广东省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中质量检测物理试题（解析版）

这是一份广东省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中质量检测物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了 运动员将质量为0， 一艘炮舰沿河， 如图所示，质量为1kg的小球等内容，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。
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. 一个物体正在做平抛运动。关于该物体，下列说法正确的是（ ）
A. 速度不变B. 加速度不变C. 动能不变D. 重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】ACD．物体做平抛运动，高度降低，重力做正功，重力势能减小，根据动能定理可知物体动能增大，速度增大，故ACD错误；
B．物体做平抛运动，只受重力作用，加速度为重力加速度，加速度不变，故B正确。
故选B。
2. 在学校运动会上，小王在100m决赛中以11.21s的成绩获得冠军。下列说法正确的是（ ）
A. “11.21s”表示时刻
B. 比赛过程中，小王一直做匀速直线运动
C. 研究小王冲线的技术动作时，可以将他视为质点
D. 100m比赛中，运动员的成绩越优秀，其平均速度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．“11.21s”表示时间间隔，选项A错误；
B．比赛过程中，小王存在加速运动阶段，选项B错误；
C．研究小王冲线技术动作时，运动员大小不能忽略不计，不可以将他视为质点，选项C错误；
D．100m比赛中，运动员的成绩越优秀，用时间越短，根据
可知其平均速度越大，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，盘面上一个小物块随圆盘一起做匀速圆周运动。物块所受力的个数为（ ）
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，小物块做匀速圆周运动，对小物块受力分析可知，竖直方向受重力和圆盘的支持力，水平方向受指向圆心的静摩擦力提供小物块最圆周运动的向心力，则小物块受3个力。
故选C。
4. 改变汽车的质量或速度大小可以使汽车的动能发生改变。若某汽车以某一速度运动时的动能为，将汽车的质量减半，速度增大为原来的4倍，则汽车的动能变为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动能表达式可得
将汽车的质量减半，速度增大为原来的4倍，则汽车的动能变为
故选A。
5. 运动员将质量为0.4kg的足球踢出后，足球在空中上升的最大高度为4m，在最高点的速度大小为20m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。运动员踢球的过程中对足球做的功为（ ）
A. 16JB. 80JC. 96JD. 176J
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，设运动员踢球时对足球做的功为W，从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理有
解得
故选C。
6. 空间站又称太空站、航天站，是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。采用动力学方法测量空间站质量的原理图如图所示，已知飞船的质量为m，其推进器的平均推力大小为F，在飞船与空间站对接后，测出飞船和空间站一起做匀加速直线运动，且在时间t内的速度增量大小为，则空间站的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意，对飞船及空间站整体，根据牛顿第二定律可得
联立，可求得空间站的质量为
故选C。
7. 若你站在月球上，用刻度尺测出某点距月球表面的高度为h，用秒表测出小球从该点由静止下落到月球表面的时间为t，已知月球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为（其中r为球的半径），则月球的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球在月球表面做自由落体运动，有
月球表面上的物体，受到的重力
其中月球的质量
联立求得月球的平均密度为
故选B。
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. 一艘炮舰沿河（平直）由西向东行驶，在炮舰上发炮射击北岸的目标，发射炮弹时炮舰与目标的连线垂直河岸，且射击方向直接对准目标。下列说法正确的是（ ）
A. 炮弹落在目标的东侧B. 炮弹落在目标的西侧
C. 要击中目标，射击方向应偏东一些D. 要击中目标，射击方向应偏西一些
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由于炮舰沿河（平直）由西向东行驶，直接对准目标发射炮弹，那么炮弹出炮口的时候有一个和炮舰一样的速度，故炮弹落在目标的东侧，A正确，B错误；
CD．炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则，射击的方向偏向目标的西侧，C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J
B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为
C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J
D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．重力做功与路径无关，根据
在小球从A点运动到C点的过程中，重力对小球做的功
在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功
A错误，B正确。
CD．以桌面为重力势能的参考平面，根据
小球在A、B两点时的重力势能分别为
，
C正确，D错误。
故选BC。
10. 某次性能测试中，质量为m的汽车正在沿平直公路行驶，发动机的输出功率恒为P，所受的阻力大小恒定。若某时刻汽车的速度大小为v，从该时刻起经时间t后速度增大为2v，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受的阻力大小为
