遼寧省七校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

2023—2024學(xué)年度（下）七校協(xié)作體高一聯(lián)考物理試題考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分第Ⅱ卷（選擇題46分）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)、多選或不選的得0分。）1.生活中大部分的運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng)，關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法不正確的是（）A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度方向與速度方向一定不在同一條直線上B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度不可能為零C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度一定改變，加速度一定發(fā)生變化D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小可能不變【答案】C【解析】【詳解】A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，合力方向與速度方向一定不在同一條直線上，而合力方向與加速度方向相同，則做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度方向與速度方向一定不在同一條直線上，故A正確，不符合題意；B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度發(fā)生變化，速度變化量不為零，根據(jù)可知加速度不為零，即做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度不可能為零，故B正確，不符合題意；C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度一定改變，但加速度不一定發(fā)生變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為重力加速度，加速度為一定值，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小可能不變，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小沒(méi)有發(fā)生變化，故D正確，不符合題意。故選C2.在物理學(xué)不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了重要的貢獻(xiàn)，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.第谷總結(jié)得出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B.萬(wàn)有引力公式中引力常量G的值是牛頓測(cè)得的C.物理學(xué)家胡克認(rèn)為引力的大小與行星和太陽(yáng)間距離的平方成正比D.牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬(wàn)有引力定律【答案】D【解析】【詳解】A．開(kāi)普勒總結(jié)得出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，A錯(cuò)誤；B．萬(wàn)有引力公式中引力常量G的值是卡文迪什測(cè)得的，B錯(cuò)誤；C．物理學(xué)家牛頓認(rèn)為引力的大小與行星和太陽(yáng)間距離的平方成正比，C錯(cuò)誤；D．牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬(wàn)有引力定律，D正確。故選D。3.下列四幅圖是有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，其中說(shuō)法正確的是（）A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，速度越快越容易爆胎B.如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度，輪緣會(huì)擠壓內(nèi)軌，會(huì)使內(nèi)軌受損快C.圖中所示是圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度變大D.圖中雜技演員表演“水流星”，當(dāng)它通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用【答案】A【解析】【詳解】A．汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得故在最低點(diǎn)車(chē)速越快，凹形橋?qū)ζ?chē)的支持力越大，越容易爆胎，A正確；B．如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要更大向心力，有離心的趨勢(shì)，故輪緣會(huì)擠壓外軌，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力，則有解得故減小但保持圓錐高不變時(shí)，角速度不變，故C錯(cuò)誤；D．“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)加速度向下，處于失重狀態(tài)，但是依然受到重力的作用，故D錯(cuò)誤。故選A。4.力F對(duì)物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問(wèn)題中，有很多情況是變力在對(duì)物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過(guò)其他的一些方法來(lái)求解變力所做的功。如圖，對(duì)于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過(guò)程中力F做的功為B.乙圖中，全過(guò)程F做的總功為108JC.丙圖中，繩長(zhǎng)為R，空氣阻力f大小不變，小球從A沿圓弧運(yùn)動(dòng)到B克服阻力做功D.丁圖中，拉力F保持水平，無(wú)論緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是【答案】C【解析】【詳解】A．F大小不變，根據(jù)功的定義可得物塊從A到C過(guò)程中，力F做的功為故A錯(cuò)誤；B．乙圖的面積代表功，則全過(guò)程中F做的總功為故B錯(cuò)誤；C．丙圖中，繩長(zhǎng)為R，若空氣阻力f大小不變，可用微元法得小球從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中克服空氣阻力做的功為故C正確；D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，當(dāng)F為恒力時(shí)將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功是而F緩慢將小球從P拉到Q，F(xiàn)為水平方向的變力，F(xiàn)做的功不能用力乘以位移計(jì)算，故D錯(cuò)誤；故選C。5.圖是神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙對(duì)接過(guò)程示意圖，神舟十七號(hào)飛船先在軌道I上做周期為的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)變軌后，沿橢圓軌道II運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)再次變軌與天和核心艙對(duì)接，此后共同在圓軌道III上運(yùn)行。下列說(shuō)法正確的是（）A.飛船沿軌道II的運(yùn)行周期小于飛船沿軌道I的運(yùn)行周期B.飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度C.飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道III上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度D.