浙江省杭州市蕭山五中2023-2024學年高一下學期3月物理試題

浙江省杭州市蕭山五中20232024學年高一下學期物理試題考生須知：1.本卷共4頁滿分100分，考試時間60分鐘。2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字。3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4.考試結(jié)束后，只需上交答題紙。重力加速度為g=10m/s2一、單項選擇題（本題有6小題，每小題4分，共24分）1.如圖所示為某公園的噴水裝置，若水從噴水口中水平噴出，忽略空氣阻力及水之間的相互作用，下列說法中正確的是（）A.噴水口高度一定，噴水速度越大，水從噴出到落入池中的時間越短B.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越近C.噴水速度一定，噴水口高度越高，水噴得越近D.噴水口高度一定，無論噴水速度多大，水從噴出到落入池中的時間都相等【答案】D【解析】【分析】【詳解】ABD．水水平噴出后，做平拋運動，其運動時間有高度決定，所以高度一定時，落地時間相等，水速越大，水噴得越遠。AB錯誤，D正確；C．噴水速度一定，噴水口高度越高，落地時間越長，水噴得越遠。C錯誤。故選D。2.如圖，甲、乙兩位同學同時在等高處拋出手中的籃球A、，A以速度斜向上拋出。以速度豎直向上拋出。當A到達最高點時恰與相遇。不計空氣阻力，A、均可視為質(zhì)點，重力加速度為，以下說法正確的是（）A.B.相遇時A的速度一定為零C.從拋出到最高點的時間為D.從拋出到相遇的速度的變化量較大【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．A球與B球相遇時，A球的豎直速度變?yōu)榱悖剿俣炔粸榱?，可知的豎直分速度等于，則，故A正確；B．A分解為豎直向的勻減速直線運動與水平向的勻速直線運動，相遇時A達到最高點則其豎直向的速度為0，水平向速度不變，合速度不為0，故B錯誤；C．A與B到達最高點的時間相等為故C錯誤；D．兩者受到的外力為重力，則加速度相同為g，而時間相同則速度變化量相同，故D錯誤；故選A。3.如圖所示，將完全相同的兩小球A，B，用長的細繩懸于以向左勻速運動的小車頂部，兩小球與小車前后壁接觸。由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中張力之比為（）（）A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：4【答案】C【解析】【詳解】小車突然停止，B球?qū)⒆鰣A周運動，所以A球停止運動，豎直方向受力平衡，則有故此時懸線中張力之比為FA：FB=1：3故選C。4.如圖所示,豎直固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的,內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量相等的小球A和B,在各自不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動.以下關(guān)于A、B兩球做圓周運動時的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和對內(nèi)壁的壓力(FNA、FNB)的說法正確的是()A.vA>vB B.ωA>ωB C.aA>aB D.FNA>FNB【答案】A【解析】【詳解】CD．對小球受力分析如圖所示，由于兩個小球的質(zhì)量相同，并且都是在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，所以兩個小球的受力相同，它們的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有NA=NB，aA=aB，故C、D錯誤；A．由于它們的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m可知，半徑大的，線速度大，所以vA＞vB，故A正確；B．由向心力的公式Fn═mrω2可知，半徑大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B錯誤．故選：A．【點睛】對物體受力分析，找出物體的向心力的來源和大小，再根據(jù)勻速圓周運動的向心力的公式分析線速度和角速度與半徑的關(guān)系，可以得出結(jié)論．5.據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）A.0.5 B.2 C.3.2 D.4【答案】B【解析】【詳解】試題分析：設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，則行星質(zhì)量為6.4M，半徑為r，該人的質(zhì)量為m．則該人在行星表面上：，該人在地球表面上：．聯(lián)立兩個方程式，可以得到：．故選項B正確．考點：萬有引力定律的應(yīng)用6.如圖所示，輕桿長3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L處的O點，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，球B運動到最高點時，桿對球B恰好無作用力．忽略空氣阻力．則球B在最高點時()A.球B的速度為零B.球A的速度大小為C.水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mgD.水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為2.5mg【答案】C【解析】【詳解】球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有解得,故A錯誤；由于A、B兩球的角速度相等，則球A的速度大小，故B錯誤；B球到最高點時，對桿無彈力，此時A球受重力和拉力的合力提供向心力，有解得：F=1.5mg故C正確，D錯誤．故選C.二、多項選擇題（本題有5小題，每小題4分，共20分）7.質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運動，已知該物體在兩個互相垂直方向上的分運動的速度—時間圖像分別如圖甲、乙所示，則下列說法正確的是（）A.2s末物體速度大小7m/sB.物體所受的合力大小為1.5NC.物體的初速度大小為5m/sD.物體初速度的方向與合力方向垂直，做勻變速曲線運動【答案】BD【解析】【詳解】A．2s末物體速度大小為A錯誤；B．物體的兩個加速度分量分別為，則物體的加速度為物體所受的合力大小為B正確；C．由圖可知，物體初速度為4m/s，C錯誤；D．由圖可知，物體初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，且合力不變，則物體初速度的方向與合力方向垂直，做勻變速曲線運動，D正確。故選BD。8.如圖所示，一固定斜面傾角為θ，將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出，小球擊中了斜面上的P點；將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出，小球恰好垂直斜面擊中Q點．不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若小球A擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ，則B.若小球A擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角φ，則C.小球A、B在空中運動的時間之比為D.小球A、B在空中運動的時間之比為【答案】BC【解析】【詳解】AB．對小球A，有得則所以A錯誤，B正確；CD．對小球B，有得所以小球A、B在空中運動得時間之比所以C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)管壁半徑為R，小球半徑為r。下列說法正確的是（）A.小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力B.