湖南省岳阳市岳阳县第一中学、汨罗市第一中学2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷（Word版附答案）

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是（ ）
A.牛顿提出了万有引力定律并测出了引力常量
B.第谷观测了大量天文数据后推理出了行星运动定律
C.所有太阳系内行星轨道的半长轴与它的公转周期的比值都相等
D.以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学不适用于高速微观的领域
2.如图所示，卫星、是分别以第一，第三宇宙速度从地面上发射的两个飞行器，卫星是以大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度的发射速度从地面发射的飞行器。下列说法正确的是（ ）
A.飞行器绕地球的环绕速度是卫星绕地球做圆周运动的最小速度
B.飞行器的发射速度是卫星的最小发射速度
C.飞行器可以脱离地球引力的束缚
D.飞行器不可以飞到太阳系外
3.如图所示，水平地面上静止叠放着、两个石块，已知与之间接触面的切线不水平，与水平地面没有接触，不考虑与之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（ ）
A.共受到4个力的作用
B.对的摩擦力沿切线向下
C.地面对的摩擦力水平向右
D.地面对的支持力小于和所受的重力之和
4.2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，某阶段鹊桥二号中继星在椭圆轨道上运动，在中继星由远地点运动到近地点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.万有引力对中继星做负功
B.万有引力对中继星不做功
C.中继星的重力势能增大
D.中继星的重力势能减小
5.某轻质弹簧的弹力一形变量图像如图甲所示。如图乙所示，该轻质弹簧竖直固定在水平地面上，初始时弹簧处于原长，将质量为的物块轻放在弹簧上端，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。从弹簧处于原长到弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧压缩量为时物块的速度最大
C.物块的动能先增大后减小
D.物块的机械能先减小后增大
6.2024年1月9日，我国成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道Ⅲ，发射任务获得圆满成功。卫星发射的过程可以简化为如图所示的过程，轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，、点分别是椭圆轨道的近地点、远地点，到地心的距离分别为、，已知地球的质量为，卫星的质量为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A.探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度大于
B.探针卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度等于
C.探针卫星在轨道Ⅱ上运行时在点的机械能大于在点的机械能
D.探针卫星在轨道Ⅰ上运行时的动能比在轨道Ⅲ上运行时的动能小
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，表面粗糙的斜面体固定于水平地面上，轻绳跨过定滑轮，一端连接质量为的滑块，另一端连接质量为的滑块,。初始时用手托住，轻绳恰好伸直，由静止释放，经一段时间后着地，不计滑轮质量及轻绳与滑轮间的摩擦，关于两滑块从开始运动到刚着地的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.滑块的动能增加量等于其重力势能的减少量
B.滑块的机械能增加量一定小于滑块机械能的减少量
C.滑块克服轻绳拉力做的功等于滑块动能的增加量
D.滑块克服摩擦力做的功等于滑块、组成的系统的机械能减少量
8.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星，卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ）
A.卫星1、2受地球的万有引力大小之比为
B.卫星2、3运行的线速度大小之比为
C.卫星2、3的向心加速度大小之比为
D.卫星1、3的运行周期之比为
9.如图所示，某段河面宽，小船从点开始渡河，点下游的处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ）
A.若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河时间为
B.若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为
C.若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为
D.若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为
10.如图所示，粗糙圆弧轨道的圆心为，半径为，点为圆弧轨道的最低点，，，点与点等高。质量、可视为质点的滑块从点由静止释放，经过点时对轨道的压力大小为，恰好运动到点时速度为0。已知滑块与圆弧轨道各处的动摩擦因数均相同，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是（ ）
A.滑块运动到点时速度大小为
B.滑块从点运动到点克服摩擦力做的功为
C.滑块从点运动到点机械能的减少量为
D.滑块经过点时对轨道的压力大于
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（6分）某实验小组用如图所示的装置做验证向心力表达式的实验，用轻质细绳将小球悬挂于点，在点处安装有力传感器（图中未画出）可以测出细绳拉力的大小，在点正下方固定一刀片，并在水平地面上记录下点在水平面上的投影。已知当地重力加速度大小为，实验步骤如下：
①将小球悬挂于点并保持静止，此时力传感器示数为，测出细绳长度小球离点的高度（小球直径、）；
②将小球拉到适当高度处且细绳拉直，由静止释放小球，记录下力传感器示数的最大值，测出小球落到水平地面时离点的距离。
（1）小球经过点正下方时的速度大小________。（用、、表示）
（2）对小球受力分析，小球到达点正下方时合力________。
（3）改变小球释放高度，重复步骤②，得出多组数据后，该实验小组采用图像法处理数据，当纵轴表示，横轴表示________（填“”“”或“”），绘制出的图线为过坐标原点的直线时，能更直观地体现向心力大小与线速度大小的关系。
12.（10分）利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度大小为。实验前测出滑块（含遮光条）的质量、遮光条的宽度。按正确的操作，接通气源，将滑块由点静止释放（此时遮光条到光电门的距离为），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条的遮光时间。
（1）实验时滑块的质量________（填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量，判断气垫导轨已经调节到水平的依据是________________________。
（2）滑块运动到光电门处的速度大小________。对于滑块和钩码构成的系统，若等式________在误差允许范围内成立，则说明系统机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示）
（3）改变滑块释放的位置，测出多组实验数据，绘制出图像，若图像为过坐标原点的直线，且斜率________，则说明系统机械能守恒。（用给定的物理量符号表示）
13.（10分）如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速转动，、间距离，传送带左端与半径的四分之一粗糙圆弧轨道相切于点（不接触）。质量的滑块（可视为质点）从圆弧轨道上端点由静止释放，运动到圆弧轨道点时滑块对轨道的压力大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小，求：
（1）滑块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功；
（2）滑块运动到点时的速度大小。
14.（13分）某中学科技小组制作了额定功率的太阳能驱动小车。该小车在平直的路面上由静止开始（记为0时刻）做匀加速直线运动，经过时间，小车的功率恰好达到额定功率，然后维持小车的功率不变继续运动。已知小车的质量，小车运动过程中所受阻力始终为车重的，取重力加速度大小。
（1）求内小车的位移大小；
（2）若小车在时刻已经达到最大速度，求时间内小车的位移大小与的关系式。
15.（17分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接质量为的物块甲，质量为的物块乙紧靠着物块甲放置（未粘连）。物块甲、乙（均可视为质点）在水平向左的外力作用下静止于水平地面上的点。已知为弹簧右端原长位置，、间的距离为，弹簧的劲度系数为，弹性势能表达式为，其中为劲度系数，为弹簧形变量，重力加速度大小为，物块甲、乙与水平地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。某时刻撤去外力，求：
（1）物块甲、乙的最大速度；
（2）物块甲、乙分离时的速度大小；
（3）物块甲从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力做的功。