广东省佛山市H7联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版）

这是一份广东省佛山市H7联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容， 将质量为m的小球， 如图所示，质量均为1等内容，欢迎下载使用。
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：粤教版必修第二册第一章至第四章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 弹簧的弹性势能只与弹簧形变的大小有关
B. 重力势能的变化量与零势能参考平面的选取有关
C. 在只有重力或弹力做功的物体系统内，系统总的机械能保持不变
D. 重力对物体做的功不仅与物体的初、末位置有关，还与物体运动的路径有关
【答案】C
【解析】A．由可知弹簧的弹性势能大小与劲度系数和形变量均有关，A错误；
B．由可知重力势能的变化量仅由高度差决定，与零势能参考平面的选取无关，B错误；
C．机械能守恒定律的条件是只有重力或弹力做功，此时系统动能、重力势能和弹性势能总和保持不变，C正确；
D．由可知重力做功仅与初、末位置的高度差有关，与路径无关，D错误。
故选C
2. 网球运动员从水平地面上方某高度处将网球沿水平方向击出，网球落至水平地面上，不计空气阻力。对于网球在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 网球在空中运动的加速度逐渐增大
B. 网球在空中运动的时间与初速度大小有关
C. 网球落至水平地面的速度大小与初速度大小无关
D. 网球在空中运动时相同时间内运动的水平位移相同
【答案】D
【解析】A．网球沿水平方向击出，不计空气阻力，网球只受重力，在空中做平抛运动，加速度不变，故A错误；
B．根据
则，网球在空中运动的时间与初速度大小无关，只与到地面的高度有关，故B错误；
C．根据
则，网球落至水平地面速度大小与初速度大小、运动时间有关，故C错误；
D．网球在空中运动时，水平方向做匀速直线运动，相同时间内运动的水平位移相同，故D正确。
故选D 。
3. 2025年3月26日23时55分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。假设天链二号04星在发射过程中某阶段绕地球做椭圆运动，如图所示，P、Q点分别为该椭圆轨道上的近地点、远地点。下列说法正确的是（ ）
A. 天链二号04星在椭圆轨道上经过P点时加速度大于经过Q点时的加速度
B. 天链二号04星在椭圆轨道上运行时相同时间内与地球中心连线扫过的面积不一定相等
C. 天链二号04星在椭圆轨道上从P点运动到Q点的过程中动能逐渐增大
D. 天链二号04星的发射速度大于第二宇宙速度
【答案】A
【解析】A．由
得
P点到地心的距离大于Q点到地心的距离，故天链二号04星在椭圆轨道上经过P点时的加速度大于经过Q点时的加速度。
故A正确；
B．由开普勒第二定律得，天链二号04星在椭圆轨道上运行时相同时间内与地球中心连线扫过的面积一定相等，故B错误；
C．天链二号04星在椭圆轨道上从P点运动到Q点的过程中，万有引力对它做负功，动能逐渐减小，故C错误；
D．天链二号04星没有脱离地球的束缚，天链二号04星的发射速度小于第二宇宙速度，故D错误。
故选A。
4. 自行车传动结构的示意图如图所示，大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动。大齿轮、小齿轮的半径之比为2：1，大、小齿轮的边缘上分别有A、B点。当自行车匀速前进时，A、B点的向心加速度大小之比为（ ）
A. 2：1B. 1：2C. 1：1D. 1：4
【答案】B
【解析】大齿轮通过绷紧的链条带动小齿轮转动，大、小齿轮的边缘上分别有A、B点，故
大齿轮、小齿轮的半径之比为2：1。
由可知：A、B点的向心加速度大小之比为1：2。
故选B。
5. 如图所示，某同学将可视为质点的小球扔进游戏箱子的侧面开口处。将小球从离水平地面高度为1.80m的抛出点，以大小为6m/s的初速度水平抛出，游戏箱子的侧面开口处离水平地面的高度为1.35 m，小球恰好从侧面开口处落入箱中。不计空气阻力，取重力加速度大小为10 m/s2，则抛出点到箱子的侧面开口处的水平距离为（ ）
