广东省广州市真光中学2022-2023学年高一下学期5月月考考物理试题（含答案详解）

2022学年第二学期5月阶段质量检测

高一物理

命题人：  审题人：

2023.05

本试卷共4页，满分：100分 考试用时：75分钟

注意事项：

1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、考号和座位号，再用2B铅笔将与考号和座位号对应的信息点涂黑.

2.答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净，第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效.

3.考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效.

第一部分 选择题（共52分）

一、单项选择题：每小题只有一项符合题目要求，共8小题，每小题4分，共32分.

1．在物理学发展历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）

A．哥白尼首次提出了“地心说”

B．开普勒通过多年的天文观测，发现太阳系中各行星绕太阳运动的轨迹是椭圆

C．哈雷通过计算首次发现了海王星

D．卡文迪什用实验的方法测出引力常量G。一旦测得G，就可以算出地球的质量，因此卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”

2．如图所示，一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹，该过程中，下列说法正确的是（　　）

A．爱好者在某点所受合外力方向可能沿轨迹的切线方向

B．爱好者重力的功率保持不变

C．爱好者的速度方向与加速度方向一直相互垂直

D．若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成钝角，爱好者的速度将减小

3．图甲为小明的磁带录音机的磁带盒，可简化为图乙所示的传动模型，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径。小明现在进行倒带，使磁带全部绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮。倒带结束后，小明再以正常速度放音，直到磁带全部播放完，则下列说法正确的是（　　）

A．倒带结束前一瞬间A、B两轮的角速度之比为

B．倒带结束前一瞬间A、B两轮的角速度之比为

C．倒带过程中A轮的磁带边缘的线速度不变

D．倒带过程中A轮的磁带边缘的线速度变小

4．如图所示，某同学在篮筐前某位置跳起投篮。篮球出手点离水平地面的高度h=1.8m。篮球离开手的瞬间到篮筐的水平距离为5m，水平分速度大小v=10m/s，要使篮球到达篮筐时，竖直方向的分速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2。篮筐离地面的高度为（　　）

A．2.85m B．3.05m C．3.25m D．3.5m

5．月球和太阳对地球引力作用产生的潮汐，就像是一个小小的“刹车片”，使地球自转缓慢变慢，还导致月球以每年的速度远离地球，若不考虑其它因素，在遥远的未来（　　）

A．月球绕地球做圆周运动的角速度会变大

B．地球同步轨道的离地高度会变小

C．地球赤道处的重力加速度会变大

D．地球的第一宇宙速度会变大

6．引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个质量为的中学生在秒内完成次引体向上，每次引体向上重心上升，求该学生在上升过程中克服重力做功的平均功率约为（　　）

A． B． C． D．

7．人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力F方向都与竖直方向成，重物离开地面H后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深了h。已知重物的质量为M，下列说法正确的是（　　）

A．整个过程重力做功为零

B．拉力做功为

C．重物刚落地时的动能为

D．重物克服地面的冲击力做的功为

8．如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成角，船相对于静水的速度为，其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是（　　）

A．减小角，增大船速 B．增大角，增大船速

C．减小角，保持船速不变 D．增大角，保持船速不变

二、多项选择题：共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求.全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分.

9．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．做圆周运动物体的加速度都指向圆心

B．做曲线运动的物体，所受合外力方向一定不与速度在同一条直线

C．物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度一定为零

D．曲线运动一定是变速运动

10．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（　　）

A．卫星在轨道II上经过Q点时的加速度大小等于它在轨道I上经过Q点时的加速度大小

B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9 km/s

C．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II

11．如图所示，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮C与物体A连接，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，开始时，BC连线沿水平方向。B从当前位置下滑，当下滑至BC连线与水平方向的夹角为θ时，B的速率为v0，A的速率为v。下列说法正确的是（　　）

A．   B．

C．该过程B下降的高度等于A上升的高度   D．该过程B下降的高度大于A上升的高度

12．一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知运动过程中汽车所受阻力恒为f，汽车的质量为m，下列说法正确的是（　　）

A．汽车的加速度先减小后不变 B．发动机的最大功率为

C．汽车速度为时，加速度a= D．汽车速度从0达到所用时间

第二部分 非选择题（共44分）

三、实验题：共2小题，共15分，请按题目要求作答.

