浙江省丽水市2023_2024学年高一物理下学期5月期中试题含解析

这是一份浙江省丽水市2023_2024学年高一物理下学期5月期中试题含解析，共20页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸，本卷中所有g取，，，，5s， 燃气灶支架有很多种规格和款式等内容，欢迎下载使用。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
5.本卷中所有g取，，，。
选择题部分
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分，每个小题只有一个选项符合题意，多选、错选均不给分）
1. 下列属于国际单位制基本单位的是（ ）
AmB. NC. JD. m/s
【答案】A
【解析】
【详解】N、J、m/s都是国际单位制中的导出单位，m是基本单位。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中
B. 月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律
C. 牛顿力学适用于高速运动的物体，相对论适用于低速运动的物体
D. 开普勒行星运动定律是开普勒在哥白尼留下的观测记录的基础上整理和研究出来的
【答案】B
【解析】
【详解】A．卡文迪什通过扭称实验对引力常量G进行了准确测定，而《自然哲学的数学原理》是牛顿的传世之作，A错误；
B．月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律，B正确；
C．牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，相对论适用于一切物体的运动，C错误；
D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的，D错误。
故选B。
3. 在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，下列说法正确的是（ ）
A. 小纸片做平抛运动B. 小纸片的下落时间可能为0.5s
C. 小纸片的下落时间可能为1.5sD. 小纸片不可能竖直落地
【答案】C
【解析】
【详解】由于小纸片很轻，受空气阻力影响较大，则不会做平抛运动，若只受重力，则
解得
但由于存在空气阻力作用，则下落时间大于0.5s，可能为1.5s，同时由于空气阻力作用，水平方向速度可能减小为零，则可能竖直落地。
故选C。
4. 如图所示，小鸟在空中飞行，虚线是小鸟的飞行轨迹。小鸟在图示位置所受合力F的方向可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】曲线运动中，物体运动的轨迹夹在速度方向与所受合力方向之间，且合力指向轨迹的凹侧面。
故选A。
5. 如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O＇处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O＇处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（）
A. θ角不变且v增大B. θ角减小且v增大
C. θ角增大且v减小D. θ角增大且v增大
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大，如图所示
故选D。
6. 燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将含有食物的球面锅置于两款支架上，假设锅和锅内食物的总重量总是维持不变，则（ ）
A. 如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越大
B. 如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越小
C. 如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越大
D. 如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．因为a款支架与球面锅的接触点的弹力始终垂直于支架的斜面，方向不变，设每个支架齿对锅的支持力与竖直方向的夹角为，锅静止，根据平衡条件可得
故锅的尺寸越大，a款每个支架齿受到的压力不变，故AB错误；
CD．因为b款支架与球面锅的接触点的弹力始终垂直于公切面，故锅的尺寸越大，b款每个支架齿对锅的支持力与竖直方向的夹角变小，由力的分解的知识可知b款每个支架齿受到的压力越小，故C错误，D正确。
故选D。
7. 图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”，该机器人正在沿图乙中ABCD曲线给16号桌送餐，已知弧长和半径均为的圆弧BC与直线路径AB、CD相切，AB段长度也为，CD段长度为，机器人从A点由静止匀加速出发，到达B点时速率恰好达到1m/s，接着以1m/s的速率匀速通过BC弧段，通过C点以1m/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的D点。已知餐盘与托盘间的动摩擦因数，关于该机器人送餐运动的说法正确的是（ ）
A. 从B运动到C过程中机器人的向心加速度
B. 为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动，机器人在BC段运动的最大速率为4m/s
C. 从A点运动到B点过程中机器人加速度且餐盘和水平托盘不会发生相对滑动
D. 餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C点到D点的最短时间秒
