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河北省保定市部分示范性高中2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试卷（Word版附答案）
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这是一份河北省保定市部分示范性高中2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试卷（Word版附答案），共8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：人教版必修第二册。
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．图甲为测量引力常量的实验示意图，图乙为探究向心力大小与质量、半径、角速度大小关系的实验装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲对应的实验最早是由牛顿完成的B．图甲对应的实验用到了控制变量法
C．图乙对应的实验用到了微小量放大法D．图乙对应的实验用到了控制变量法
2．如图所示，在篮球训练中，运动员将篮球斜向上抛出，一段时间后，篮球落到A点，O点为篮球运动轨迹上的最高点，篮球可视为质点，不计空气阻力，下列四个选项中篮球的速度方向和受力方向正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，司机A与坐副驾驶座上的乘客B均相对于汽车静止，与两者相关的物理量大小一定相等的是（ ）
A．向心加速度B．向心力C．角速度D．线速度
4．图为“Y”形弹弓，某人先用力拉弹兜（内有弹丸）使皮筋拉伸，然后由静止释放弹丸，弹丸沿水平方向弹出，一段时间后击中目标，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．拉伸皮筋的过程，皮筋对弹兜（内有弹丸）做正功
B．从释放弹丸到弹丸被弹出，皮筋的弹性势能逐渐增大
C．弹丸弹出后在空中运动的过程，机械能保持不变
D．弹丸弹出后在空中运动的过程，动能先减小后增大
5．为了测试某新能源汽车的性能，无人驾驶的新能源汽车在封闭的平直测试路段从静止开始运动，该汽车的速度v与时间t的关系图像如图所示，0～10s对应的图线为过原点的直线，10s时汽车的功率恰好达到额定功率，之后维持额定功率不变，已知该汽车的质量为2000kg，汽车在测试路段运动时受到的阻力大小恒为汽车重力的，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的额定功率为B．5s末该汽车的牵引力大小为
C．该次测试中汽车的最大速度为30m/sD．内汽车行驶的路程为600m
6．在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话，如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，同步卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为B．三颗卫星运行的半径为
C．三颗卫星运行的线速度大小均为D．若01星减速，则有可能与正常运行的02星相撞
7．如图所示，MN为半径为1m、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆管，圆管N端的切线水平，O为圆心，M、O、A三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，倾角为37°的斜面AB固定在水平地面上，现发射一质量为0.1kg的钢珠（可视为质点，直径略小于圆管直径），钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出后恰好垂直击中斜面AB上P点，P点到水平地面的高度为0.2m。不计空气阻力，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是（ ）
A．钢珠从N点到击中斜面的时间为B．钢珠击中斜面时重力的瞬时功率为5W
C．钢珠经过制管N点时对圆管的压力为0D．钢珠离开M点时的动能为1.45J
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．某体操运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直而内做圆周运动且刚好能通过最高点。已知运动员的质量为m，重心到单杠中心的距离为L，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在最高点时速度为0
B．运动员在最高点时向心力为mg
C．在最低点若运动员速度变大，则他对单杠的作用力一定减小
D．在最高点若运动员速度变大，则他对单杠的作用力可能增大，也可能减小
9．2024年3月20日地月中继卫星——鹊桥二号发射成功，鹊桥二号将为后续探月工程提供坚实的通信支持。如图所示，鹊桥二号的最终运行轨道为环月椭圆冻结轨道，该轨道近月点、远月点到月球表面的距离分别约为200km、16000km，近月卫星A绕月球做半径近似等于月球半径的圆周运动（图中未画出）。已知月球的半径约为1700km，不考虑其他星球引力的影响，关于在环月椭圆冻结轨道上运行的鹊桥二号和近月卫星A，下列说法正确的是（ ）