B. 在这段时间t内，汽车行驶的距离大于
C. 汽车的速度大小为2v时，其所受的牵引力大小为
D. 在这段时间t内，汽车克服阻力做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．汽车的速度达到最大速度时可求汽车受到的阻力
而
所以
故A错误；
B．在这段时间t内，汽车的速度增大，由可知汽车的牵引力减小，由
可知，汽车做加速度减小的加速运动，平均速度
汽车行驶的距离
故B正确；
C．汽车的速度大小为2v时，其所受的牵引力大小为
故C错误；
D．在这段时间t内，对汽车由动能定理得
解得阻力做功
所以汽车克服阻力做的功为
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置探究加速度与物体受力的关系。小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来，速度传感器安装在长木板上距离为x的A、B两点。主要实验步骤如下：
A. 将拉力传感器固定在小车上；
B. 平衡摩擦力时，在未挂上砝码盘情况下，小车能做 运动；
C. 将轻绳的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与砝码盘相连，滑轮与小车间的轻绳与木板平行；
D. 接通传感器电源，将小车从A点右侧由静止释放，小车在轻绳拉力作用下运动，记录轻绳拉力F的大小及小车分别经过A、B时的速度大小、；
E. 改变砝码盘中砝码的数量，重复步骤D的操作。
（1）请将步骤B补充完整：____________。
（2）小车的加速度大小______（用对应物理量的符号表示）。
（3）实验中，______（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码的质量远小于小车的质量。
【答案】（1）匀速直线
（2）
（3）不需要
【解析】
【小问1详解】
[1]让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动
【小问2详解】
[2]根据匀变速运动的规律有
解得
【小问3详解】
[3] 因为本实验使用了力传感器，力传感器的示数即为小车所受的合外力，所以不用满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量。
12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
（1）在安装实验装置过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（ ）
A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空：
①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。
②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 1.5 ③. 2.5
【解析】
【小问1详解】
研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时的小球才能做平抛运动，所以必须使斜槽末端切线水平。
故选B。
小问2详解】
[1]根据初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内位移之比为，由图可知
故A点不是抛出点。
[2]竖直方向由逐差法可知
代入数据可得
水平方向有
可得小球离开斜槽末端时的初速度大小为
[3]因为
所以小球通过B点时的速度大小为
13. 绿灯亮起后，小汽车在平直公路上由静止开始做加速度大小a1=4m/s2匀加速直线运动，经时间司机突然发现前方一货车抛锚，司机紧急刹车，使汽车做加速度大小的匀减速直线运动，结果汽车恰好未与货车相撞。求：
（1）整个过程中汽车的最大速度；
（2）整个过程中汽车运动的距离s。
【答案】（1）20m/s；（2）
【解析】
【详解】（1）整个过程中汽车的最大速度为
（2）汽车做匀加速直线运动的距离为
汽车做匀减速直线运动的距离为
整个过程中汽车运动的距离为
14. 如图所示，一位摩托车手从水平平台出发向右加速行驶，在平台右端点关闭发动机，摩托车恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的点以大小的速度沿切线进入轨道，并恰好能沿轨道运动到最高点，为圆心。已知圆弧轨道的半径，两点的连线与竖直方向的夹角。人与摩托车整体（视为质点）的质量，取重力加速度大小，不计空气阻力。求：
（1）整体经过点时的速度大小；
（2）整体从点飞出时的速度大小以及两点的高度差；
（3）整体从点运动到点的过程中，克服轨道阻力做的功。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）整体恰好能沿轨道运动到最高点，有
解得
（2）根据运动的合成与分解有
解得
整体经过点时的竖直分速度大小
整体从点运动到点的过程中在竖直方向上做自由落体运动，有
解得
（3）整体从点运动到点的过程，根据动能定理有
解得
15. 2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称正式公布，月面着陆器被命名为“揽月”，载人登月进入倒计时。假设若干年后，已经把月球开发成了度假星球，可以随时去月球观光旅游，体验与地球上不一样的风景与乐趣。某人穿着宇航服在月球基地外平直月面上打高尔夫。已知地球的质量为M、半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，月球的质量为m、半径为r。
（1）求月球的第一宇宙速度；
（2）若高尔夫球的初速度大小为，方向与月面的夹角为α，求高尔夫球在空中的运动时间t；
（3）若高尔夫球的初速度大小恒定，求在高尔夫球能打出最远水平距离的情况下，高尔夫球的初速度方向与月面的夹角β。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对地球表面附近质量为的物体，有
其中G为引力常量，设月球上绕月球表面运动的卫星的质量为m'，有
解得
（2）设月球表面的重力加速度大小为，同理有
解得
高尔夫球的初速度的竖直分量大小
根据对称性有
解得
（3）若高尔夫球的初速度大小为，其水平分量大小
高尔夫球的初速度的竖直分量大小
其水平位移大小
解得
由数学知识可知，当时，高尔夫球的水平位移最大。