相等時(shí)間內(nèi)，在軌道I上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道III上掃過(guò)的面積【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律軌道II的半軸長(zhǎng)大于軌道I的半徑，可知飛船沿軌道II的運(yùn)行周期大于飛船沿軌道I的運(yùn)行周期，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可知飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變軌原理，飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)需加速做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入軌道III，飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道III上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得相等時(shí)間內(nèi)，飛船與地心連線掃過(guò)的面積為軌道III的半徑大于軌道I的半徑，故相等時(shí)間內(nèi)，在軌道I上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道III上掃過(guò)的面積，故D正確。故選D6.我國(guó)“嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)器在完成繞月任務(wù)后，又進(jìn)入到如圖所示“日地拉格朗日點(diǎn)”軌道進(jìn)行新的探索試驗(yàn)，“嫦娥二號(hào)”在該軌道上恰能與地球一起同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。若“嫦娥二號(hào)”的角速度和向心加速度分別是和，地球的角速度和向心加速度分別和，則正確的關(guān)系是（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【詳解】“嫦娥二號(hào)”在該軌道上恰能與地球一起同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，可知根據(jù)由于“嫦娥二號(hào)”的軌道半徑大于地球軌道半徑，則有故選A。7.如圖，一半徑為R=0.2m的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，其上穿有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.2kg的小球，小球靜止在最高點(diǎn)處，由于受到某種微擾使小球開(kāi)始向一側(cè)滑動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)瞬間，圓環(huán)與小球之間無(wú)作用力，A點(diǎn)與圓環(huán)圓心的連線與豎直方向夾角為θ=60°，g取10m/s2，則小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)A點(diǎn)的過(guò)程中，克服阻力做功為（）A.0.05J B.0.1J C.0.15J D.0.2J【答案】B【解析】【詳解】在A點(diǎn)，只受重力，重力沿半徑方向的分力提供此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力從最高點(diǎn)到A點(diǎn)，由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得故選B。8.某高鐵動(dòng)車(chē)從始發(fā)站啟動(dòng)后沿平直軌道行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，且行駛過(guò)程中受到的阻力大小恒定，動(dòng)車(chē)的質(zhì)量為m，最高行駛速度為下列說(shuō)法正確的是（）A.在加速階段，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高鐵動(dòng)車(chē)的牽引力逐漸減小B.在加速階段，高鐵動(dòng)車(chē)的加速度保持不變C.高鐵動(dòng)車(chē)受到的阻力大小為D.當(dāng)高鐵動(dòng)車(chē)的速度為時(shí)，動(dòng)車(chē)的加速度大小為【答案】AC【解析】【詳解】A．在加速階段，根據(jù)可知當(dāng)功率一定時(shí)，隨速度增加發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高鐵動(dòng)車(chē)的牽引力逐漸減小，選項(xiàng)A正確；B．在加速階段，根據(jù)可知，隨牽引力的減小高鐵動(dòng)車(chē)的加速度逐漸減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，則高鐵動(dòng)車(chē)受到的阻力大小為選項(xiàng)C正確；D．當(dāng)高鐵動(dòng)車(chē)的速度為時(shí)，動(dòng)車(chē)的加速度大小為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，傾角為37°、長(zhǎng)度為9m的光滑固定斜面，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，其質(zhì)量為1kg，從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑至斜面底端，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。則（）A.整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能減少72JB.整個(gè)過(guò)程中重力做功54JC.小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為D.小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為【答案】BC【解析】【詳解】AB．整個(gè)過(guò)程中重力做正功，重力勢(shì)能減少，則有可得即重力做功54J，重力勢(shì)能減小了54J，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．小滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，滑到斜面底端時(shí)的速度為，根據(jù)牛頂運(yùn)動(dòng)學(xué)可得其中解得滑塊滑到底端時(shí)在豎直方向的分速度為小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.游樂(lè)場(chǎng)里的大型滑梯是成人與小孩都喜愛(ài)的游樂(lè)設(shè)施之一，某滑梯的示意圖如圖所示，加速滑道的摩擦可忽略，傾斜減速滑道和水平減速滑道與同一滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，滑板材質(zhì)不同則不同，且滿足。在設(shè)計(jì)滑梯時(shí)，要確保所有游客在傾斜減速滑道上均減速下滑，且滑行結(jié)束時(shí)能停在水平減速滑道內(nèi)，以下、的組合符合設(shè)計(jì)要求的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)傾斜減速滑道的傾角為，游客在傾斜減速滑道上均減速下滑，則需滿足可得即又因?yàn)閯t游客滑行結(jié)束時(shí)能停在水平滑道上，對(duì)全程根據(jù)動(dòng)能定理有其中可得又因?yàn)閯t綜上所述可得所以AD不符合設(shè)計(jì)要求，BC符合設(shè)計(jì)要求。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題54分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，第11題6分，第12題8分，每空2分，共計(jì)14分）11.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響向心力大小的因素。已知長(zhǎng)槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長(zhǎng)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(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。擋板對(duì)球的支持力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上的等分格可以粗略估算出兩個(gè)球所需向心力的比值。