A．鹊桥二号在近月点的加速度小于近月卫星A的加速度
B．鹊桥二号在近月点、远月点受月球的万有引力大小之比约为6400∶1
C．鹊桥二号与近月卫星A的运行周期的二次方之比约为
D．若近月卫星A由近月轨道变轨至环月椭圆冻结轨道，则卫星的机械能减小
10．某同学将一个质量为m的乒乓球以初速度竖直向上抛出，若上升过程中乒乓球的加速度大小a随速率v的变化关系如图所示，乒乓球上升到最高点后又落回到抛出点，落回到抛出点前已经开始做匀速运动。已知乒乓球受到的空气阻力与乒乓球的速度大小成正比，重力加速度大小为g。关于乒乓球从开始上抛到再次回到抛出点的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球上升过程中，当速度减到时，受到的空气阻力大小为2mg
B．乒乓球回到抛出点时的速度大小为
C．乒乓球上升过程中，乒乓球减少的机械能为
D．乒乓球下降过程中，乒乓球克服空气阻力做的功小于
三、非选择题：共54分。
11．（7分）在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板、重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验要点正确的是______。
A．斜槽轨道末端要确保水平
B．每次从斜槽上任意位置无初速度释放小球
C．图中水平挡板MN每次必须等间距下移
（2）某同学将实验中的白纸替换为方格纸，在方格纸上得到了小球做平抛运动经过的几个位置如图乙中的1、2、3、4所示。已知方格纸的边长为L，重力加速度大小为g，则小球从位置2运动到位置4所用的时间______，小球平抛的初速度大小______。（均用g、L表示）
12．（9分）某实验小组用“落体法”来验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度大小。
（1）关于本实验的说法正确的是______。
A．实验中选用的重物应是质量大、体积小的物体
B．安装打点计时器时两限位孔可以不在同一竖直线上
C．实验时应先释放重物再接通打点计时器
（2）选出一条点迹清晰的纸带如图乙，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个连续的计时点，已知打点计时器的打点频率为50Hz，重物的质量为0.4kg。从纸带上打出O点到打出B点的过程中重物减少的重力势能______J，该过程中重物增加的动能______J。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）某同学利用实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线未过原点的原因可能是______。
13．（8分）随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如图所示，在星球表面某地，长为L的细线一端拴着质量为m的小球（可视为质点），另一端固定于水平天花板上O点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为，小球的角速度为。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为R，不计空气阻力和星球自转。求：
（1）细线上的拉力大小F；
（2）该星球的质量M。
14．（14分）如图所示，某人从倾角的斜坡顶端以水平初速度抛出质量的小球，同时有一小车（图中未画出）从斜坡顶端沿斜坡以速度（大小未知）向下做匀速直线运动，小球恰好击中仍在斜坡上运动的小车。取重力加速度大小，，，不计空气阻力，小球和小车均可视为质点。求：
（1）小球从抛出到击中小车所用的时间t；
（2）小车的速度大小；
（3）小球击中小车前瞬间重力做功的瞬时功率P。
15．（16分）如图所示，光滑圆弧轨道BCD的圆心为O点、半径，长度的斜面AB与圆弧轨道在B点相切，足够长的斜面DE与圆弧轨道在D点相切，，，质量、可视为质点的物块从A点由静止释放。已知物块与两斜面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，，。求：
（1）物块第一次经过B点时的速度大小；
（2）物块第一次经过C点时对圆弧轨道的压力大小F；
（3）物块在斜面DE上运动的总路程s。
河北省高一下学期5月联考
物理参考答案
1．D 2．A 3．C 4．C 5．B 6．B 7．D 8．AD 9．AC 10．BD
11．（1）A（2分） （2） （2分） （3分）
12．（1）A（2分） （2）0.490（2分） 0.487（2分）
（3）纸带上打出第一个点时重物的速度不为0（答案合理即可）（3分）
13．解：（1）对小球受力分析，水平方向上有（1分）
其中（2分） 解得。（1分）
（2）对小球受力分析，竖直方向上有（1分）
又有（2分） 解得。（1分）
14．解：（1）小球做平抛运动，水平方向上有（1分）
竖直方向上有（1分） 击中小车时有（2分）
解得。（1分）
（2）根据题图中几何关系可知小球水平方向上的位移（2分）
解得 小车做匀速直线运动，有（2分）
解得。（1分）
（3）小球击中小车前瞬间，竖直方向的分速度（1分）
重力做功的瞬时功率（2分） 解得。（1分）
15．解：（1）物块从A点运动到B点，由动能定理有（1分）
其中，（2分） 解得。（1分）
（2）物块从B点运动到C点，有（1分）
其中（1分）
物块运动到C点时有（1分）
由牛顿第三定律有（1分） 解得。（1分）