A. 1. 2mB. 1. 5mC. 1.6mD. 1.8m
【答案】D
【解析】抛出点到箱子的侧面开口处的竖直高度
由
得
则抛出点到箱子的侧面开口处的水平距离
故选D。
6. 如图所示，长为1m的轻杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。在转轴O的带动下，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球经过最高点时对轻杆的作用力大小为20 N。取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过最高点时对轻杆的作用力方向竖直向下
B. 小球做匀速圆周运动的线速度大小为
C. 小球经过最低点时受到的合力大小为30 N
D. 小球经过最低点时受到轻杆的作用力大小为20 N
【答案】C
【解析】A．小球经过最高点时有
解得
当方向向下，根据牛顿第三定律小球对轻杆的作用力方向竖直向上，当方向向上，根据牛顿第三定律小球对轻杆的作用力方向竖直向下，小球经过最高点时对轻杆的作用力大小为20 N时方向应该竖直向上，故A错误；
B．根据在最高点有
代入数据解得，故B错误；
C．小球经过最低点时受到的合力大小为，故C正确；
D．小球经过最低点时有
解得，故D错误。
故选 C。
7. 将质量为m的小球（视为质点）从水平地面上以大小为的初速度竖直向上抛出，小球在空中运动时受到水平向右的恒定风力，小球的运动轨迹如图所示，忽略小球受到的空气阻力。已知小球在空中运动的最高点到抛出点的竖直距离与水平距离相等，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到的恒定风力大小为
B. 小球经过最高点时的动能为
C. 小球落回水平地面前瞬间，恒定风力对小球做功的瞬时功率为2mgv0
D. 小球落回水平地面前瞬间速度与水平方向的夹角为30°
【答案】C
【解析】A．小球竖直方向做竖直上抛，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，到最高点过程有，，
解得，故A错误；
B．小球经过最高点时竖直方向速度为0，则水平速度为
最高点动能为，故B错误；
C．根据竖直方向运动的对称性，小球落回水平地面所用时间为
恒定风力对小球做功的瞬时功率为，故C正确；
D．小球落回水平地面前瞬间速度与水平方向的夹角为，则有，不为30°，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下列关于曲线运动的说法正确的是（ ）
A. 当物体加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
B. 做曲线运动的物体在某一点时的加速度方向，沿曲线在该点的切线方向
C. 做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变，加速度可能始终为0
D. 研究做曲线运动的物体的速度的合成与分解遵从矢量运算法则
【答案】AD
【解析】A．当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，A正确；
B．做曲线运动的物体在某一点时的加速度方向，一定不沿曲线在该点的切线方向，一定指向曲线凹侧的方向，B错误；
C．做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变，加速度不可能始终为0，如果加速度始终为0，物体将做匀速直线运动，C错误；
D．研究做曲线运动的物体的速度的合成与分解遵从矢量运算的平行四边形定则，D正确。
故选AD。
9. 我国“天关”卫星发现一个位于“小麦哲伦云”星系内的双星系统 EPJ0052。如图所示，某双星系统中恒星A、B均绕O点做匀速圆周运动，恒星A、B到O点的距离分别为rA、rB，已知恒星A的质量为mA，角速度大小为ω，不考虑其他天体对恒星A、B的万有引力。下列说法正确的是（ ）
A. 恒星A对恒星B的万有引力大于恒星B对恒星A的万有引力
B. 恒星A对恒星B的万有引力大小为
C. 恒星B的线速度大小为
D. 恒星B的质量为
【答案】BD
【解析】A．恒星A对恒星B的万有引力与恒星B对恒星A的万有引力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
