河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中考試物理

2023—2024學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，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。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊(cè)。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)最早由牛頓完成 B．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了“微小量放大”的實(shí)驗(yàn)方法C．實(shí)驗(yàn)測(cè)得的引力常量是一個(gè)沒有單位的常量 D．引力常量與物體質(zhì)量有關(guān)2．飛鏢運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)集趣味性、競(jìng)技性于一體的體育運(yùn)動(dòng)。投擲者將飛鏢以某一初速度水平擲出，一段時(shí)間后恰好擊中靶心。不計(jì)空氣阻力，飛鏢可視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)于飛鏢在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．飛鏢的速度與加速度可能共線 B．飛鏢擊中靶心時(shí)的速度可能豎直向下C．飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向是其加速度方向 D．飛鏢在相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同3．2024年國(guó)際體聯(lián)蹦床世界杯首站巴庫(kù)站比賽于北京時(shí)間2月25日落幕，中國(guó)蹦床隊(duì)斬獲3金2銀，取得“開門紅”。如圖所示，某次比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從蹦床正上方點(diǎn)由靜止下落，運(yùn)動(dòng)員在點(diǎn)接觸蹦床并將蹦床壓縮至最低點(diǎn)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中機(jī)械能減小B．運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒C．運(yùn)動(dòng)員在點(diǎn)的動(dòng)能最大D．運(yùn)動(dòng)員在點(diǎn)的加速度為04．北京時(shí)間2024年3月24日23時(shí)至3月25日23時(shí)，地球出現(xiàn)了3小時(shí)特大地磁暴、6小時(shí)中等地磁暴和3小時(shí)小地磁暴。受地磁暴的影響，某衛(wèi)星繞地飛行的軌道高度略有降低，衛(wèi)星軌道變化前后均可視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。衛(wèi)星的軌道高度降低后，下列物理量有所減小的是（）A．線速度大小 B．角速度大小 C．向心加速度大小 D．周期5．航空母艦上艦載機(jī)的起降被稱為“刀尖上的舞蹈”，如圖所示，在我國(guó)山東艦上，艦載機(jī)的阻攔系統(tǒng)由阻攔索、定滑輪和阻尼器組成，阻攔索繞過定滑輪與阻尼器連接，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止。若艦載機(jī)減速過程中，某一時(shí)刻，兩端阻攔索的夾角是，阻攔索拉伸速度大小為，飛機(jī)掛鉤與阻攔索間不發(fā)生滑動(dòng)，則飛機(jī)此時(shí)沿中線運(yùn)動(dòng)的速度大小為（）A． B． C． D．6．地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上叫作天文單位，用符號(hào)AU表示，用來量度太陽(yáng)系內(nèi)天體與太陽(yáng)的距離。已知海王星公轉(zhuǎn)的軌道半徑是，海王星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的17倍，地球和海王星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．海王星公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大小之比為B．海王星受到太陽(yáng)的萬有引力與地球受到太陽(yáng)的萬有引力大小之比為C．海王星的公轉(zhuǎn)周期與地球的公轉(zhuǎn)周期之比為D．根據(jù)題目條件可推算出地球與海王星的密度之比7．某游戲轉(zhuǎn)盤裝置如圖所示，游戲轉(zhuǎn)盤水平放置且可繞轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤上放置兩個(gè)相同的物塊，物塊通過輕繩相連。開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使其角速度緩慢增大。整個(gè)過程中，物塊都相對(duì)于盤面靜止，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離分別為，物塊的質(zhì)量均為且與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為。下列說法正確的是（）A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為時(shí)，物塊受到的摩擦力大小為B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為時(shí)，物塊受到的摩擦力大小為C．為了確保物塊都相對(duì)于轉(zhuǎn)盤靜止，轉(zhuǎn)盤的角速度不能超過D．在轉(zhuǎn)盤角速度從零開始逐漸增大的過程中，物塊受到的摩擦力一直增大8．修建高層建筑經(jīng)常會(huì)用到塔式起重機(jī)，某塔式起重機(jī)某次提升質(zhì)量為的建材（可視為質(zhì)點(diǎn)），使得建材正在沿豎直方向以的速度向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又使建材在水平方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其水平方向的速度一時(shí)間關(guān)系圖像如圖甲所示（水平向右為正方向），下列說法正確的是（）A．內(nèi)建材的加速度大小為 B．末建材受到的合力大小為C．末建材的速度大小為 D．建材的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖乙中的拋物線9．如圖所示，質(zhì)量一定的小球在光滑錐形漏斗內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小為，漏斗內(nèi)壁對(duì)小球的作用力大小為，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為，周期為，半徑為，若越小，則下列說法正確的是（）A．不變 B．越大 C．越大 D．越小10．如圖甲所示，配重式拋石機(jī)出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)初期，是圍攻和防守要塞的重要器械。拋石機(jī)可簡(jiǎn)化為圖乙，質(zhì)量為的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的彈袋中，質(zhì)量為的配重安裝于短臂的末端，初始時(shí)長(zhǎng)臂被固定，拋石機(jī)靜止，杠桿與水平面的夾角。