（1）在探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇質(zhì)量__________的小球。（選填“相同”或“不同”）。（2）在探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上，將兩個(gè)小球各自放在擋板__________處。（選填“A和B”“A和C”或“B和C”）（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所選用的方法是（）。A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法【答案】（1）相同（2）A和C（3）B【解析】【小問(wèn)1詳解】在探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，故應(yīng)選擇兩小球質(zhì)量相同；【小問(wèn)2詳解】探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不變，即應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上，將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球各自放在擋板A和C處?！拘?wèn)3詳解】實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究影響向心力大小的因素，因此實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法。故選B。12.某實(shí)驗(yàn)小組做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。（1）如圖甲所示，用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由下落，通過(guò)________（選填“眼睛看”或“耳朵聽(tīng)”）方式比較它們落地時(shí)刻的先后更加合適。（2）改變圖甲整個(gè)裝置高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地。你認(rèn)為“改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)”這一步驟的物理意義在于________。A．通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)以減小實(shí)驗(yàn)誤差B．必要的步驟，否則不能得到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論C．此步驟可有可無(wú)，前面的過(guò)程已經(jīng)能驗(yàn)證有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論D．必要的步驟，更多的步驟可得到更多的結(jié)論（3）某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到小球A做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，如圖乙所示，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，分析可知，位置a________（選填“是”或“不是”）平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度________（用含有L和g的式子表示）?！敬鸢浮竣?耳朵聽(tīng)②.B③.是④.【解析】【詳解】（1）[1]用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由下落，通過(guò)耳朵聽(tīng)方式比較它們落地時(shí)刻的先后更加合適。（2）[2]改變圖甲整個(gè)裝置高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地。“改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)”這一步驟是必要的步驟，否則不能得到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。故選B。（3）[3][4]豎直方向根據(jù)可得根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度，可知小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為則小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為可知位置a是平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)；小球的水平速度為則小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度為三、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明，方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位）13.女排世聯(lián)賽2023賽季首秀，中國(guó)女排與去年世錦賽亞軍巴西女排激戰(zhàn)5局，驚險(xiǎn)取得開(kāi)門(mén)紅。中國(guó)女排主攻手李盈瑩在距離地面高處將排球擊出，排球以大小為的初速度水平飛出：巴西隊(duì)員在離地處將排球墊起，墊起前后的速度大小相等，方向相反。取重力加速度，不計(jì)空氣阻力。求：（1）排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；（2）排球被墊起后瞬間的速度大小及方向。【答案】（1）4.8m；（2）10m/s，方向與水平方向夾角為37°向上【解析】【詳解】（1）設(shè)排球被墊起前在空中飛行的時(shí)間為t，則解得則排球被墊起前在空中飛行的水平距離為（2）排球被墊起前瞬間在豎直方向速度的大小為根據(jù)速度的合成可得設(shè)v的方向與水平方向夾角為，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有被墊起后瞬間速度大小相等，方向相反，所以速度大小為10m/s，方向與水平方向夾角為37°向上。14.某行星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的，半徑為地球半徑的。現(xiàn)向該行星發(fā)射探測(cè)器，并在其表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。探測(cè)器在離行星表面h高時(shí)速度減小為零，為防止發(fā)動(dòng)機(jī)將行星表面上的塵埃吹起，此時(shí)要關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī)，讓探測(cè)器自由下落實(shí)現(xiàn)著陸。已知地球半徑R0=6400km，不計(jì)自轉(zhuǎn)的影響，地球表面重力加速度g取9.8m/s2；結(jié)果保留2位小數(shù)。（1）若題中h=4m，求探測(cè)器落到行星表面時(shí)的速度大小；（2）若在該行星表面發(fā)射一顆繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，發(fā)射速度至少多大；（3）由于引力的作用，行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢(shì)能。若取離行星無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn)，則距離行星球心為處的物體引力勢(shì)能，式中G為萬(wàn)有r引力常量，M為行星的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量。求探測(cè)器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小速度?！敬鸢浮浚?）3.96m/s；（2）1.8km/s；（3）2.5km/s【解析】【詳解】（1）設(shè)行星質(zhì)量為M，半徑為R，忽略行星自轉(zhuǎn)，在行星表面附近質(zhì)量為m的物體滿足同理，設(shè)地球質(zhì)量為M0，半徑為R0，有則著陸器做近似地球表面的自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)著陸器落到該行星表面時(shí)的速度大小為v，則有解得（2）在行星表面附近質(zhì)