广西崇左市名校2023-2024学年高一下学期教学质量监测（期末）考试物理试题（解析版）

这是一份广西崇左市名校2023-2024学年高一下学期教学质量监测（期末）考试物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
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：教科版必修第二册。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 一个质量为m的足球，当它的速度大小为v时，其动能为（ ）
A. mvB. C. D.
【答案】D
【解析】根据动能定义式可得
故选D。
2. 2024年6月4日，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，成功进入预定环月轨道。若上升器的质量为m、离月球表面的高度为h，月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则月球对上升器的万有引力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据万有引力定律得
故选B。
3. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（ ）
A. 位置AB. 位置BC. 位置CD. 位置D
【答案】B
【解析】AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误；
BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误；
故选B。
4. 某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误；
CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。
故选C。
5. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力
B. 如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力
C. 如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零
D. 如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
【答案】D
【解析】A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有
可得桥面对车的支持力小于车受到的重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车受到的重力，故A错误；
B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力的作用，故B错误；
C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点，重力提供向心力
则杯子恰好过最高点的速度为
故C错误；
D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，此时车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。
6. 一同学将质量为的物体（视为质点）从离地面高处以大小为的初速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度大小。物体下落到距离地面高处时，重力的瞬时功率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知，物体做平抛运动，物体下落的高度为
由速度位移关系公式可得，物体下落5m时竖直方向的分速度为
则有重力的瞬时功率为
故选D。
7. 如图所示，O为固定半圆轨道的最低点，O点与半圆轨道圆心的连线竖直，将一小球从轨道左端最高点由静止释放，小球运动到右侧P点时的速度为零，M、N两点等高。下列说法正确的是（ ）
A. 小球在P点时的加速度为零
B. 小球在O点时的速度最大
C. 小球在M、N两点时的动能相等
D. 小球从M点运动到O点的时间比小球从O点运动到N点的时间短
【答案】D
【解析】A．小球在P点时加速度不等于零，加速度沿着切线向下，A错误；
B．小球在O点左侧某点时受到重力、支持力、摩擦力作用，这三个力合力为零，小球在该点速度最大，B错误；
C．小球从M点运动到N点的过程中，摩擦力做负功，机械能减少，小球在N点的机械能小于在M点的机械能；又因为M、N两点等高，重力势能相等，所以小球在M时的动能大于在N点时的动能，C错误；
D．因为小球小球在M时的动能大于在N点时的动能，所以
由此可知，在任意水平线上的两点E、F
左侧比右侧快，小球从M点运动到O点的时间比小球从O点运动到N点的时间短，D正确。
故选D。
8. 某游客领着孩子在贵港市龙潭森林公园游玩时，孩子不小心将手中质量为m的玩具皮球掉落，皮球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。重力加速度大小为g。在皮球从A点运动到B点的过程中（ ）
A. 皮球所受重力做的功为
B. 皮球所受重力做的功为
C. 皮球的重力势能减少
D. 皮球的重力势能减少
【答案】AC
【解析】AB．重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H，所以皮球所受重力做的功为
故A正确，B错误；
CD．由重力势能和重力做功的关系可知，从A到B重力势能变化为
即皮球的重力势能减少，故C正确，D错误；
故选AC。
9. 修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B的线速度大小之比为1：1
B. A、B的角速度大小之比为1：1
C. A、C的周期之比为3：2
D. A、C的向心加速度大小之比为9：4
【答案】AD
【解析】A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A正确；
B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有
则A、B的角速度大小之比为3：2，故B错误；
C．B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有
可知A、C的周期之比为2：3，故C错误；
D．根据向心加速度的公式
可知A、C向心加速度大小之比为9：4，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，原长为l、劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的小铁球（视为质点）从弹簧正上方距弹簧顶端高度为h处由静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小铁球下落到最低点。重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小铁球重力势能的减少量与零势能面的选取有关
B. 当弹簧的压缩量为时，小铁球的动能最大
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小铁球在最低点时的加速度大小为
【答案】BC
【解析】A．小铁球重力势能大小与零势能面的选取有关，而重力势能的减少量与零势能面的选取无关，故A错误；
B．当小球的加速度为0时，小球的动能最大，此时有
解得弹簧的压缩量为
故B正确；
C．由能量守恒可知，弹簧弹性势能的最大值为
故C正确；
D．小铁球在最低点时，根据牛顿第二定律可得
可得最低点的加速度大小为
故D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择______（填“实”或“空”）心小______（填“铁”或“木”）球。
（2）关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A. 斜槽末端可以不水平
B. 小球释放的初始位置越高越好
C. 每次小球要从同一位置由静止释放
D. 小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板
（3）实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端应是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）实 铁 （2）CD （3）B
【解析】
【小问1解析】
为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。
【小问2解析】
A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误；
B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误；
C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确；
D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。
【小问3解析】
实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选B。
12. 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度大小为g。
（1）实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为减小实验误差，应优先选用__________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C为依次打下的点，根据纸带上的数据，打点计时器打B点时，重物的速度大小为__________;从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量__________，重物动能的增加量__________。若在实验误差允许的范围内满足，则机械能守恒定律得到验证。
【答案】（1）电火花计时器
（2）
【解析】
【小问1解析】
相同情况下，电火花计时器与纸带间的阻力比电磁打点计时器纸带间的阻力小，则为减小实验误差，应优先选用电火花打点计时器；
【小问2解析】
B为AC的时间中点，则打点计时器打B点时重物的速度
从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量
重物动能的增加量
13. 小船在静水中的速度大小与时间t的关系如图甲所示，河水的流速与小船离河岸的距离d的变化关系如图乙所示，河岸平直。取。求：
（1）小船渡河的最短时间；
（2）在小船以最短时间渡河情况下，小船渡河的最大速度及其与河岸下游的夹角。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）设船头与河岸的夹角为，由图乙知，河宽为，则小船渡河的时间
当时，即当船头垂直河对岸行驶时，小船渡河的时间最短，小船渡河的最短时间
（2）当河水的流速最大（设为）时，小船渡河的速度最大，有
其中
解得
小船渡河的最大速度与河岸下游的夹角满足
解得
14. 如图所示，绕地球做圆周运动的卫星的运行周期为T0，对地张角。地球的半径为R，引力常量为G，球的体积，其中r为球的半径。求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的平均密度ρ；
（3）地球近地卫星的运行周期T。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据几何关系可知，该卫星的轨道半径
设该卫星的质量为m1，根据牛顿第二定律得
解得
（2）地球的体积
地球的密度为
解得
（3）设某地球近地卫星质量为m2，根据牛顿第二定律得
解得
15. 如图所示，固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道BC与水平地面相切于C点，半径OB与水平方向的夹角。质量的物块（视为质点）从O点正上方的A点以大小的速度水平向左抛出，恰好沿B点的切线方向进入并沿圆弧轨道运动，到达C点后沿地面滑行距离停下。物块与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点的高度差h以及圆弧轨道的半径R；
（2）物块通过C点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）物块通过B点时的速度大小以及在物块从B点运动到C点的过程中，物块与圆弧轨道之间因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1），；（2）；（3），
【解析】（1）设物块通过B点时的竖直分速度大小为，根据几何关系有
又
解得
设物块抛出后在空中做平抛运动的时间为t，有
又
解得
（2）设物块通过C点时的速度大小为，对物块沿地面滑行的过程，根据动能定理有
解得
设物块通过C点时所受圆弧轨道的支持力大小为，有
根据牛顿第三定律有
解得
（3）物块通过B点时的速度大小
解得
对物块从B点滑至C点的过程，根据能量守恒定律有
解得