釋放杠桿，配重下落，帶動(dòng)杠桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，杠桿被制動(dòng)而停止，石塊以的速度被水平拋出。已知長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度，不計(jì)一切摩擦和杠桿質(zhì)量，取重力加速度大小。對(duì)于從釋放杠桿到石塊飛出的過程，下列說法正確的是（）A．石塊增加的機(jī)械能為 B．石塊受到的合力對(duì)石塊做的功為C．短臂的長(zhǎng)度為 D．配重增加的動(dòng)能為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）某同學(xué)做“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用小錘擊打彈性金屬片，球沿水平方向拋出，同時(shí)球自由落下。若某次實(shí)驗(yàn)，頻閃照相機(jī)記錄了兩小球在不同時(shí)刻的位置如圖乙所示。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，有以下兩個(gè)步驟：①用小錘擊打彈性金屬片；②打開頻閃儀。正確的操作順序是__________。A．先①后② B．先②后① C．①和②同時(shí)進(jìn)行（2）根據(jù)圖乙，任意時(shí)刻兩球豎直高度相同，可判斷球在豎直方向上做__________，為判斷球水平方向的運(yùn)動(dòng)特征，應(yīng)測(cè)出________________________________________并做對(duì)比。12．（8分）某同學(xué)設(shè)計(jì)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。鐵架臺(tái)放在水平臺(tái)面上，上端安裝電磁鐵，接通電磁鐵的開關(guān)后能吸住小球，電磁鐵正下方安裝一個(gè)光電門，光電門連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器能記錄下小球下落時(shí)經(jīng)過光電門的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中測(cè)出小球直徑為、小球球心與光電門中心的高度差為，斷開電磁鐵開關(guān)，小球自由下落，記錄小球通過光電門的擋光時(shí)間。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?。?）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的說法正確的是__________。A．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用天平測(cè)出小球的質(zhì)量B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的小球C．可用來計(jì)算小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小，并用來驗(yàn)證小球的機(jī)械能守恒D．可用來計(jì)算小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小，并用來驗(yàn)證小球的機(jī)械能守恒（2）小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小__________（用題目中給定的物理量符號(hào)表示）。（3）調(diào)整電磁鐵位置，得出多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖乙所示的圖像，若在誤差允許范圍內(nèi)，圖像的斜率__________（用題目中給定的物理量符號(hào)表示），則機(jī)械能守恒定律成立。（4）考慮到斷開電磁鐵開關(guān)時(shí)電磁鐵線圈對(duì)小球的吸引力不會(huì)馬上消失，實(shí)際上小球的重力勢(shì)能減少量__________（填“大于”“小于”或“等于”）動(dòng)能增加量。13．（10分）如圖所示，某車的車廂頂部用細(xì)線懸掛了一質(zhì)量的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），車廂的水平底部放置有質(zhì)量的物塊。當(dāng)車廂在水平地面上拐彎時(shí)可視為車廂在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球、物塊均與車廂相對(duì)靜止，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角。已知車廂做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑且遠(yuǎn)大于車廂寬度，取重力加速度大小，求：（1）細(xì)線上的彈力大??；（2）物塊受到的摩擦力大??；（3）車廂的線速度大小。14．（13分）2024年3月20日8時(shí)31分，探月工程四期“鵲橋二號(hào)”中繼星由“長(zhǎng)征八號(hào)”遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。假設(shè)在未來的月球基地中，宇航員將小球從月球表面以初速度豎直向上拋出，上升的最高點(diǎn)離月球表面高度為（遠(yuǎn)小于月球半徑），已知月球的質(zhì)量為，引力常量為，不計(jì)月球自轉(zhuǎn)，求：（1）月球表面的重力加速度大??；（2）月球的半徑；（3）月球的“第一宇宙速度”大小。15．（17分）如圖所示，在以水平地面向右為軸正方向、豎直方向向上為軸正方向建立的直角坐標(biāo)系內(nèi)，一根長(zhǎng)為、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線上端固定于坐標(biāo)為的點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球。在軸上點(diǎn)（圖中未畫出）固定一個(gè)表面光滑、足夠細(xì)的釘子?，F(xiàn)將小球拉至細(xì)線繃直并水平，由靜止釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后，小球以點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為，不計(jì)空氣阻力。（1）求細(xì)線碰到釘子前瞬間細(xì)線上的拉力大小；（2）若細(xì)線碰到釘子的瞬間細(xì)線繃斷，求小球落到水平地面上時(shí)的坐標(biāo)；（3）若細(xì)線能承受的最大拉力，要使小球能繞點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求點(diǎn)縱坐標(biāo)的取值范圍。

