湖南省湘楚名校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題

2023-2024學(xué)年度湘楚名校高一下學(xué)期5月聯(lián)考物理試卷注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本試卷命題范圍：必修第一冊、必修第二冊。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.2024年4月26日上午，以“公園城市﹑美好人居”為主題的2024年成都世界園藝博覽會在成都東部新區(qū)主會場天府眼廣場開幕.如圖所示為摩天輪“天府眼”，摩天輪邊緣掛著座艙供游客乘坐觀光.當(dāng)摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時游客A.所受合外力不斷變化B機(jī)械能守恒C.始終處于超重狀態(tài)D.在最高位置可能處于平衡狀態(tài)2.如圖所示，蛋糕和包裝盒的總質(zhì)量為2kg，包裝盒為正方體，上表面是邊長為24cm的正方形，包裝帶與上表面的接觸點均為各邊的中點.現(xiàn)用手拉住包裝帶的交叉點，提起蛋糕使其靜止不動，此時上表面水平，包裝帶在重力作用下被拉緊，上表面部分的包裝帶變?yōu)閮A斜，每一條傾斜的包裝帶長度都是15cm.設(shè)蛋糕和包裝盒質(zhì)量分布均勻，包裝帶質(zhì)量不計，已知重力加速度為g取10m/s2，則每條傾斜包裝帶的張力大小為A.10NB.25NC.ND.N3.太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，其中火星軌道長半徑1.524天文單位(地球到太陽的平均距離為一個天文單位，地球繞太陽做圓周運動的軌道半徑約為一個天文單位).則火星公轉(zhuǎn)一周約為A.1.88年B.3.24年C.0.56年D.4.41年4.質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機(jī)功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小一定，汽車速度能夠達(dá)到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為時，汽車的瞬時加速度的大小為A.B.C.D.5.如圖所示是商場中的無軌小火車，已知小火車由若干節(jié)相同的車廂組成，車廂間的空隙不計，現(xiàn)有一小朋友站在地面上保持靜止，且與第一節(jié)車廂頭部對齊，火車從靜止開始啟動做勻加速直線運動，下列說法正確的是A.第1、2、3節(jié)車廂經(jīng)過小朋友的時間之比是1：2：3B第1、2、3節(jié)車廂經(jīng)過小朋友的時間之比是1：：C.第1、2、3節(jié)車廂尾經(jīng)過小朋友瞬間的速度之比是1：：D從靜止開始計時到第1，2、3節(jié)車廂尾經(jīng)過小朋友的時間之比是1：：6.從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和，取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示.重力加速度取10m/s2.由圖中數(shù)據(jù)可得A.物體的質(zhì)量為1kgB.h=0時，物體的速率為10m/sC.h=2m時，物體的動能Ek=40JD.從地面至h=4m，物體的動能減少90J二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.7.如圖，一架飛機(jī)水平向右勻速飛行，經(jīng)過一座山坡上方，山坡可以視為一定傾斜角的斜面.某時刻從飛機(jī)上先后無初速(相對于飛機(jī))釋放三個小鐵球A、B、C，先釋放A球，經(jīng)過1秒鐘再釋放B球，再經(jīng)過1秒鐘釋放C球，不計空氣阻力，三個鐵球最終都落在山坡上，對于這三個鐵球A、B、C，下列說法正確的是A.三個鐵球最終落在山坡上同一點B.A球最早落在山坡上，然后是B球，最后是C球C.三球落在斜面上時，末速度方向都相同D.比較三個球各自從釋放到撞擊山坡的時間，8.我國成功實現(xiàn)嫦娥探測器在月球背面的著陸，全世界為之驚嘆.火星探測將是中國航天科技人的下一個目標(biāo).測得火星半徑是地球半徑的，火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，忽略自轉(zhuǎn)的影響.下列正確的是A.火星表面的重力加速度為B.火星表面的重力加速度為C.火星的質(zhì)量為D.火星的第一宇宙速度為9.如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場和火車站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查.其傳送裝置可簡化為如圖乙所示的模型，緊繃的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率沿逆時針方向運行.行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.2，旅客把行李(可視為質(zhì)點)無初速度地放在A處.A、B間的距離為L=2.5m，g取10m/s2，則A.該行李在傳送帶上先勾加速后勻速運動到B處B.行李剛放上傳送帶時的加速度大小為1m/s2C.該行李經(jīng)過2.25s到達(dá)B處D.當(dāng)傳送帶速度大于m/s時，行李到達(dá)B處時的速度小于傳送帶的速度10.如圖，粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為R，一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)將彈簧壓縮至A點并由靜止釋放后向右彈開，當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入圓形導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能到達(dá)最高點C.