廣東省深圳市南山區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月階段考試物理試題（含答案）VIP

第第頁廣東省深圳市南山區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月階段考試物理試題一、選擇題：本題共10小題，共46分。其中1-7題為單項選擇題，每小題4分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的，共28分。8-10題為多項選擇題，每小題6分，在每小題給出的四個選項中，至少有兩項是符合要求的，共18分。1．關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A．物體做圓周運動時，其所受合外力的方向一定指向圓心B．物體做速率逐漸增加的曲線運動時，其所受合外力的方向一定與速度方向相同C．物體做平拋運動時，其速度的變化與所用時間的比值恒定D．物體做曲線運動時，其所受合外力的方向一定改變2．一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）A． B．C． D．3．如圖所示，一探照燈燈光照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以恒定角速度ω從豎直位置開始在豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，照射在云層底面上光點的移動速度大小將（）A．保持不變 B．一直減小C．一直增大 D．先增大后減小4．如圖所示，普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置等組成。車輪有大車輪和小車輪，大車輪上固定有手輪圈，手輪圈由患者直接推動。已知大車輪、手輪圈、小車輪的半徑之比為9：A．9ω B．8ω C．98ω 5．如圖所示，長為L的懸線固定在O點，在O點正下方有一釘子C，O、C的距離為L2A．加速度不變 B．線速度突然增大為原來的2倍C．懸線拉力突然增大為原來的2倍 D．向心力突然增大為原來的2倍6．高臺跳雪是2022年北京冬奧會的比賽項目之一，如圖跳雪運動員a，b（可視為質(zhì)點）從雪道末端先后以初速度之比vaA．飛行時間之比為2B．水平位移之比為1C．速度變化量之比為1D．落到雪坡上的瞬時速度方向不相同7．如圖所示，兩人各自用吸管吹黃豆，甲黃豆從吸管末端P點水平射出的同時乙黃豆從另一吸管末端M點斜向上射出，經(jīng)過一段時間后兩黃豆在N點相遇，曲線1和2分別為甲、乙黃豆的運動軌跡。若M點在P點正下方，M點與N點位于同一水平線上，且PM長度等于MN的長度，不計黃豆受到的空氣阻力，可將黃豆看成質(zhì)點，則（）A．乙黃豆相對于M點上升的最大高度為PM長度一半B．甲黃豆在P點速度與乙黃豆在最高點的速度相等C．兩黃豆相遇時甲的速度大小為乙的兩倍D．兩黃豆相遇時甲的速度與水平方向的夾角為乙的兩倍8．某學(xué)生嘗試用所學(xué)過的物理知識去解釋下列情景。圖甲為人坐摩天輪的場景，圖乙為勻速率轉(zhuǎn)動碗的場景，圖丙為火車在軌道上轉(zhuǎn)彎時的場景，圖丁為人打羽毛球時的場景。下列說法錯誤的是（）A．圖甲中位于軌跡最高點的人處于失重狀態(tài)B．圖乙中在碗里做勻速圓周運動的小球受到的合外力是恒力C．圖丙中火車轉(zhuǎn)彎處軌道內(nèi)低外高以減小火車輪緣對外軌的壓力D．圖丁中羽毛球從最高點下落的運動過程可以認(rèn)為是平拋運動9．北京冬奧會上，我國運動員在短道速滑比賽中的最后沖刺階段如圖所示，設(shè)甲、乙兩運動員在水平冰面上恰好同時到達虛線PQ，然后分別沿半徑為r1和r2（r2＞r1）的滑道做勻速圓周運動，運動半個圓周后勻加速沖向終點線。假設(shè)甲、乙兩運動員質(zhì)量相等，他們做圓周運動時所受向心力大小相等，直線沖刺時的加速度大小也相等。下列判斷中正確的是（）A．在做圓周運動時，甲先完成半圓周運動B．在做圓周運動時，乙先完成半圓周運動C．在直線加速階段，甲、乙所用的時間相等D．在沖刺時，乙到達終點線時的速度更大10．如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形AB（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知AB部分的半徑R=1.0m，直線BC長度為1.5m。彈射裝置將一個質(zhì)量為0.1kgA．小球在水平半圓形軌道中做勻速圓周運動B．小球在A點受到軌道支持力大小是0C．小球從A點到D點運動時間是1D．拋出點C點與D點的距離是1二、非選擇題：本題共5小題，共54分。每個試題考生都必須作答。11．用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使槽內(nèi)的鋼球做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供向心力，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(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間等分格的數(shù)量之比等于兩個球所受向心力的比值。裝置中有大小相同的3個金屬球可供選擇使用，其中有2個鋼球和1個鋁球，如圖是某次實驗時裝置的狀態(tài)。（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持____相同。A．ω和r B．ω和m C．m和r D．m和F（2）圖中所示是在研究向心力的大小F與____的關(guān)系。A．質(zhì)量m B．半徑r C．角速度ω（3）若圖中標(biāo)尺上紅白相間的格顯示出左右兩個小球所受向心力比值為1：9，則與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為____。A．3：1 B．1：3 （4）若要研究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，應(yīng)改變皮帶在變速塔輪上的位置，使兩邊塔輪轉(zhuǎn)速比為。12．（1）用如圖所示的裝置研究平拋運動。敲擊彈性金屬片后，A、B兩球同時開始運動，均落在水平地面上，下列說法中合理的是____。A．能聽到A球與B球同時落地的聲音B．B球比A球先落地C．A球比B球先落地D．該實驗可以驗證物體在水平方向上做勻速直線運動（2）在進一步“研究平拋運動”的實驗規(guī)律時，以小鋼球離開軌道末端時球心位置為坐標(biāo)原點O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處靜止釋放，使其水平拋出，通過多次描點可繪出小球做平拋運動時球心的軌跡，如圖所示。在軌跡上取一點A，讀取其坐標(biāo)（x0，y0）。①下列說法正確的是。A.實驗所用斜槽應(yīng)盡量光滑B.畫軌跡時應(yīng)把所有描出的點用平滑的曲線連接起來C.求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離原點較遠(yuǎn)的點的數(shù)據(jù)②根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運動的初速度大小v0=。A．2ghB．2gy0C．x③在本實驗中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是。13．海鷗捕到外殼堅硬的鳥蛤（貝類動物）后，有時會飛到空中將它釋放，利用地面的沖擊打碎硬殼。在海鷗飛行方向正下方的地面上，有一與地面平齊、長度L=6m的巖石，以巖石左端為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系。若海鷗水平飛行的高度為H=20m，速度大小在15m/s~17m/s之間。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）釋放后鳥蛤在空中的飛行時間；（2）為保證鳥蛤一定能落到巖石上，求釋放鳥蛤位置的x坐標(biāo)范圍。14．雜技演員在做水流星表演時，用繩系著裝有水的小桶（可視為質(zhì)點）在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)小桶運動到最高點時，水恰好不流出來。若水的質(zhì)量m=0.5kg，小桶軌跡半徑l=90cm，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求小桶運動到最高點時的速度大??；（2）若在最高點時小桶的速率v=6m/s，求此時水對桶底的壓力。15．如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，細(xì)線與軸線之間的夾角θ＝30°，懸掛點O到地面豎直距離OA=3l2，小球以速度v繞圓錐體軸線做水平勻速圓周運動。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2（1）當(dāng)v＝？時，小球剛好要離開圓錐體；（2）當(dāng)v=3gl（3）當(dāng)小球以αv=