【答案】C
【解析】
【详解】A．从B运动到C的过程中机器人的向心加速度
故A错；
B．餐盘与托盘恰好不发生相对滑动，摩擦力提供向心力有
解得
故B错；
C．由
知，该加速度小于发生相对滑动的临界加速度，故C正确；
D．机器人以的速度匀减速至D点的最大加速度
故最短的减速时间
匀减速的最小位移为
故从C点开始匀速运动的时间
故从C运动到D点的最短时间为，D错。
故选C。
8. 如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b球相比，a球
A. 初速度较大
B. 速度变化率较大
C. 落地时速度一定较大
D. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可得，高度越高，下落时间越大，由可知，两球水平位移相同，但是b求运动时间短，故b球初速度较大，A错误；
B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B错误；
C.a球的水平速度小于b球，故落地时虽然竖直分速度大于b球，但是合速度不一定大于b球，C错误；
D.由，a球落地时间t大，但是小，故a球的一定大于b球，即a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确；
故选D。
9. 如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用
B. 若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足
C. 若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足
D. 若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到支持力会减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看成整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；
B．由向心力公式
可知若此时三位运动员线速度大小相等，但不知道运动员的质量大小，故不能比较向心力的大小，故B错误；
C．由向心加速度公式
可知若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足，故C正确；
D．若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车的摩擦力增大来提供所需向心力，运动员和自行车在竖直方向上平衡，则有支持力在竖直方向的分力等于摩擦力竖直向下的分力和运动员和自行车的重力之和，运动员和自行车的重力不变，摩擦力变大，则支持力在竖直方向的分力变大，所以支持力变大，故D错误。
故选C。
10. 在电影《流浪地球》中，科学家利用固定在地面的万台超级聚变发动机瞬间点火，使地球在地球轨道Ⅰ上的B点加速，进入运输轨道，再在运输轨道上的A点瞬间点火，从而进入木星轨道Ⅱ，关于地球的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在运输轨道上A点的速度大于B点的速度
B. 在地球轨道Ⅰ上B点的加速度小于在运输轨道上B点的加速度
C. 在木星轨道Ⅱ上的周期小于在运输轨道上的周期
D. 在木星轨道Ⅱ上的机械能大于在运输轨道上的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的速度大于远日点的速度，即在运输轨道上A点的速度小于B点的速度，故A错误；
B．在地球轨道Ⅰ上B点和运输轨道上B点为可看作同一位置，根据牛顿第二定律可知万有引力提供加速度，地球质量不变，加速度相同，故B错误；
C．根据开普勒第三定律
木星轨道Ⅱ的半径大于运输轨道的半长轴，则在木星轨道Ⅱ上的周期大于在运输轨道上的周期，故C错误；
D．在运输轨道上的A点瞬间点火加速，机械能增大，则在木星轨道Ⅱ上的机械能大于在运输轨道上的机械能，故D正确。
故选D。
11. 在电影《流浪地球2》中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径约为6400km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（地球表面的重力加速度取10m/s2）（ ）
A. 6400kmB. 3200kmC. 1600kmD. 800km
【答案】C
【解析】
【详解】设地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，太空电梯离地高度为h，太空电梯所在位置处的重力加速度为，根据万有引力公式有
代入数据有
解得
故选C。
12. 室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，这项“给你一个上天机会圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱。如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（ ）
A. 动能增加量大于重力势能减少量
B. 动能增加量等于重力势能减少量
C. 重力势能减少量小于机械能减少量
D. 重力势能减少量大于机械能减少量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．体验者加速下落过程中，根据动能定理
即动能增加量小于重力势能减少量，选项AB错误；
CD．根据能量关系，机械能减小量等于克服风力做功F风h，则重力势能减少量mgh大于克服风力做功，即重力势能减少量大于机械能减少量，选项C错误，D正确。
