貴州省卓越聯(lián)盟2023-2024學年高一下學期期中考試物理試題（解析版）

貴州省學校卓越聯(lián)盟發(fā)展計劃項目2024年上半年期中考試高一物理注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的考生號、姓名、考點學校、考場號及座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需要改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）1.關(guān)于物理概念的理解，下列說法中正確的是（）A.體操運動員在單杠比賽中可以看成質(zhì)點B.靜摩擦力的方向可能與運動方向相同C.由加速度的定義式可知，加速度a與速度變化量成正比D.物體具有向上的速度時處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時處于失重狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．單杠比賽中的運動員，姿態(tài)、肢體動作是需要研究的，不能把他看成質(zhì)點，A錯誤；B．靜摩擦力的方向可能與運動方向相同，例如，物體隨著傾斜的傳送帶一起向上運動，靜摩擦力的方向與運動方向相同，B正確；C．是加速度的定義式，a與無關(guān)，C錯誤；D．物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，D錯誤。故選B。2.“天問一號”火星探測器于2020年7月23日，在中國文昌航天發(fā)射場由長征五號遙四運載火箭發(fā)射升空。如圖所示，設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，“天問一號”在半徑為R的近地圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道Ⅱ的遠地點B時，再次點火進入軌道半徑為4R的圓形軌道Ⅲ繞地球做圓周運動，設(shè)“天問一號”質(zhì)量保持不變，則（）A.“天問一號”在軌道Ⅰ、Ⅲ上運行的周期之比為1∶64B.“天問一號”在軌道Ⅰ的運行速率大于C.“天問一號”在軌道Ⅰ上的加速度小于在軌道Ⅲ上的加速度D.“天問一號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度小于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度【答案】D【解析】【詳解】A．由開普勒第三定律得解得所以“天問一號”在軌道Ⅰ、Ⅲ上運行周期之比為1∶8，故A錯誤；B．“天問一號”軌道Ⅲ運行時，由萬有引力提供向心力得根據(jù)在地球表面有聯(lián)立解得天問一號”在軌道Ⅰ的運行速率為故B錯誤；C．根據(jù)公式可知半徑越大，加速度越小，則“天問一號”在軌道Ⅰ上的加速度大于在軌道Ⅲ上的加速度，故C錯誤；D．探測器在B點進入高軌道時，進行了點火加速，故“天問一號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度小于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度，故D正確。故選D。3.隨著多媒體的普及，推拉式黑板被廣泛應(yīng)用于中小學的教育教學中。如圖是一類較常見的推拉式黑板（通過推和拉，中間的兩塊黑板可以左右移動）。一黑板擦通過磁力吸附在中間的一塊黑板上面，靜止不動。現(xiàn)用手向右拉動這塊黑板，過程中黑板擦與黑板始終保持相對靜止。則關(guān)于黑板擦受到的摩擦力，下列說法中正確的是（）A.勻速拉動時，黑板擦不受摩擦力B.加速拉動時，摩擦力方向水平向右C.加速拉動時，摩擦力方向水平向左D.摩擦力的大小與黑板加速移動的加速度有關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A．勻速拉動時，黑板擦所受的摩擦力與重力相等，方向豎直向上，A錯誤；BC．加速拉動時，摩擦力除了在豎直方向上要抵消重力，還要在水平方向上產(chǎn)生與黑板移動相同的加速度，因此加速拉動時，摩擦力的方向為斜向右上方，BC錯誤；D．黑板移動的加速度越大，黑板擦所受摩擦力的水平分力就越大，豎直分力始終不變，因此摩擦力的大小都與加速度的大小有關(guān)，D正確。