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．當(dāng)物體做速率大小變化的圓周運動時，合外力方向不指向圓心，故A錯誤；

B．物體做曲線運動時，其所受合外力的方向與速度方向不在同一直線上，故B錯誤；

C．物體做平拋運動時，其加速度恒為重力加速度，即其速度的變化與所用時間的比值恒定，故C正確；

D．例如物體做平拋運動時，合外力方向和大小都不變，故D錯誤。

故選擇C。

【分析】根據(jù)物體做圓周運動向心力的來源可得，根據(jù)物體做曲線運動的條件可得。2．【答案】C【解析】【解答】解：汽車從M點運動到N，曲線運動，必有些力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時減速，所以沿切向方向有與速度相反的合力；向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90°，所以選項ABD錯誤，選項C正確．故答案為C．【分析】汽車在水平的公路上轉(zhuǎn)彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象時對的．3．【答案】C【解析】【解答】當(dāng)光束轉(zhuǎn)過時，光照射在云層上的位置到燈的距離為L=hcosθ，將光點的速度分解為垂直于L方向和沿L方向分解，這個位置光束的端點沿切線方向的線速度為v=ωL，則云層底面上光點的移動速度為v'=vcos4．【答案】A【解析】【解答】由于手和手輪圈之間、車輪和地面之間都不打滑，所以小車輪與大車輪的線速度相等，小車輪和大車輪半徑比為1：9，根據(jù)ω=vr，可知小車輪與大車輪角速度之比為9：1；手輪圈與大車輪角速度相等，所以小車輪與手輪圈角速度之比為9：1，當(dāng)手推手輪圈的角速度為ω時，小車輪的角速度為9ω.故A正確，BCD錯誤。

故選擇A。5．【答案】D【解析】【解答】AB．細(xì)線碰到釘子后，小球的線速度不變，半徑減為原來的一半，根據(jù)a=v2r，可知，加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，選項AB錯誤；

CD．根據(jù)F向=T-mg=ma6．【答案】C【解析】【解答】A．設(shè)運動員的初速度為v0時，飛行時間為t，水平方向的位移大小為x、豎直方向的位移大小為y，運動員在水平方向上做勻速直線運動，有x=v0t

在豎直方向上做自由落體運動，有y=12gt2

運動員落在斜面上時，有tanθ=yx

解得t=2v0tanθg，則知運動員飛行的時間t與v0成正比，則他們飛行時間之比為ta：tb7．【答案】B【解析】【解答】A.甲黃豆做平拋運動，豎直方向有L=12gt2，乙黃豆做豎直上拋運動，在從M點運動至最高點的過程中，由逆向思維和斜拋運動的對稱性可得，乙黃豆上升的最大高度為h=12gt22=14L，所以乙黃豆相對于M點上升的最大高度為PM長度的14，A符合題意；