故选D。
13. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O（滑轮大小可忽略）。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。滑块运动到C点时速度最大。已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，，，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F的大小为B. 滑块由A到C做匀加速运动
C. 滑块由A到C过程中拉力F做的功为D. 滑块在C点的动能为
【答案】D
【解析】
【详解】B．对滑块受力分析
竖直方向
物块向上滑动，细绳与竖直方向夹角变大，所以加速度变大，B错误；
A．当滑块的合力为零，加速度为零时，速度最大，故在C点，滑块的合力为零
拉力F的大小为
A错误；
CD．滑块从A运动到C过程，由动能定理得
又
由几何关系得
解得
C错误，D正确。
故选D。
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14. 跳伞员的跳伞过程，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，此过程人先减速下降，最后匀速下落。下列关于人的下落速度v、重力势能、动能、机械能E随下落时间t或下落高度h的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．开始阶段跳伞员做自由落体运动，速度随时间均匀增大，开伞后先做减速运动，空气阻力与速度平方成正比，则加速度满足
加速度随时间逐渐减小，故此阶段图像的斜率逐渐减小，阻力随速度减小到与重力大小相等时开始做匀速运动，A错误；
B．由重力做功可知
故
可知此过程中图线为直线，B正确；
C．开始下落阶段做自由落体，动能等于减小的重力势能，即
此过程图线为直线
在开始减速后的过程中
由于阻力随速度逐渐减小，所以此过程图线的斜率逐渐减小，阻力减小到与重力大小相等时开始做匀速运动，动能不变，C错误；
D．开始阶段做自由落体运动，机械能不变，然后打开伞，由于阻力作用，机械能逐渐减小
由于打开伞后做减速运动，图线的斜率减小，最后匀速下落阶段机械能均匀减小，D错误。
故选B。
15. 如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 支持力对小物块做功为
B. 静摩擦力对小物块做功为
C. 滑动摩擦力对小物块做功为
D. 木板对小物块做功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．支持力和重力做的总功等于物体动能的变化，而因为物体是缓慢移动，故动能不变，支持力对小物块做功为，故A正确；
B．当物体缓慢上升的过程中，静摩擦力的方向与速度方向垂直，不做功，故B错误；
C．下滑过程由动能定理可知
则滑动摩擦力对小物块做功为
故C正确；
D．D．整个过程，木板对物体做功为W，重力做功为0，由动能定理可知
故D错误。
故选AC。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. 某实验小组用甲、乙所示的装置做了“探究小车加速度与力、质量的关系”和“探究向心力表达式”两个实验。
（1）两个实验都用到的研究方法是_________。
A. 等效替代法B. 控制变量法C. 理想模型法
（2）甲实验中，不计绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是_________。
A. 实验前需进行阻力补偿
B. 实验中，改变小车质量后再做该实验，需要重新补偿阻力
C. 实验中必须用天平测出砂和砂桶的总质量
D. 本实验中不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（3）丙图是“探究向心力表达式”实验装置的俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。现有两质量相同的钢球①、②分别放在A、B槽边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则钢球①、②的向心力之比为___________。
【答案】（1）B（2）AD
（3）
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力的大小F与质量m的关系时，控制角速度和半径r不变，在研究向心力的大小F与角速度的关系时，控制质量m和半径r不变，在研究向心力的大小F与和半径r之间的关系时，控制角速度和质量m不变，主要用到了物理学中的控制变量法。在探究“探究加速度与力、质量的关系”实验中，探究加速度与力关系时，保证质量不变；探究加速度与质量关系时，保证外力不变，所以实验方法为控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
A．为消除摩擦力对实验的影响，实验数据测量前需要对小车进行阻力补偿。故A正确；
B．实验前补偿阻力后，在实验过程中若改变小车质量，不需要重新补偿阻力。故B错误；
CD．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。故C错误；D正确。
故选AD。
【小问3详解】
该模型为皮带转动模型，则两槽的线速度大小相等，根据
a、b轮半径相同，所以两槽转动的角速度相等。根据
依题意钢球①、②的质量相同，轨道半径为2:1，则向心力之比为
17. 如图甲所示，A、B两铁块用细线连接，跨过轻质小滑轮。让A从高处由静止开始下落，与B连接的纸带上打下一系列点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律。重力加速度为g。