2023—2024學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試卷參考答案1．B【解析】該實(shí)驗(yàn)最早由卡文迪什完成，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了“微小量放大”的實(shí)驗(yàn)方法，選項(xiàng)B正確；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的引力常量是一個(gè)帶有單位的常量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；引力常量與物體質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．D【解析】飛鏢在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，因此其速度與加速度不可能共線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；飛鏢在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終有水平分速度，因此飛鏢擊中靶心時(shí)的速度不可能豎直向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向是其速度方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；飛鏢的加速度恒定，因此在相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同，選項(xiàng)D正確。3．A【解析】運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中動(dòng)能先增大后減小，因此運(yùn)動(dòng)員在點(diǎn)的動(dòng)能不是最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在點(diǎn)的速度為0，加速度不為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．D【解析】根據(jù)可知，衛(wèi)星的軌道高度降低后，衛(wèi)星的線速度大小、向心加速度大小、角速度大小均增大，周期減小，選項(xiàng)D正確。5．B【解析】飛機(jī)沿阻攔索方向的速度分量等于阻攔索移動(dòng)的速度大小，，飛機(jī)此時(shí)沿中線運(yùn)動(dòng)的速度大小為，選項(xiàng)B正確。6．A【解析】根據(jù)結(jié)合題目條件可知，海王星公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大小之比為，萬有引力大小之比為，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，海王星的公轉(zhuǎn)周期與地球的公轉(zhuǎn)周期之比為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于地球與海王星的半徑之比未知，因此無法推算出地球與海王星的密度之比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．C【解析】轉(zhuǎn)盤的角速度較小時(shí)，物塊所需的向心力均由摩擦力提供，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為時(shí)，物塊所需向心力大小為，此時(shí)物塊受到的摩擦力大小為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為時(shí)，物塊所需向心力大小為，輕繩彈力為0，物塊所需向心力大小為，此時(shí)物塊受到的摩擦力大小為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在轉(zhuǎn)盤角速度逐漸增大的過程中，剛開始物塊受到的靜摩擦力提供向心力，當(dāng)物塊受到的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力后，最大靜摩擦力和輕繩彈力的合力提供物塊所需的向心力，物塊受到的摩擦力先增大后不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；設(shè)當(dāng)角速度為、輕繩彈力為時(shí)，物塊與盤面間的摩擦力均達(dá)到最大靜摩擦力，有，解得，選項(xiàng)C正確。8．AC【解析】?jī)?nèi)建材的加速度大小，由牛頓第二定律可知末建材受到的合力大小為，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；末建材的水平分速度大小為、豎直分速度大小為，此時(shí)合速度大小為，選項(xiàng)C正確；由于建材在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此建材的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能是題圖乙中的拋物線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．AD【解析】設(shè)小球的質(zhì)量為m，漏斗內(nèi)壁的傾角為，則向心力，與r無關(guān)，漏斗內(nèi)壁對(duì)小球的作用力，與無關(guān)，由可知，越小，越小，則越小，越小，選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。10．BD【解析】從釋放杠桿到石塊飛出的過程，石塊增加的動(dòng)能，增加的重力勢(shì)能，因此石塊增加的機(jī)械能為，石塊受到的合力對(duì)石塊做的功為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；配重和石塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此配重減少的機(jī)械能為，有，解得或（舍去），配重增加的動(dòng)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。11．（1）B（2）自由落體運(yùn)動(dòng)球相鄰兩位置的水平距離（合理即可）【解析】（1）為了避免頻閃照片記錄區(qū)域上方出現(xiàn)大量的空白，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先打開頻閃儀，再用小錘擊打彈性金屬片，選項(xiàng)B正確。（2）根據(jù)任意時(shí)刻兩球豎直高度相同，可判斷球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，為判斷出這一運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，要測(cè)出球相鄰兩位置的水平距離。12．（1）B（2）（3）（4）大于【解析】（1）由于小球的重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量都與小球質(zhì)量成正比，因此無須測(cè)出小球的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的小球以減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，選項(xiàng)B正確；是小球通過光電門的擋光時(shí)間，且和均是小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)適用的公式，相當(dāng)于默認(rèn)了小球機(jī)械能守恒，與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环希x項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。（2）根據(jù)光電門測(cè)量速度的原理可知。（3）小球的重力勢(shì)能減少量，動(dòng)能增加量，因此若在誤差允許范圍內(nèi)，成立，即圖像的斜率，則機(jī)械能守恒定律成立。（4）考慮到斷開電磁鐵開關(guān)時(shí)電磁鐵線圈對(duì)小球的吸引力不會(huì)馬上消失，該吸引力在小球下落過程中對(duì)小球做負(fù)功，會(huì)導(dǎo)致小球的機(jī)械能減少，即實(shí)際上小球的重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能增加量。13．解：（1）對(duì)小球受力分析，豎直方向上有解得。（2）對(duì)小球受力分析，水平方向上有對(duì)物塊受力分析，水平方向上有解得。（3）由向心加速度定義式有解得。14．解：（1）小球