B.由題意可知，兩黃豆相遇前運動的時間相等，兩黃豆在水平方向上均做勻速直線運動，由x=v0t可知，兩黃豆的水平方向分速度相同，而乙黃豆在最高點只具有水平速度，豎直分速度為零，所以甲黃豆在P點速度與乙黃豆在最高點的速度相等，B符合題意；

C.對甲黃豆到N點時，在豎直方向上有v1y=8．【答案】B,D【解析】【解答】A．圖甲中人位于軌跡最高點時，人的加速度為向心加速度，方向指向圓心，豎直向下，人處于失重狀態(tài)，A正確，不符合題意；

B．圖乙中在碗里做勻速圓周運動的小球受到的合外力的方向指向圓心，方向時刻變化，是變力，B錯誤，符合題意；

C．圖丙中火車轉(zhuǎn)彎處軌道內(nèi)低外高，使火車受到的支持力和重力的合力充當(dāng)向心力，以減小火車輪緣對外軌的壓力，C正確，不符合題意；

D．圖丁中羽毛球從最高點下落的運動過程不可以認(rèn)為是平拋運動，因為空氣阻力不能忽略，D錯誤，符合題意。

故選擇BD。

【分析】人位于軌跡最高點時，加速度豎直向下可得；做勻速圓周運動的小球受到的合外力的方向指向圓心；火車轉(zhuǎn)彎處軌道內(nèi)低外高，使火車受到的支持力和重力的合力充當(dāng)向心力；羽毛球從最高點下落的運動過程不可以認(rèn)為是平拋運動，因為空氣阻力不能忽略。9．【答案】A,D【解析】【解答】AB．根據(jù)公式F＝mr4π2T2，可得T=4π2mrF，由題意，甲、乙兩運動員質(zhì)量相等，他們做圓周運動時所受向心力大小相等，可知做圓周運動的半徑越大，周期越大，甲的半徑小于乙的半徑，則甲先完成半圓周運動，故A正確，B錯誤；

CD．根據(jù)公式F＝mv2r10．【答案】A,C【解析】【解答】A．內(nèi)壁光滑，則無摩擦力；小球在水平半圓形軌道中受到作用力方向與速度方向垂直，可知小球在水平半圓形軌道中做勻速圓周運動，故A正確；

B．A點受到軌道水平方向支持力提供向心力，有Fx=mv02R=0.9N

A點受到軌道豎直方向支持力為Fy=mg=1N

可得小球在A點受到軌道支持力大小F=Fx2+Fy2=1.8N，故B錯誤；

C．小球從A點到B點運動時間t1=πRv0=1s11．【答案】（1）A（2）C（3）A（4）1：1【解析】【解答】（1）由向心力公式F=mω2r可知，在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持角速度和半徑相同，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

（2）由圖可知，兩球均選用的鋼球，質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動半徑相同，由向心力公式F=mω2r可知，是在研究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系，AB不符合題意，C符合題意。

故答案為：C。

（3）若圖中標(biāo)尺上紅白相間的格顯示出兩個小球所受向心力比值為1：9，根據(jù)F=mω2r可知角速度之比為ω1：ω2=F1：F2=1：3，由于兩變速塔輪邊緣的線速度相等，根據(jù)v=ωr可知，與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為v12．【答案】（1）A（2）C；D；確保多次運動的軌跡相同【解析】【解答】（1）A球豎直方向上只受重力，做自由落體運動，B也做自由落體運動，而A、B兩球同時開始運動，所以實驗中應(yīng)能聽到A球與B球同時落地的聲音，該實驗可以驗證的是平拋運動豎直方向做自由落體運動，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

（2）①A.實驗中要求小球每次滑到斜槽末端的速度相等，只要每次從同一位置由靜止釋放小球即可達到這一目的，并不要求斜槽光滑，A不符合題意；

B.畫軌跡時，要將遠(yuǎn)離平拋線的點舍去，其余的點有平滑曲線連起來，B不符合題意；

C.為了減小測量誤差，應(yīng)選擇離拋出點較遠(yuǎn)點的數(shù)據(jù)計算平拋運動的初速度，C符合題意。

故答案為：C。

②根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向上有x0=v0t，豎直方向上有y0=12gt2，聯(lián)立解得小球做平拋運動的初速度為v0=13．【答案】（1）解：鳥蛤被釋放后做平拋運動，所以H=解得t=2（2）解：若釋放鳥蛤的初速度為v1=15m/s，設(shè)擊中巖石左端時，釋放點的x坐標(biāo)為x1，擊中右端時，釋放點的x坐標(biāo)為xx聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得x1=30若釋放鳥蛤時的初速度為v2=17m/s，設(shè)擊中巖石左端時，釋放點的x坐標(biāo)為x1x聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得x1'綜上所述可得x坐標(biāo)區(qū)間為34【解析】【分析】（1）鳥蛤被釋放后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知，豎直方向做自由落體運動