（1）除了图甲中提供的器材，还需准备天平和_____________。
（2）实验的主要步骤如下，其中错误的是（ ）
A. 把打点计时器、滑轮固定在铁架台上适当位置，使计时器两限位孔连线沿竖直方向
B. 测出A、B两物块的质量分别为M、m
C. 将纸带一端固定在B上并穿过打点计时器的两限位孔
D. 将A、B在图示位置由静止释放，紧接着接通打点计时器电源
E. 选取纸带，进行数据测量与分析
（3）正确实验得到的一条纸带如图乙，0、1、2、3、4…为选取的计数点，0是打下的第一个点，相邻两计数点间还有4个点未标出，测出计数点间的距离如图所示。交流电源的频率为f，打下计数点“5”时，A的速度大小为__________，若打点0~5过程中系统机械能守恒，测得的物理量应满足的关系式为______________。（用题中所给物理量的字母表示）
【答案】（1）刻度尺（2）D
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
需要测量纸带上两点之间的距离，所以还需要刻度尺。
【小问2详解】
A.把打点计时器、滑轮固定在铁架台上适当位置，使计时器两限位孔连线沿竖直方向，故A正确；
B.测出A、B两物块的质量分别为M、m，故B正确；
C.将纸带一端固定在B上并穿过打点计时器的两限位孔，故C正确；
D.应选接通接通打点计时器电源，再将A、B在图示位置由静止释放，故D错误；
E.选取纸带，进行数据测量与分析，故E正确。
本题选错误的，故选D。
【小问3详解】
[1][2]由匀变速直线运动推论知打下计数点“5”时，A的速度大小为
根据机械能守恒定律得
18. 从高为h=80m的山顶以某水平速度抛出一个石块，落地点距山顶的水平距离为120m，求：
（1）石块的初速度大小
（2）石块着地时的速度
【答案】（1）；（2），与水平方向的夹角成53°
【解析】
【详解】（1）根据
得
石块的初速度大小为
（2）石块落地时竖直分速度为
根据平行四边形定则得，落地的速度为
与水平方向的夹角满足
所以
19. 2022年2月19日，北京2022年冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行，中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。如图所示是模拟韩聪（男）以自己为转动轴拉着隋文静（女）做匀速圆周运动的示意图，若韩聪的转速为，隋文静触地冰鞋的线速度为。求
（1）隋文静做圆周运动的角速度；
（2）隋文静触地冰鞋做圆周运动的半径；
（3）若他们手拉手绕他们连线上的某点做匀速圆周运动，已知男、女运动员触地冰鞋的线速度分别为和，则男、女运动员做圆周运动的半径之比为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）两人的角速度相同，转速相同，根据角速度与转速关系
（2）由公式
可得隋文静触地冰鞋做圆周运动的半径为
（3）他们各自做如图所示的圆周运动，他们的角速度相同，设男运动员做圆周运动的半径为，女运动员做圆周运动的半径为，根据
可得男、女运动员做圆周运动的半径之比为
20. 图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，（忽略空气阻力）求：
（1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？
（2）2s末拉力的瞬时功率；
（3）2s末撤去拉力，直至雪橇停下，（认为全过程地面粗糙程度一致）匀加速直线运动过程与匀减速直线运动过程摩擦力对雪橇做功各是多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）2s内雪橇的位移为
代入数据可得
拉力对雪橇做功是
代入数据可得
（2）2s末雪橇的速度为
代入数据可得
2s末拉力的瞬时功率
代入数据可得
（3）匀减速运动过程运用动能定理可得
解得
全程运用动能定理可得
解得
21. 如图所示，一质量M=1.0kg，高h=0.7m的平板车静置在光滑水平地面上，其左端静止放置一辆质量m=0.2kg大小可忽略的四驱电动玩具小车，右侧同一竖直平面有固定的光滑圆弧轨道AC，轨道半径R=1.25m，圆心角为2θ，θ=37°，左右两端点A、C等高，圆弧最低点B位于水平地面上。紧接C点，有一长s=1.59m的倾斜传送带，上表面DE沿圆弧C点的切线方向，传送带以v=2m/s的速度顺时针运动。玩具小车启动后，恰好能从A点沿AC圆弧切线进入轨道，并最终到达E点后飞离。已知玩具车在平板车和传送带上运动时，均产生自重0.8倍的动力（忽略摩擦阻力和空气阻力），且从C点到D点速度不变。sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）玩具小车在A点速度大小vA；
（2）玩具小车在B点受到支持力的大小FN；
（3）平板车的长度l；
（4）传送带由于运送玩具小车而多输出的机械能∆E。
【答案】（1）5m/s；（2）6.8N；（3）1.2m；（4）0.96J
【解析】
【详解】（1）小车离开平板车后，做平抛运动，在A点的速度为vA，竖直方向有
解得
vA=5m/s
（2）从A到B由动能定理
在B点由牛顿第二定律
解得
FN=6.8N
（3）小车在平板车上做匀加速运动的加速度为a1，位移为x1，则由牛顿定律
由运动方程
解得
x1=1m
小车和平板车满足平均动量守恒
解得
x2=0.2m
平板车的长度为
l=x1+x2=1.2m
（4）小车在传送带上做匀加速运动，则由牛顿第二定律可知
解得
a2=2m/s2
由运动公式
以及
解得
t=0.3s
（另一解t=-0.53s舍掉）在时间t内，传送带上某点对地位移
x传=vt=0.6m
传送带由于运送小车克服小车对其的静摩擦力做功为