nèi)、外鐵軌恰好都沒(méi)有側(cè)向擠壓，此時(shí)火車的受力情況如圖所示，有，解得，選項(xiàng)A正確；只要轉(zhuǎn)彎時(shí)的速率為v，列車就不會(huì)對(duì)內(nèi)、外軌產(chǎn)生擠壓，與列車質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；當(dāng)列車減速通過(guò)該圓弧軌G道時(shí)，車輪將擠壓內(nèi)軌，此時(shí)列車對(duì)內(nèi)軌的作用力增大，選項(xiàng)D正確。10．BD〖解析〗根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越長(zhǎng)，因?yàn)橐疫\(yùn)行的周期為1天，所以甲運(yùn)行的周期小于1天，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；甲的角速度大小，設(shè)從題中圖示時(shí)刻起，甲，乙再一次相距最近所需的最短時(shí)間為t，有，解得：，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。11．（1）控制變量法（2分）（2）r（2分）滑塊和水平桿之間有摩擦力（其他說(shuō)法只要合理，同樣給分）（2分）〖解析〗（1）本實(shí)驗(yàn)使用控制變量法。（2）要驗(yàn)證，需在保持轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不變即不變的情況下，研究F與r之間的關(guān)系，因此選r為橫軸。因?yàn)榛瑝K和桿之間有摩擦力，所以開(kāi)始一段時(shí)間，摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大值后細(xì)線才有拉力，因此圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是滑塊和桿之間有摩擦力。12．（1）自西向東（2分）靠近赤道（2分）（2）（2分）（2分）〖解析〗（1）由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，在地球上發(fā)射衛(wèi)星時(shí)應(yīng)自西向東發(fā)射；因?yàn)樵娇拷嗟溃孛嫔系奈矬w隨地球自轉(zhuǎn)的線速度越大，所以發(fā)射點(diǎn)建在靠近赤道較好。（2）設(shè)“鵲橋二號(hào)”中繼星的質(zhì)量為m，有，解得，“鵲橋二號(hào)”中繼星的周期。13．解：（1）當(dāng)該汽車的合力為0時(shí)，速度達(dá)到最大，此時(shí)它所受的牽引力大?。?分）又（2分）解得。（1分）（2）設(shè)該汽車勻加速行駛時(shí)所受的牽引力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有（2分）設(shè)該汽車的瞬時(shí)功率剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度大小為v，有（1分）又（2分）解得。（1分）14．（1）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，結(jié)合對(duì)稱性有（2分）解得。（1分）（2）設(shè)貼著月球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的質(zhì)量為，