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75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、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(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．測量引力常量的實驗裝置圖如圖所示，關(guān)于該實驗說法正確的是（）A．該實驗最早由牛頓完成 B．該實驗應(yīng)用了“微小量放大”的實驗方法C．實驗測得的引力常量是一個沒有單位的常量 D．引力常量與物體質(zhì)量有關(guān)2．飛鏢運動是一項集趣味性、競技性于一體的體育運動。投擲者將飛鏢以某一初速度水平擲出，一段時間后恰好擊中靶心。不計空氣阻力，飛鏢可視為質(zhì)點，關(guān)于飛鏢在空中的運動，下列說法正確的是（）A．飛鏢的速度與加速度可能共線 B．飛鏢擊中靶心時的速度可能豎直向下C．飛鏢的運動軌跡切線方向是其加速度方向 D．飛鏢在相等時間內(nèi)的速度變化量一定相同3．2024年國際體聯(lián)蹦床世界杯首站巴庫站比賽于北京時間2月25日落幕，中國蹦床隊斬獲3金2銀，取得“開門紅”。如圖所示，某次比賽時，運動員從蹦床正上方點由靜止下落，運動員在點接觸蹦床并將蹦床壓縮至最低點點，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．運動員從點運動到點的過程中機械能減小B．運動員從點運動到點的過程中機械能守恒C．運動員在點的動能最大D．運動員在點的加速度為04．北京時間2024年3月24日23時至3月25日23時，地球出現(xiàn)了3小時特大地磁暴、6小時中等地磁暴和3小時小地磁暴。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動。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．航空母艦上艦載機的起降被稱為“刀尖上的舞蹈”，如圖所示，在我國山東艦上，艦載機的阻攔系統(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)通過阻攔索對飛機施加一作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止。若艦載機減速過程中，某一時刻，兩端阻攔索的夾角是，阻攔索拉伸速度大小為，飛機掛鉤與阻攔索間不發(fā)生滑動，則飛機此時沿中線運動的速度大小為（）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AU表示，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離。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的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動，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．海王星受到太陽的萬有引力與地球受到太陽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。轉(zhuǎn)盤上放置兩個相同的物塊，物塊通過輕繩相連。開始時，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使其角速度緩慢增大。整個過程中，物塊都相對于盤面靜止，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離分別為，物塊的質(zhì)量均為且與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)均為，接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，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，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，物塊受到的摩擦力大小為C．為了確保物塊都相對于轉(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)常會用到塔式起重機，某塔式起重機某次提升質(zhì)量為的建材（可視為質(zhì)點），使得建材正在沿豎直方向以的速度向上做勻速直線運動，同時又使建材在水平方向上做勻加速運動，其水平方向的速度一時間關(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．建材的運動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)的勻速圓周運動，小球做圓周運動所需的向心力大小為，漏斗內(nèi)壁對小球的作用力大小為，小球做圓周運動的線速度大小為，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，配重式拋石機出現(xiàn)于戰(zhàn)國初期，是圍攻和防守要塞的重要器械。拋石機可簡化為圖乙，質(zhì)量為的石塊裝在長臂末端的彈袋中，質(zhì)量為的配重安裝于短臂的末端，初始時長臂被固定，拋石機靜止，杠桿與水平面的夾角。釋放杠桿，配重下落，帶動杠桿自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時，杠桿被制動而停止，石塊以的速度被水平拋出。已知長臂的長度，不計一切摩擦和杠桿質(zhì)量，取重力加速度大小。對于從釋放杠桿到石塊飛出的過程，下列說法正確的是（）A．石塊增加的機械能為 B．石塊受到的合力對石塊做的功為C．短臂的長度為 D．配重增加的動能為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）某同學(xué)做“探究平拋運動特點”的實驗，實驗裝置如圖甲所示，用小錘擊打彈性金屬片，球沿水平方向拋出，同時球自由落下。若某次實驗，頻閃照相機記錄了兩小球在不同時刻的位置如圖乙所示。（1）實驗時，有以下兩個步驟：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同時進(jìn)行（2）根據(jù)圖乙，任意時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動特征，應(yīng)測出________________________________________并做對比。12．（8分）某同學(xué)設(shè)計“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示。鐵架臺放在水平臺面上，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光電門，光電門連接的數(shù)字計時器能記錄下小球下落時經(jīng)過光電門的時間。實驗中測出小球直徑為、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間。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?。?）下列關(guān)于實驗的說法正確的是__________。A．實驗時必須用天平測出小球的質(zhì)量B．