故選D。4.質(zhì)量為的小物體做自由落體運動，歷時落地。重力加速度取，則正確的是（）A.前內(nèi)與后內(nèi)重力做的功之比為1∶5B.整個下落過程中，重力做功的平均功率為C.落地瞬間，重力做功的瞬時功率為D.第內(nèi)重力做功的平均功率為【答案】A【解析】【詳解】A．自由落體運動相鄰相等時間內(nèi)的位移比為1:3:5，則前和后重物下降的距離之比1∶5，根據(jù)可知重力做的功之比為1∶5，選項A正確。B．整個下落過程中，下降的距離為重力做功的平均功率為選項B錯誤。C．落地瞬間，重力做功的功率為選項C錯誤。D．第內(nèi)的物體平均速重力做功的平均功率為選項D錯誤。故選A。5.如圖，教室門上有兩個點A、B，它們與門軸的垂直距離之比為2∶3，則在推門過程中，關(guān)于A、B兩點，下列說法正確的是（）A.角速度大小之比3∶2 B.角速度大小之比為2∶3C.向心加速度大小之比2∶3 D.向心加速度大小之比3∶2【答案】C【解析】【詳解】AB．將推門過程看成圓周運動，由題可知兩點為同軸轉(zhuǎn)動，A、B兩點角速度相等，故AB錯誤；CD．根據(jù)公式可知，A、B兩點向心加速度之比為故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示，在一根固定的粗糙水平桿上套有兩個輕質(zhì)小圓環(huán)A、B，兩圓環(huán)之間連接一根輕繩，在繩的中點O另外系一根輕繩，下方連接一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)用水平外力F緩慢向右拉動B圓環(huán)，整個過程中，繩子不斷裂，A圓環(huán)保持靜止不動，下列說法正確的是（）A.OA繩與OB繩上的拉力可能不相等B.桿對A圓環(huán)的摩擦力不斷增大C.桿對A圓環(huán)的支持力不斷減小D.水平外力F先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】A．由于O在繩的中點，總是一個等腰三角形，對O點受力分析，根據(jù)對稱性可知，等于，故A錯誤；BC．令OA、OB與豎直方向的夾角為，對O點受力分析，如圖所示根據(jù)受力平衡可得可得可知增大，與在增大；對A環(huán)受力分析，如圖所示根據(jù)受力平衡可得，可知增大，摩擦力增大，彈力不變，故B正確，C錯誤；D．對B受力分析，如圖所示根據(jù)受力平衡可得，又可得可知增大，F(xiàn)增大，故D錯誤。故選B。7.隨著科技的進步，科學家們對太空的研究也日趨成熟，空間站是人類深空探索的重要平臺，通過在空間站長期居住和研究，我們可以更好地了解太空環(huán)境對人類的影響，發(fā)展適應(yīng)長期太空任務(wù)的技術(shù)和方法?？臻g站也是一個地球衛(wèi)星，處于空間站內(nèi)的物體完全失重，一切和重力有關(guān)的現(xiàn)象都會受到影響。某同學設(shè)想在空間站內(nèi)完成如圖所示實驗，質(zhì)量為2m的箱子內(nèi)有質(zhì)量均為m的小球1和小球2，兩球之間用輕質(zhì)彈簧相連，小球2與箱子之間用輕質(zhì)細線相連，在拉力F作用下一起相對于空間站做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）A.彈簧和細線的拉力大小分別為、B.由于處于完全失重狀態(tài)，所以彈簧和細線拉力均為零C.某時刻若將細線剪斷，剪斷細線瞬間小球1、2和箱子相對于空間站的加速度大小分別為、、D.若將彈簧在c處剪斷，則剪斷瞬間小球1、2和箱子相對于空間站的加速度大小分別為0、、【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由牛頓第二定律，對整體有解得對小球1得，彈簧的拉力對小球1和2整體可得，細線拉力AB錯誤；C．某時刻若將細線剪斷，彈簧彈力瞬間不變，小球1的加速度不變，1的加速度為細線的拉力消失，則球2的合力為彈簧的彈力，則球2的加速度為對箱子有C錯誤；D．若將彈簧從c處剪斷，輕質(zhì)彈簧的彈力為零，小球1的加速度為0；小球2和箱子有共同的加速度D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15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。）