B．恒星A受到恒星B的万有引力提供其做圆周运动的向心力，有F=mAω2rA，则恒星A对恒星B的万有引力大小也为mAω2rA，故B正确；
C．两恒星周期一样，角速度也一样，由线速度与角速度的关系得恒星B的线速度大小为ωrB，故C错误；
D．两恒星做圆周运动的向心力均由万有引力提供，又万有引力大小相同，则mAω2rA=mBω2rB
得mB=rArBmA，故D正确。
故选 BD。
10. 如图所示，质量均为1.2kg的小球1、2（均可视为质点）用长度均为0.5m的细线拴在同一悬点，小球1、2各自绕悬点正下方的 P、Q点在水平面内做匀速圆周运动时，细线与竖直方向的夹角分别为37°、53°。取重力加速度大小，，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球1的角速度大于小球2的角速度
B. 小球1的线速度大小为1.5m/s
C. 小球2的机械能与小球1的机械能的差值为3.05J
D. 小球2的机械能与小球1的机械能的差值为1.85J
【答案】BC
【解析】A．设悬线与竖直方向夹角为，悬线长为L，悬点到轨迹圆圆心高度为h，对小球有
解得
由图像可知球1的h更大，故小球1的角速度小于小球2的角速度，故A错误；
B．结合以上结论，代入题中数据，可得小球1的角速度
则小球1的线速度大小为，故B正确；
CD．结合以上分析，可知小球2的角速度
设小球1所在平面为零势能面，则小球2的机械能与小球1的机械能的差值
其中m=1.2kg，联立解得，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置来测量弹射器弹出弹丸的速度。实验时将弹射器固定好（确保管壁水平）后，弹射器向离管口一定距离的竖直屏发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置。将竖直屏向远离弹射器的方向移动，每次移动0.3m，通过几次重复实验，挑选了一张有3个连续落点痕迹的白纸，部分测量数据如图乙所示。取重力加速度大小。
（1）实验时_________确保弹射器管壁光滑，_________确保每次弹丸弹出前弹簧的压缩量相同。（均填“需要”或“不需要”）。
（2）弹丸从A点所在高度落到B点所在高度所用的时间为_________s，弹射器弹出弹丸的初速度大小为_________m/s。（计算结果均保留一位有效数字）
【答案】（1）不需要 需要 （2）0.1 3
【解析】
分析】
【小问1解析】
本实验只要保证弹丸离开弹射器管口的速度相等即可，故不需要弹射器管壁光滑，需要弹簧压缩量相同；
【小问2解析】
弹丸在水平方向做匀速直线运动，每次移动0.3m弹射一次弹丸，则在竖直屏上打出来的A、B、C三点，每相邻两点在空间运动的时间差是相同的，又竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的规律，有
解得；
又每次水平位移差
解得。
12. 某同学设计了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。实验步骤如下：
①小球静止在位置Ⅰ时，力传感器显示绳上的拉力为，测得细绳悬点O 到小球球心的长度为L；
②将小球拉至细绳与竖直方向夹角为θ处（位置Ⅱ）由静止释放；
③通过软件测得小球运动过程中细绳上的最大拉力为；
④改变由静止释放小球时细绳与竖直方向的夹角θ，重复实验，得到多组数据。
（1）已知重力加速度大小为g，则小球的质量为___________，小球运动至位置Ⅰ时受到的向心力大小为___________。（均用、、g中的全部或部分符号表示）
（2）小球从位置Ⅱ运动至位置Ⅰ的过程中重力势能的减少量为___________，小球动能的增加量为___________，若两者在误差范围内相等，则小球在该过程中机械能守恒。（均用题目给出量符号表示）
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
小球静止在位置Ⅰ时，根据平衡条件，有
解得小球的质量为
小球摆到最低点时，线的拉力和小球的重力提供向心力，即
【小问2解析】
小球从位置Ⅱ运动至位置Ⅰ的过程中重力势能的减少量为
根据牛顿第二定律，有
小球动能的增加量为