（3）设物块从B点运动到斜面DE上某点速度为0，有
（2分）
物块从该点第一次运动到B点有
（1分）
解得，（1分）
由此可知物块不会返回斜面AB，物块稳定时经过D点时速度为0，
根据功能关系有（2分）
解得。（1分）
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：人教版必修第二册。
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．图甲为测量引力常量的实验示意图，图乙为探究向心力大小与质量、半径、角速度大小关系的实验装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲对应的实验最早是由牛顿完成的B．图甲对应的实验用到了控制变量法
C．图乙对应的实验用到了微小量放大法D．图乙对应的实验用到了控制变量法
2．如图所示，在篮球训练中，运动员将篮球斜向上抛出，一段时间后，篮球落到A点，O点为篮球运动轨迹上的最高点，篮球可视为质点，不计空气阻力，下列四个选项中篮球的速度方向和受力方向正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，司机A与坐副驾驶座上的乘客B均相对于汽车静止，与两者相关的物理量大小一定相等的是（ ）
A．向心加速度B．向心力C．角速度D．线速度
4．图为“Y”形弹弓，某人先用力拉弹兜（内有弹丸）使皮筋拉伸，然后由静止释放弹丸，弹丸沿水平方向弹出，一段时间后击中目标，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．拉伸皮筋的过程，皮筋对弹兜（内有弹丸）做正功
B．从释放弹丸到弹丸被弹出，皮筋的弹性势能逐渐增大
C．弹丸弹出后在空中运动的过程，机械能保持不变
D．弹丸弹出后在空中运动的过程，动能先减小后增大
5．为了测试某新能源汽车的性能，无人驾驶的新能源汽车在封闭的平直测试路段从静止开始运动，该汽车的速度v与时间t的关系图像如图所示，0～10s对应的图线为过原点的直线，10s时汽车的功率恰好达到额定功率，之后维持额定功率不变，已知该汽车的质量为2000kg，汽车在测试路段运动时受到的阻力大小恒为汽车重力的，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的额定功率为B．5s末该汽车的牵引力大小为
C．该次测试中汽车的最大速度为30m/sD．内汽车行驶的路程为600m
6．在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话，如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，同步卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为B．三颗卫星运行的半径为
C．三颗卫星运行的线速度大小均为D．若01星减速，则有可能与正常运行的02星相撞
7．如图所示，MN为半径为1m、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆管，圆管N端的切线水平，O为圆心，M、O、A三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，倾角为37°的斜面AB固定在水平地面上，现发射一质量为0.1kg的钢珠（可视为质点，直径略小于圆管直径），钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出后恰好垂直击中斜面AB上P点，P点到水平地面的高度为0.2m。不计空气阻力，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是（ ）
A．钢珠从N点到击中斜面的时间为B．钢珠击中斜面时重力的瞬时功率为5W
C．钢珠经过制管N点时对圆管的压力为0D．钢珠离开M点时的动能为1.45J
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．某体操运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直而内做圆周运动且刚好能通过最高点。已知运动员的质量为m，重心到单杠中心的距离为L，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在最高点时速度为0
B．运动员在最高点时向心力为mg
C．在最低点若运动员速度变大，则他对单杠的作用力一定减小
D．在最高点若运动员速度变大，则他对单杠的作用力可能增大，也可能减小
9．2024年3月20日地月中继卫星——鹊桥二号发射成功，鹊桥二号将为后续探月工程提供坚实的通信支持。如图所示，鹊桥二号的最终运行轨道为环月椭圆冻结轨道，该轨道近月点、远月点到月球表面的距离分别约为200km、16000km，近月卫星A绕月球做半径近似等于月球半径的圆周运动（图中未画出）。已知月球的半径约为1700km，不考虑其他星球引力的影响，关于在环月椭圆冻结轨道上运行的鹊桥二号和近月卫星A，下列说法正确的是（ ）
A．鹊桥二号在近月点的加速度小于近月卫星A的加速度
B．鹊桥二号在近月点、远月点受月球的万有引力大小之比约为6400∶1
C．鹊桥二号与近月卫星A的运行周期的二次方之比约为
D．若近月卫星A由近月轨道变轨至环月椭圆冻结轨道，则卫星的机械能减小