物塊與粗糙水平面AB之間的動摩擦因數(shù)為，AB部分長為L，重力加速度為g，下列說法正確的是A.物塊到達(dá)最高點C時的向心力為零B.物塊經(jīng)過B點時的速度大小C.物塊從B點運動至C點的過程中阻力做的功D.物塊在A點時彈簧的彈性勢能為三.非選擇題：本題共5小題，共56分.11.(7分)在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后﹐添加了力傳感器來測細(xì)線中的拉力.(1)實驗時，下列操作或說法正確的是__________。A.需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量B小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)C.選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)實驗得到如圖乙紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運動的加速度大小是_________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示.則圖像不過原點的主要原因是______________________________________。12.(9分)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源，有兩種輸出電壓可供選擇(6V的頻率為50Hz交流電和6V直流電).重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律.(1)他進(jìn)行了下面幾個操作步驟：A.按照圖示的裝置安裝器件；B將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C.用天平測出重錘的質(zhì)量；D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E.測量紙帶上某些點間的距離；F.根據(jù)測量結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.其中沒有必要進(jìn)行的步驟是_________，操作錯誤的步驟是__________(填寫操作步驟的序號)；(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如下圖所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點О的距離分別為hA、hB、hC；已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為m.從打О點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=__________，動能變化量△Ek=__________。(3)實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是____________________________。(4)他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖像，應(yīng)是圖中的_________。A.B.C.D.13.(10分)如圖所示的小型四旋翼無人機(jī)是一種能夠垂直起降的遙控飛行器，目前得到廣泛應(yīng)用.一架質(zhì)量m=20kg的無人機(jī)從地面上由靜止開始豎直向上起飛，以加速度a=4m/s2勻加速上升到高度h=162m處，已知上升過程中受到的空氣阻力大小恒為自身重力的0.1倍、重力加速度g取10m/s2，求該過程無人機(jī)：(1)上升到高度h=162m時，速度v的大?。?2)受到升力F的大小。14.(14分)正在建設(shè)的贛龍廈高鐵是國家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的重要連接通道，也是福建省“三縱六橫”高速鐵路網(wǎng)的重要組成部分.設(shè)有一個列從龍巖站出發(fā)的高速列車，在水平直軌道上行駛，功率P隨時間變化規(guī)律如圖，列車以恒定的加速度a=1m/s2啟動，t1時間后達(dá)到額定功率，并保持額定功率行駛.已知列車總質(zhì)量m=4×105kg，Pm=1.8×107W，軌道對列車的阻力f恒為2×105N.(1)求時間t1及t1時的列車速度的大小；(2)若t2=330s時列車恰好達(dá)到最大速度，求列車啟動至t2時間內(nèi)列車的路程.15.(16分)如圖所示，從A點以速度=2m/s水平拋出一質(zhì)量m=2kg的小物塊，小物塊恰好沿切線方向從B點進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高固定在水平面上的長木板上，圓弧軌道C端切線水平，已知A、B兩點距C點的高度分別為H=2.5m，h=1.5m，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)=0.4，DF部分上表面光滑，在長木板F端豎直擋板固定著一輕彈簧.彈簧的自由長度與DF等長.LCD=1.5m，LDF=0.5m，取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力.求：(1)小物塊運動至B點時的速度大?。?2)小物塊在長木板上運動過程中輕彈簧的最大彈性勢能；(3)小物塊最終停在長木板上距離C點多遠(yuǎn).2023—2024學(xué)年度湘楚名校高一下學(xué)期5月聯(lián)考·物理參考答案、提示及評分細(xì)則l.AA.