實驗時應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的小球C．可用來計算小球經(jīng)過光電門時的速度大小，并用來驗證小球的機械能守恒D．可用來計算小球經(jīng)過光電門時的速度大小，并用來驗證小球的機械能守恒（2）小球經(jīng)過光電門時的速度大小__________（用題目中給定的物理量符號表示）。（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表示），則機械能守恒定律成立。（4）考慮到斷開電磁鐵開關(guān)時電磁鐵線圈對小球的吸引力不會馬上消失，實際上小球的重力勢能減少量__________（填“大于”“小于”或“等于”）動能增加量。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），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可視為車廂在做勻速圓周運動，小球、物塊均與車廂相對靜止，此時細(xì)線與豎直方向的夾角。已知車廂做勻速圓周運動的軌道半徑且遠(yuǎn)大于車廂寬度，取重力加速度大小，求：（1）細(xì)線上的彈力大小；（2）物塊受到的摩擦力大?。唬?）車廂的線速度大小。14．（13分）2024年3月20日8時31分，探月工程四期“鵲橋二號”中繼星由“長征八號”遙三運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(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)，一根長為、不可伸長的細(xì)線上端固定于坐標(biāo)為的點，另一端系一質(zhì)量為、可視為質(zhì)點的小球。在軸上點（圖中未畫出）固定一個表面光滑、足夠細(xì)的釘子。現(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，小球以點為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運動。重力加速度大小為，不計空氣阻力。（1）求細(xì)線碰到釘子前瞬間細(xì)線上的拉力大??；（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的坐標(biāo)；（3）若細(xì)線能承受的最大拉力，要使小球能繞點做完整的圓周運動，求點縱坐標(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】該實驗最早由卡文迪什完成，選項A錯誤；該實驗應(yīng)用了“微小量放大”的實驗方法，選項B正確；實驗測得的引力常量是一個帶有單位的常量，選項C錯誤；引力常量與物體質(zhì)量無關(guān)，選項D錯誤。2．D【解析】飛鏢在空中做平拋運動，因此其速度與加速度不可能共線，選項A錯誤；飛鏢在空中運動時始終有水平分速度，因此飛鏢擊中靶心時的速度不可能豎直向下，選項B錯誤；飛鏢的運動軌跡切線方向是其速度方向，選項C錯誤；飛鏢的加速度恒定，因此在相等時間內(nèi)的速度變化量一定相同，選項D正確。3．A【解析】運動員從點運動到點的過程中，蹦床對運動員的彈力做負(fù)功，運動員的機械能減小，選項A正確、B錯誤；運動員從點運動到點的過程中動能先增大后減小，因此運動員在點的動能不是最大，選項C錯誤；運動員在點的速度為0，加速度不為0，選項D錯誤。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D正確。5．B【解析】飛機沿阻攔索方向的速度分量等于阻攔索移動的速度大小，，飛機此時沿中線運動的速度大小為，選項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A正確、B錯誤；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C錯誤；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D錯誤。7．C【解析】轉(zhuǎn)盤的角速度較小時，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，物塊所需向心力大小為，此時物塊受到的摩擦力大小為，選項A錯誤；當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為時，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，此時物塊受到的摩擦力大小為，選項B錯誤；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D錯誤；設(shè)當(dāng)角速度為、輕繩彈力為時，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C正確。8．AC【解析】內(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A正確、B錯誤；末建材的水平分速度大小為、豎直分速度大小為，此時合速度大小為，選項C正確；由于建材在豎直方向上做勻速直線運動，在水平方向上做勻加速直線運動，因此建材的運動軌跡不可能是題圖乙中的拋物線，選項D錯誤。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)壁對小球的作用力，與無關(guān)，由可知，越小，越小，則越小，越小，選項A、D正確，選項B、C錯誤。10．BD【解析】從釋放杠桿到石塊飛出的過程，石塊增加的動能，增加的重力勢能，因此石塊增加的機械能為，石塊受到的合力對石塊做的功為，選項A錯誤、B正確；配重和石塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，因此配重減少的機械能為，有，解得或（舍去），配重增加的動能，選項C錯誤、D正確。11．（1）B（2）自由落體運動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，實驗時，應(yīng)先打開頻閃儀，再用小錘擊打彈性金屬片，選項B正確。（2）根據(jù)任意時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動；球在水平方向上做勻速直線運動，為判斷出這一運動特點，要測出球相鄰兩位置的水平距離。12．（1）B（2）（3）（4）大于【解析】（1）由于小球的重力勢能減少量和動能增加量都與小球質(zhì)量成正比，因此無須測出小球的質(zhì)量，選項A錯誤；實驗時應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的小球以減小空氣阻力對實驗的影響，選項B正確；是小球通過光電門的擋光時間，且和均是小球做自由落體運動時適用的公式，相當(dāng)于默認(rèn)了小球機械能守恒，與實驗?zāi)康牟环希x項C、D錯誤。（2）根據(jù)光電門測量速度的原理可知。（3）小球的重力勢能減少量，動能增加量，因此若在誤差允許范圍內(nèi)，成立，即圖像的斜率，則機械能守恒定律成立。（4）考慮到斷開電磁鐵開關(guān)時電磁鐵線圈對小球的吸引力不會馬上消失，該吸引力在小球下落過程中對小球做負(fù)功，會導(dǎo)致小球的機械能減少，即實際上小球的重力勢能減少量大于動能增加量。13．解：（1）對小球受力分析，豎直方向上有解得。（2）對小球受力分析，水平方向上有對物塊受力分析，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