小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力C.小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球通過最高點時的最小速度【答案】BC【解析】【詳解】A．小球在水平線ab以上的管道中運動時，由于小球重力向下，所需向心力也向下，則內(nèi)外壁對小球都可能有作用力，A錯誤，BC．小球在水平線ab以下的管道中運動時，由于小球重力向下，所需向心力向上，則外側(cè)管壁對小球一定有作用力，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力，BC正確；D．小球在最高點時速度為零時，重力等于支持力，則球通過最高點時的最小速度為0，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，在2010年2月溫哥華冬奧會自由式滑雪比賽中，我國某一運動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖所示，若斜面雪坡的傾角為θ，飛出時的速度大小為，不計空氣阻力，運動員飛出后在空中的姿勢保持不變，重力加速度為g，則（）A.如果不同，則該運動員落到雪坡時的速度方向也就不同B.不論多大，該運動員落到雪坡時的速度方向都是相同的C.運動員落到雪坡時的速度大小是D.運動員在空中經(jīng)歷的時間是【答案】BD【解析】【分析】【詳解】D．設(shè)在空中飛行時間為t，運動員在豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動；運動員豎直位移與水平位移之比則有飛行的時間故D正確；C．豎直方向的速度大小為運動員落回雪坡時的速度大小故C錯誤；AB．設(shè)運動員落到雪坡時的速度方向與水平方向夾角為α，則由此可知，運動員落到雪坡時的速度方向與初速度方向無關(guān)，初速度不同，運動員落到雪坡時的速度方向相同，故B正確，A錯誤。故選BD。11.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶，如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處（）A.路面外側(cè)低內(nèi)側(cè)高B.車速只要低于vc，車輛一定會向內(nèi)側(cè)滑動C.車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D.當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值不變【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運動向心力，A錯誤；B．車速低于vc，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動，B錯誤；C．車速若高于vc，所需的向心力增大，此時摩擦力可以指向內(nèi)側(cè)，增大提供的力，車輛不會向外側(cè)滑動，C正確；D．當路面結(jié)冰時與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，則vc值不變。故D正確。故選CD三、實驗題（每空4分，共12分）12.某同學做“研究小球做平拋運動”的實驗如圖甲所示（1）該實驗中必須滿足的條件和進行的實驗操作是（）。A．測定平拋小球的質(zhì)量mB．確保小球每次都從同一位置C．確保斜槽末端水平D．測定斜槽頂端到桌面的高度h（2）圖乙是該同學采用頻閃照相機拍攝到的小球做平拋運動的照片，圖乙背景中每一小方格的邊長為，A、B、C是照片中小球的三個位置，（取），那么：①照相機拍攝時每___________s曝光一次；②小球做平拋運動的初速度的大小為___________?！敬鸢浮竣?BC②.③.【解析】【詳解】（1）[1]A．平拋運動中與小球質(zhì)量無關(guān)，A錯誤；B．保證小球每次從同一位置由靜止釋放，B正確；C．通過調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平，可以保證初速度沿水平方向，C正確；D．不需要測定斜槽頂端到桌面的高度h，D錯誤；故選BC。（2）①[2]由解得[3]②由平拋運動水平方向做勻速運動可知四、計算題（13、14題10分，15、16題12分，共44分）13.已知排球場總長為18m，設(shè)網(wǎng)的高度為2m，運動員站在離網(wǎng)3m遠的線上正對網(wǎng)前豎直跳起，把球垂直于網(wǎng)水平擊出。（取'，不計空氣阻力）(1)設(shè)擊球點高度為2.5m，球被水平擊出時的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界？(2)若擊球點的高度小于某個值，那么無論球被水平擊出時的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是出界，試求出此高度?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)如圖所示，球恰好觸網(wǎng)時，其運動軌跡為Ⅰ，球恰好出界時，其運動軌跡為Ⅱ．根據(jù)平拋物體的運動規(guī)律和可得，當球恰好觸網(wǎng)時，有已知聯(lián)立解得。當球恰好出界時有已知聯(lián)立解得。所以球既不觸網(wǎng)也不出界的速度范圍是．(2)如圖所示為球恰不觸網(wǎng)也恰不出界的臨界軌跡．設(shè)擊球點的高度為，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有且聯(lián)立解得所求高度。14.如圖所示，裝置可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球的質(zhì)量m＝1kg，細線AC長l＝1m．重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的加速度為ω1時，細線AB上的拉力為0，而細線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度ω1的大??；(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω2＝0.5ω1時，求此時兩細線中拉力的大?。敬鸢浮?1)rad/s(2)5.625N12.5N【解析】【詳解】試題分析：當細線AB張力為零時，繩子AC拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度的大小．(1)當細線AB上的張力為0時，小球的重力和細線AC張力的合力提供小球圓周運動的向心力，有：解得：；(2)當ω2＝0.5ω1時，設(shè)AB、AC線上拉力分別為FT1、FT2，則：FT2cos37°＝mg解得：，．點晴：解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進行求解，在第二問中，要知道小球的角速度大于第一問中的角速度，小球?qū)⑾蜃笊戏綌[起．15.如圖所示，火箭內(nèi)平臺上放有一測試儀，火箭從地面啟動后，以大小為的加速度豎直向上做勻加速運動，升到某一高度時，測試儀對平臺的壓力為啟動前壓力的。已知地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g，求：(1)該高度處的重力加速度；(2)火箭此時離地面的高度H?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)設(shè)測試儀的質(zhì)量為m，火箭在地球表面時，對測試儀根據(jù)牛頓第三定律及力的平衡條件有火箭加速上升到高度H時，對測試儀根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)牛頓第三定律有又聯(lián)立以上各式解得(2)設(shè)火箭及測試儀的總質(zhì)量為，地球的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力定律，在高度H處有在地球表面時有聯(lián)立以上兩式解得16.小明同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間繩長為