8.甲、乙兩物體從同一點開始沿一直線運動，甲和乙的運動圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A.甲乙均做勻速直線運動B.6s內(nèi)甲的路程為16m，乙的路程為12mC.0~2s內(nèi)與4~6s內(nèi)，甲的速度等大、同向D.甲，乙均在3s末回到出發(fā)點，距出發(fā)點的最大距離均為4m【答案】BC【解析】【詳解】A．甲圖為位移時間圖像，由圖像斜率表示速度可知甲的速度是變化的，不是勻速直線運動；乙圖為速度時間圖像，可直接判斷出乙的速度也是變化的，二者均不是勻速直線運動，故A錯誤；B．由圖像可得6s內(nèi)甲的路程為根據(jù)速度時間圖像圍成的面積大小表示位移大小，可得乙的路程為故B正確；C．根據(jù)位移時間圖像斜率表示速度，可得0~2s內(nèi)與4~6s內(nèi)，甲的速度等大、同向，均為2m/s，故C正確；D．由甲圖可知，甲在3s末回到出發(fā)點，距出發(fā)點最大距離為4m；而乙在3s末未回到出發(fā)點，根據(jù)速度圖像圍成的面積表示位移，可得乙距出發(fā)點的最大距離為6m，故D錯誤。故選BC。9.站在月球上的宇航員，他用彈簧秤測量出質(zhì)量為m的砝碼靜止懸掛時的彈力為F，并且測量了砝碼距地面h高處自由下落的時間為t，已知引力常量G和月球半徑r，通過以上測量數(shù)據(jù)，可推導出月球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】根據(jù)可知，只要測出即可算出月球質(zhì)量M。已知質(zhì)量為m的砝碼掛在彈簧秤下端，測出彈力F，根據(jù)得代入得已知砝碼距地面h高處自由下落的時間為t，根據(jù)得代入得故選AD。10.如圖所示，相同的物塊、b（均可視為質(zhì)點）用沿半徑方向的細線相連并放置在水平圓盤上。當圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，物塊、b始終相對圓盤靜止。兩物塊與圓盤間的最大靜摩擦力均為。下列關(guān)于物塊a、b所受的摩擦力（、）隨圓盤角速度的平方的變化關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB.由題意可知，物塊a、b在水平圓盤上做圓周運動的角速度相等。當圓盤角速度較小時，a、b由靜摩擦力提供向心力，細線上拉力為零，此過程中a、b所受的摩擦力分別為因為故又因為a、b與圓盤間的最大靜摩擦力均為，所以隨著角速度增大，b先達到最大靜摩擦力，當b達到最大靜摩擦力時，細線上開始出現(xiàn)拉力，此時對a有對b有聯(lián)立可得由上述分析可知，細線上出現(xiàn)拉力之前圖像的斜率為，細線上出現(xiàn)拉力之后，圖線的斜率為，所以細線上有拉力時圖線的斜率比細線上拉力為零時圖線的斜率大，則A錯誤，B正確；CD.當角速度較小，細線拉力為零時，b由靜摩擦力充當向心力隨著角速度增大，b先達到最大靜摩擦力，此后角速度繼續(xù)增大，b受到的靜摩擦力保持不變，仍為，故C錯誤、D正確。故選BD。三、實驗題（本大題共2小題，共15分。）11.如圖是某同學“研究平拋物體運動”的實驗裝置。（1）在“研究平拋物體運動”的實驗中，下列關(guān)于此實驗的說法正確的是__________。（填正確選項前的字母）A.安裝斜槽軌道時，應(yīng)使其末端保持水平B.應(yīng)該盡量減小小球和斜槽間的摩擦C.本實驗必需的器材還包括刻度尺和停表D.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放E.將小球位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線（2）如圖是該同學在坐標紙中描繪出的小球平拋運動軌跡的3個點，圖中背景小方格的邊長。如果取，那么小球做平拋運動的初速度大小是__________；小球經(jīng)過B點時的速度大小是__________?！敬鸢浮浚?）AD（2）①.1.5②.2.5【解析】【小問1詳解】A．安裝斜槽軌道時，應(yīng)使其末端保持水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；B．小球和斜槽間的摩擦對實驗無影響，選項B錯誤；C．本實驗不需要停表，選項C錯誤；D．