13. 滚筒洗衣机的清洗原理是让随滚筒转动的衣物从一定高度处脱离筒壁，在衣物摔下筒壁的过程中将污渍溶入水中。某转轴水平的滚筒的截面如图所示，O为转轴。现将滚筒绕转轴O沿顺时针方向旋转，可视为质点的衣物随着滚筒做匀速圆周运动，调整滚筒的转速，可使衣物从不同高度处脱离筒壁。
（1）比较衣物在最低点A点所受重力和支持力的大小关系，并说明理由；
（2）若衣物随着滚筒从B点运动到C点，判断该过程中衣物克服重力做功的瞬时功率如何变化，并说明理由；
（3）若滚筒以转速n1转动时衣物从B点所在高度处脱离筒壁，以转速n2转动时衣物从C点所在高度处脱离筒壁，判断n1和n2的大小关系。
【答案】（1）衣物在A点所受支持力大于重力，理由见解析。
（2）该过程中衣物克服重力做功的瞬时功率减小，理由见解析。
（3）
【解析】
【小问1解析】
衣物在A点时受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，衣物要随滚筒做匀速圆周运动，需要重力和支持力的合力提供竖直向上的向心力，因此衣物在A点所受支持力大于重力。
【小问2解析】
衣物随着滚筒从B点运动到C点的过程中线速度大小不变，竖直方向的分速度vy减小，根据可知衣物克服重力做功的瞬时功率减小。
【小问3解析】
设衣物所处位置到O的连线与竖直方向的夹角为θ，受到的重力大小为mg，衣物做圆周运动所需的向心力大小为F向，当时，衣物将要脱离筒壁。衣物在B点所在高度处比在C点所在高度处的θ大，能提供的向心力小，根据
可知转速的关系。
14. 质量为m、可视为质点的汽车沿路面ABC运动，AB段水平、BC段与水平面的夹角为30°，如图所示。0时刻，汽车从A点以大小为。水平向右的恒定加速度由静止开始启动，经时间t汽车的功率恰好达到额定功率，之后汽车维持额定功率继续行驶，到达B点前汽车已经开始匀速行驶。汽车通过B点（通过B点前后汽车的速度大小不变）后仍维持额定功率继续行驶，一段时间后汽车在路面BC段重新恢复匀速行驶。已知重力加速度大小为g，汽车运动过程中受到的路面阻力恒为汽车受到重力的，不计空气阻力。求：
（1）汽车的额定功率P；
（2）汽车在路面AB段行驶的最大速度v1；
（3）汽车在路面BC段恢复匀速行驶时的速度大小v2。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
汽车在路面AB段做匀加速直线运动的阶段，由牛顿第二定律
汽车的功率恰好达到额定功率时有P= Fv0
其中
解得
【小问2解析】
汽车在路面AB段行驶达到最大速度时，有
此时汽车的速度大小
解得
【小问3解析】
汽车在BC段恢复匀速行驶时，有
此时汽车的速度大小
解得
15. 如图所示，轻质弹簧固定在水平光滑平台上，用外力将质量m=1kg的物块（可视为质点）压缩弹簧，撤去外力后物块由静止开始运动，离开弹簧后从平台边缘A点飞出，物块到达固定斜面的顶端B点时速度方向恰好平行于斜面BC。物块沿斜面运动到底端C点后立即无能量损失地滑上水平地面，随后物块从D点冲上一半径R=2m的光滑圆形固定轨道DE内侧（圆形轨道的最低点D略错开确保物块能滑入但不滑离）。已知斜面的高度H=4m、倾角θ=53°，水平平台到B点的高度h=3.2m，物块与斜面间的动摩擦因数，E点为圆形轨道的最高点，，，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求撤去外力前瞬间弹簧的弹性势能；
（2）若水平地面光滑，求物块运动到圆形轨道的D点时对轨道的压力大小FN；
（3）若C、D点间距离L=10m，为确保物块冲入圆形轨道内侧且不脱离轨道，求水平地面与物块间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】（1）18J （2）85N （3）或
【解析】
【小问1解析】
物块到达固定斜面的顶端B点时有
其中
从撤去外力到物块运动到A点有
解得
【小问2解析】
物块到达固定斜面的顶端B点时速度大小
物块从B点运动到C点时有
若水平地面光滑，则有
物块运动到圆形轨道D点时有
其中
解得
【小问3解析】
设水平地面与物块间的动摩擦因数为时，物块恰好能通过E点，则有
物块从C点运动到E点时有
解得
设水平地面与物块间的动摩擦因数为μ3时，物块恰好能运动到D点，则有
解得
设水平地面与物块间的动摩擦因数为μ4时，物块恰好能到达与圆形轨道圆心等高的位置，则有
解得
为确保物块冲入圆形轨道内侧且运动时不脱离轨道，水平地面与物块间的动摩擦因数的取值范围为或