13．（6分）在“验证机械能守恒定律”实验中

（1）用到的器材有______

（2）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点到O点的距离，打点频率为，已知当地重力加速度为，则打下点时重锤的速度大小是______，点到点的这段时间内重锤重力势能的减少量为______J（结果均保留两位有效数字）

14．（9分）采用如下图所示的实验装置做探究平抛运动的特点的实验。

（1）如图甲探究平抛运动规律，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验。都能观察到两小球同时落地，说明___________。若某次实验只增加小锤击打的力度，则A球在空中运动的时间___________（选填“不变”“增加”或“减少”）。

（2）采用图乙所示的装置获得平抛运动轨迹，关于实验条件的说法，正确的有___________

A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽轨道末段必须水平

C．小球每次从斜槽上不同的位置无初速度释放

D．必须用平滑曲线把所有的点连接起来

（3）如图丙为记录小球做平抛运动的一部分坐标纸，已知坐标纸每小格的边长，g取。

①图中A点___________平抛的起点（选填“是”或“不是”）；

②小球运动的初速度=___________m/s（结果保留两位有效数字）；

③小球过B点的竖直方向速度=___________m/s（结果保留两位有效数字）。

四、计算题（本题共2小题，共29分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）

15．（14分）动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为2L。两熊可视为质点且总质量为m，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，已知，重力加速度为，求：（计算结果用根号表示）

（1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少；

（2）若绳长改为L，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他们经过多长时间落地，以及绳断裂瞬间两熊的速度大小。

16．（15分）如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径，BD段对小车有阻力，其余部分摩擦不计。质量为1.0kg的小车从P点由静止释放。最后进入水平轨道BD，小车可视为质点，空气阻力不计，求：

（l）若小车释放位置P到水平面BD的高度，小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为多少?

（2）若要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，那么对小车释放位置P有何要求?

（3）接第一问，若水平轨道BD部分摩擦因数与小车在BD水平面上位移大小之间存在关系，则小车在减速轨道BD上滑行距离是多少?

参考答案：

1．D

【解析】A．哥白尼经过对天体运行的观测与推算，提出了“日心说”，故A项错误；

B．开普勒通过分析第谷观测的天文数据，发现了行星绕太阳的运动轨迹是椭圆，故B项错误；

C．海王星是亚当斯和勒维耶各自利用计算出海王星的轨道，伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，故C项错误；

D．卡文迪什测出了万有引力常量，引力常量测出后可以计算出地球的质量，因此被称为“第一个称量地球质量的人”，故D项正确。

故选D。

2．D

【解析】A．曲线运动中，合外力方向指向轨迹弯曲的凹侧，速度才是沿轨迹的切线方向，故A错误；

B．曲线运动中速度一直在变化，所以重力的功率也会变化，故B错误；

C．曲线运动速度方向和加速度方向不能共线，并非一直互相垂直，只有匀速圆周运动时，速度方向与加速度方向一直相互垂直，故C错误；

D．若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成钝角，爱好者将做减速运动，故D正确。

故选D。

3．A

【解析】AB．由题意，在倒带结束时，磁带全部绕到了A轮上，磁带的外缘半径

而线速度相等，则有

解得

故倒带结束时A、B两轮的角速度之比为，A正确，B错误；

CD．在A轮转动的过程中，角速度恒定，随着磁带的倒回，A轮的磁带边缘的半径变大，根据

可知A轮的磁带边缘的线速度增大，CD错误；

故选A。

4．B

【解析】篮球离开手到篮筐的时间为

要使篮球到达篮筐时，竖直方向的分速度刚好为零，则有

，

联立解得

故选B。

5．C

【解析】A．月球绕着地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有

解得

地月间距增加，月球绕地球做圆周运动的角速度会变小，故A错误；

B．地球自转缓慢变慢，则地球自转周期增加，同步卫星的周期变大，根据万有引力提供向心力有

解得

同步卫星的周期变大，同步轨道的离地高度会变大，故B错误；

C．地球自转缓慢变慢，则地球自转周期增加，赤道上的物体做匀速圆周运动需要的向心力减小，由

可知，地球赤道处的重力加速度会变大，故C正确；

D．由万有引力提供向心力有

解得

地球的质量和半径不变，地球的第一宇宙速度不变，故D错误。

故选C。

6．C

【解析】根据题意，由做功公式可知，该学生在每次上升过程中克服重力做功为

该学生在上升过程中克服重力做功的平均功率约为

故选C。

7．D

【解析】A．整个过程重物的位移向下，则重力做正功，选项A错误；

B．拉力做功为

选项B错误；

C．根据机械能守恒定律可知，若刚停止施力时重物的速度为v，则重物刚落地时的动能为

选项C错误；

D．整个过程中由动能定理

即重物克服地面的冲击力做的功为

选项D正确。

故选D。

8．B

【解析】船的运动可以看成是沿水流方向和偏向上游方向的直线运动的和运动，合运动方向垂直于河岸，当水流速度增大时，为保持合运动方向垂直于河岸不变，且准时到达对岸，即合速度大小和方向不变，如图