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，選項D正確；E．將球位置記錄在紙上后，取下紙，舍去誤差較大的點后，再把這些軌跡點擬合成一條平滑的曲線，選項E錯誤。故選AD?！拘?詳解】[1][2]豎直方向解得水平速度B點的豎直速度B點的速度12.用圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。實驗時質(zhì)量為的重物自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖乙。已知打點計時器所接交流電源的周期為，當?shù)氐闹亓铀俣萭取。（1）對于該實驗，下列操作與說法中正確的是__________。A.為減小誤差，重物的密度盡量大一些B.為減小誤差，重物下落的高度適當高一點C.重復多次實驗時，重物必須從同一位置開始下落D.必須從紙帶上第一個點開始計算來驗證機械能是否守恒E.紙帶上第1、2兩點間距若不接近，則無論怎樣處理實驗數(shù)據(jù)，實驗誤差一定較大（2）從起點O到打下B點的過程中，重物重力勢能的減小量__________J，動能的增加量__________J。（以上兩空計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）通過計算，發(fā)現(xiàn)與的數(shù)值并不相等，這是因為：_____________?！敬鸢浮浚?）AB（2）①.0.47②.0.46（3）重物下落過程中受到空氣阻力，紙帶受到摩擦力，有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】【小問1詳解】A．為減小誤差，重物的密度盡量大一些，以減小阻力的影響，選項A正確；B．為減小誤差，重物下落的高度適當高一點，選項B正確；C．重復多次實驗時，重物不一定必須從同一位置開始下落，選項C錯誤；D．不一定要從紙帶上第一個點開始計算來驗證機械能是否守恒，選項D錯誤；E．紙帶上第1、2兩點間距若不接近，可在紙帶上選取清晰的點作為第一個點，只要步驟正確合理，同樣不會產(chǎn)生較大誤差，選項E錯誤。故選AB?！拘?詳解】[1][2]從起點O到打下B點的過程中，重物重力勢能的減小量打B點時的速度動能的增加量【小問3詳解】通過計算，發(fā)現(xiàn)與的數(shù)值并不相等，這是因為：重物下落過程中受到空氣阻力，紙帶受到摩擦力，有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。四、計算題（本大題共3小題，共42分。）13.風洞是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流，用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體流動情況的一種管道狀實驗設(shè)備。某次實驗中通過人工控制，讓風洞產(chǎn)生方向向上的風力。將一個質(zhì)量為的小球輕放在風洞上方，小球所受風力大小恒為。小球運動后關(guān)閉風洞，風力突變?yōu)榱?。不考慮空氣阻力，重力加速度。求：（1）小球開始運動時的加速度大??；（2）關(guān)閉風洞后，小球再經(jīng)多少時間到達最高點?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律可知解得（2）時根據(jù)可得關(guān)閉風洞后小球只受重力，加速度為重力加速度，小球向上勻減速，到最高點時由可得14.轟-6K是中國自主研發(fā)的中遠程轟炸機，相比轟-6K原型機，轟-6K的機身、機載設(shè)備和發(fā)動機都有了大幅升級改進，具備遠程奔襲、大區(qū)域巡邏、防區(qū)外打擊等能力，是中國空軍向戰(zhàn)略空軍轉(zhuǎn)型的標志性裝備之一。如圖所示，在空軍某部組織的年度實彈考核訓練中，一架轟-6K在距離水平地面高度為的低空以的速度水平勻速飛行，在飛行方向的前下方有一個傾角為的山坡，在山坡上有一面積為的正方形靶區(qū)，靶區(qū)下邊沿距離山腳的長度為，飛行員通過精準操控，使轟炸機的飛行路線恰好與靶心在同一豎直面內(nèi)。若，不計空氣阻力，求下列問題（計算結(jié)果用根號表示）：（1）若使投擲的航空炸彈（航空炸彈自身無動力）恰好擊中靶心，則炸彈飛行的時間是多少？（2）為確保航空炸彈能落入靶區(qū)，機組需控制投彈時機，飛機