10．某同学将一个质量为m的乒乓球以初速度竖直向上抛出，若上升过程中乒乓球的加速度大小a随速率v的变化关系如图所示，乒乓球上升到最高点后又落回到抛出点，落回到抛出点前已经开始做匀速运动。已知乒乓球受到的空气阻力与乒乓球的速度大小成正比，重力加速度大小为g。关于乒乓球从开始上抛到再次回到抛出点的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球上升过程中，当速度减到时，受到的空气阻力大小为2mg
B．乒乓球回到抛出点时的速度大小为
C．乒乓球上升过程中，乒乓球减少的机械能为
D．乒乓球下降过程中，乒乓球克服空气阻力做的功小于
三、非选择题：共54分。
11．（7分）在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板、重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验要点正确的是______。
A．斜槽轨道末端要确保水平
B．每次从斜槽上任意位置无初速度释放小球
C．图中水平挡板MN每次必须等间距下移
（2）某同学将实验中的白纸替换为方格纸，在方格纸上得到了小球做平抛运动经过的几个位置如图乙中的1、2、3、4所示。已知方格纸的边长为L，重力加速度大小为g，则小球从位置2运动到位置4所用的时间______，小球平抛的初速度大小______。（均用g、L表示）
12．（9分）某实验小组用“落体法”来验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度大小。
（1）关于本实验的说法正确的是______。
A．实验中选用的重物应是质量大、体积小的物体
B．安装打点计时器时两限位孔可以不在同一竖直线上
C．实验时应先释放重物再接通打点计时器
（2）选出一条点迹清晰的纸带如图乙，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个连续的计时点，已知打点计时器的打点频率为50Hz，重物的质量为0.4kg。从纸带上打出O点到打出B点的过程中重物减少的重力势能______J，该过程中重物增加的动能______J。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）某同学利用实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线未过原点的原因可能是______。
13．（8分）随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如图所示，在星球表面某地，长为L的细线一端拴着质量为m的小球（可视为质点），另一端固定于水平天花板上O点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为，小球的角速度为。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为R，不计空气阻力和星球自转。求：
（1）细线上的拉力大小F；
（2）该星球的质量M。
14．（14分）如图所示，某人从倾角的斜坡顶端以水平初速度抛出质量的小球，同时有一小车（图中未画出）从斜坡顶端沿斜坡以速度（大小未知）向下做匀速直线运动，小球恰好击中仍在斜坡上运动的小车。取重力加速度大小，，，不计空气阻力，小球和小车均可视为质点。求：
（1）小球从抛出到击中小车所用的时间t；
（2）小车的速度大小；
（3）小球击中小车前瞬间重力做功的瞬时功率P。
15．（16分）如图所示，光滑圆弧轨道BCD的圆心为O点、半径，长度的斜面AB与圆弧轨道在B点相切，足够长的斜面DE与圆弧轨道在D点相切，，，质量、可视为质点的物块从A点由静止释放。已知物块与两斜面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，，。求：
（1）物块第一次经过B点时的速度大小；
（2）物块第一次经过C点时对圆弧轨道的压力大小F；
（3）物块在斜面DE上运动的总路程s。
河北省高一下学期5月联考
物理参考答案
1．D 2．A 3．C 4．C 5．B 6．B 7．D 8．AD 9．AC 10．BD
11．（1）A（2分） （2） （2分） （3分）
12．（1）A（2分） （2）0.490（2分） 0.487（2分）
（3）纸带上打出第一个点时重物的速度不为0（答案合理即可）（3分）
13．解：（1）对小球受力分析，水平方向上有（1分）
其中（2分） 解得。（1分）
（2）对小球受力分析，竖直方向上有（1分）
又有（2分） 解得。（1分）
14．解：（1）小球做平抛运动，水平方向上有（1分）
竖直方向上有（1分） 击中小车时有（2分）
解得。（1分）
（2）根据题图中几何关系可知小球水平方向上的位移（2分）
解得 小车做匀速直线运动，有（2分）
解得。（1分）
（3）小球击中小车前瞬间，竖直方向的分速度（1分）
重力做功的瞬时功率（2分） 解得。（1分）
15．解：（1）物块从A点运动到B点，由动能定理有（1分）
其中，（2分） 解得。（1分）
（2）物块从B点运动到C点，有（1分）
其中（1分）
物块运动到C点时有（1分）
由牛顿第三定律有（1分） 解得。（1分）
（3）设物块从B点运动到斜面DE上某点速度为0，有
（2分）
物块从该点第一次运动到B点有
（1分）
解得，（1分）
由此可知物块不会返回斜面AB，物块稳定时经过D点时速度为0，
根据功能关系有（2分）
解得。（1分）
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