需增大角，增大船速。

故选B。

9．BD

【解析】A．只有匀速圆周运动中，加速度才时刻指向圆心。故A错误；

B．做曲线运动的物体，所受合外力方向指向运动轨迹的凹侧，且一定不与速度共线。故B正确；

C．速度为矢量，既有大小也有方向，速率不变，但方向改变。则速度变化量也不为，根据可知，加速度不为。故C错误；

D．曲线运动中，速度的方向一定改变，即一定是变速运动。故D正确。

故选BD。

10．ACD

【解析】A．轨道II上的Q点与轨道I上的Q点到地心距离r相同，由

可知，卫星在轨道II上经过Q点时的加速度大小等于它在轨道I上经过Q点时的加速度大小，A正确；

B．由引力作为向心力可得

整理得

7.9km/s为近地卫星的环绕速度，卫星在同步轨道II上运行轨道半径较大，环绕速度较小，故小于7.9km/s，B错误；

C．在轨道I上，卫星从P点到Q点过程，引力做负功，速度减小，故卫星在P点的速度大于在Q点的速度，C正确；

D．卫星由轨道I进入轨道II做离心运动，故应在Q点通过加速实现，D正确。

故选ACD。

11．AD

【解析】AB．由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示

根据矢量运算法则，有

故A正确，B错误；

CD．开始时，BC连线沿水平方向，设此时BC间的距离为d，当B下滑至BC连线与水平方向的夹角为θ时，设此时BC间的距离为L，设B下滑的高度为H，A上升的高度为h，则有

根据三角形中两边之差小于第三边，则有

即该过程B下降的高度大于A上升的高度，故C错误，D正确。

故选AD。

12．BCD

【解析】A．由

从0到，功率随时间均匀增大，则牵引力不变；当功率达到最大功率保持不变，则速度增大，牵引力减小，由

可知，加速度先不变后减小，故A错误；

B．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则

故B正确；

C．汽车速度为时，由

，

加速度为

故C正确；

D．汽车从0达到的时间是

又

解得

故D正确。

故选BCD。

13．     ADE              

【解析】（1）根据实验原理可知，验证机械能守恒定律需要的实验器材有：重物、铁架台、打点计时器，刻度尺和纸带。

故选ADE。

（2）根据题意可知，电源频率为，则相邻两点间的时间间隔为

由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下点时重锤的速度大小是

点到点的这段时间内重锤重力势能的减少量为

14．     平抛运动的竖直分运动为自由落体运动     不变     BD     不是         

【解析】（1）A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时开始运动，多次实验每次两球都能同时落地，则能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动；自由落体运动的时间由距地面的高度决定，在高度一定的情况下，即使增加小锤击打的力度，A球在空中运动的时间也不会发生生改变。

（2）AC．只要保证每次都在同一高度无初速度释放小球就能保证小球每次做平抛运动的初速度相同，因此不需要斜槽轨道光滑，故AC错误；

B．斜槽轨道末端必须水平，这样才能保证小球抛出去时的初速度沿着水平方向，故B正确；

D．小球抛出去之后的运动轨迹显然是一条曲线，而要做出小球做曲线运动的轨迹就需要将实验中得到的各个点迹用平滑的曲线连接起来，故D正确。

故选BD。

（3）由图丙可知A、B两点间的竖直位移为5L，水平位移为4L，B、C两点的竖直位移为7L，水平位移为4L，竖直方向小球做自由落体运动，水平方向小球做匀速直线运动，可知小球从A到B，和从B到C说用的时间相等，而自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，若A点是小球的抛出点，则竖直方向连续相等时间间隔内的位移比应满足，而根据数据可知A、B两点间的竖直位移和B、C两点间的竖直位移并不满足此比例关系，故A点不是小球的抛出点；

根据平抛运动的规律可得及匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移差公式可得

，

解得

由中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可得

15．（1）；（2），

【解析】（1）在最低点有

断裂后做平抛运动，则有

，

解得

（2）令绳子恰好断裂时，圆锥摆的摆角为，对熊分析有

由于刚好断裂，则有

断裂后做平抛运动，则有

解得

，

16．（1）60N；（2）或；（3）3.5m

【解析】（1）从P到B过程中，根据动能定理可得

在B点对小车受力分析可得

从P到C过程中，根据动能定理可得

在C点对小车受力分析可得

解得

根据牛顿第三定律可知，小车运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力为

小车运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力为

小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为

（2）若恰好到达圆轨道最高点，则

解得

若恰好到达圆轨道圆心等高点，则

解得

则要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，小车释放位置P到水平面BD的高度范围为

或

（3）根据能量守恒定律可知

解得