當(dāng)摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，合力提供向心力，大小不變，但方向時刻發(fā)生變化，故A正確；B當(dāng)摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，機(jī)械能等于動能和重力勢能的總和，在這個過程中游客的動能不變，重力勢能在不斷的變化，故機(jī)械能在變化，故B錯誤；C游客做勻速圓周運動，合力指向圓心，從最低點到與圓心等高處，合力向上，從與圓心等高處到最高點，合力向下，所以游客向上運動時先超重后失重，向下運動時先失重后超重，故C錯誤；D.在最高位置時，游客依然受到向下的合外力，用來提供向心力，故不會平衡，故D錯誤；故選：A.2.D設(shè)每條包裝帶與豎直方向夾角為0由幾何關(guān)系得sinθ=0.8，所以θ=53°.則由共點力平衡條件得4Tcosθ=mg，解得N.故ABC錯誤，D正確﹔故選：D.3.A由開普勒第三定律可得，解得T火≈1.88年.故BCD錯誤，A正確.4.C當(dāng)汽車以最大速度行駛時，牽引力與阻力大小相等，所以有，當(dāng)汽車的車速為時，牽引力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，故ABD錯誤，C正確；故選：C.5.CAB.由勻加速直線運動經(jīng)過相等位移的時間關(guān)系可得，第1、2、3節(jié)車廂經(jīng)過小朋友的時間之比，即為小朋友向右加速經(jīng)過靜止的第1、2、3節(jié)車廂時間之比，由，得.故、、，故時間比為，故AB錯誤；C.同理，由=2aL可得，第1，2、3節(jié)車廂尾經(jīng)過小朋友瞬間的速度之比為，故C正確；D.同理，由得，時間比等于速度比，第1、2、3節(jié)車廂尾經(jīng)過小朋友的時間之比為，故D錯誤.故選C.6.BA.由圖知，h=4m時Ep=80J，由Ep=mgh得：m=2kg，故A錯誤；B.h=0時，Ep=0，E總=100J，則物體的動能為：Ek=E總-Ep=100J-0=100J，由，得：=10m/s，故B正確；C.h=2m時，Ep=40J，E總>80J，則物體的動能為：Ek=E總-Ep>40J，故C錯誤；D.從地面至h=4m，物體的機(jī)械能減少了20J，重力勢能增加了80J，因此，物體的動能減少100J，故D錯誤；故選：B。7.BD由于小球在水平方向均做勻速直線運動，水平方向和飛機(jī)的運動情況相同，所以A小球落到山坡上以前始終在飛機(jī)的正下方，當(dāng)釋放C小球時，三個小球的位置情況如圖所示.三個鐵球不會最終落在山坡上同一點，故A錯誤；根據(jù)圖中的情況可知，A球最早落在山坡上，然后是B球，最后是C球，故B正確；三球落在斜面上時水平方向的速度相同，A球下落的高度最大.C球下落的高度最小，根據(jù)可知三球落在斜面上時，A球豎直方向的速度最大、C球豎直方向的速度最小，三個球的末速度方向不相同，故C錯誤；A球下落的高度最大、C球下落的高度最小，根據(jù)可得：，所以三個球各自從釋放到撞擊山坡的時間：，故D正確。8.AC由中心天體表面運行的衛(wèi)星中得火星表面的重力加速度為，因而A正確，B錯誤；由黃金代換得火星質(zhì)量為，因而C正確；由天體中第一宇宙速度推論得火星的第一宇宙速度為，因而D錯誤；故選：AC。9.ADABC.根據(jù)牛頓第二定律可得，行李剛放上傳送帶時的加速度為：=0.2×10m/s2=2m/s2.設(shè)行李到達(dá)B處前已經(jīng)與傳送帶共速，則加速過程的時間為：s=0.5s，行李加速過程的位移為：=×0.5m=0.25m<L=2.5m.故假設(shè)成立，可知該行李在傳送帶上先勻加速后勻速運動到B處.行李勻速過程的時間為：s=2.25s.行李從A到B所時間為：=0.5s+2.25s=2.75s，故A正確，BC錯誤；D.假設(shè)行李從A到B一直做勻加速直線運動，則有：，解得：m/s.當(dāng)傳送帶速度大于m/s時，行李到達(dá)B處的過程不會與傳送帶共速，行李到達(dá)B處的速度小于傳送帶的速度，故D正確.故選：AD.10.BCDAB.已知物塊經(jīng)過B點進(jìn)入圓形導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的7倍，根據(jù)牛頓第三定律可知，軌道對物塊的支持力N=7mg，在B點對物塊，由牛頓第二定律得：，解得：，故A錯誤，B正確；C.物塊恰能到達(dá)最高點C，在C點由重力提供向心力，則有：.對B到C的過程，由動能定理得：.解得阻力的功為：，故A錯誤，C正確；D.對A到B的過程，由動能定理得：.由功能關(guān)系得彈簧的彈性勢能，故D正確.故選：BCD.11.(1)B(2分)；(2)2.40(3分)；(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2分)解析：(1)AD、細(xì)線對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AD錯誤.B.使用打點計時器，應(yīng)先接通電源，后釋放小車，故B正確。C、電火花計時器與紙帶間的阻力小于電磁打點計時器受到的阻力，故C錯誤。故選：B。(2)因為交流電源的頻率f=50Hz，所以s=0.02s，已知相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，故相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為t=0.02×5s=0.1s，由逐差法得：m/s2=2.40m/s2。(3)根據(jù)圖像可知，當(dāng)拉力不為零時，小車的加速度仍然為零，主要原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。12.(1)C；B(每空1分)；(2)(每空2分)；(3)克服阻力做功(2分)；(4)C(1分)解析：(1)在驗證機(jī)械能守恒的實驗過程中，重力勢能的變化等于動能的變化即，，與質(zhì)量無關(guān)，所以無需測出重錘的質(zhì)