廣東省珠海市金磚四校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1珠海市金磚四校2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期5月聯(lián)考高一物理試卷注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考號填寫在答題卡上。2.選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卷上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上。4.考生必須保持答題卡的整潔，考試結(jié)束后，將答題卷收回。一、選擇題1.20世紀(jì)人類最偉大的創(chuàng)舉之一是開拓了太空這一全新活動(dòng)領(lǐng)域，人類突破了大氣層的阻攔，擺脫了地球引力的束縛，實(shí)現(xiàn)了在太空翱翔的夢想，近年來我國也在太空探索中取得多項(xiàng)重大突破。以下關(guān)于宇宙相關(guān)知識(shí)說法正確的是（）A.伽利略對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，提出了行星運(yùn)動(dòng)定律B.卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)推算出來引力常量G的值，被譽(yù)為第一個(gè)能“稱量地球質(zhì)量”的人C.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度可能大于地球的第一宇宙速度D.開普勒經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律【答案】B【解析】A．開普勒對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，提出了行星運(yùn)動(dòng)定律，A錯(cuò)誤；B．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)推算出來引力常量G的值，并且被譽(yù)為第一個(gè)能“稱量地球質(zhì)量”的人，B正確；C．地球的第一宇宙速度被稱為最大的環(huán)繞速度，因此人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度都小于第一宇宙速度，C錯(cuò)誤；D．開普勒在第谷觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)出開普勒三大定律，而牛頓在開普勒三大定律的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，AB兩點(diǎn)連線垂直于河岸，小南同學(xué)由A點(diǎn)劃船渡河，船頭指向始終與河岸垂直，河寬為100m，水流速度為4m/s，船在靜水中的速度為5m/s，則小船到達(dá)對岸的位置距B點(diǎn)（）A.160m B.120m C.100m D.80m【答案】D【解析】船頭指向始終與河岸垂直，則船渡河的時(shí)間為小船到達(dá)對岸的位置距B點(diǎn)故選D。3.如圖，某同學(xué)練習(xí)投鉛球，曲線為鉛球飛行的軌跡，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于鉛球在空中飛行的過程中，下列說法正確的是（）A.鉛球速度的大小不變，速度方向時(shí)刻發(fā)生變化B.鉛球加速度的大小和方向都不變C.鉛球的速度方向和加速度方向始終在曲線每點(diǎn)的切線方向上D.鉛球的運(yùn)動(dòng)不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．鉛球在空中只受重力作用，做拋體運(yùn)動(dòng)，水平方向速度保持不變，豎直方向速度大小改變，根據(jù)可知鉛球速度的大小發(fā)生改變，速度方向?yàn)檐壽E上各點(diǎn)的切線方向，時(shí)刻發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．鉛球加速度為重力加速度，大小方向均不變，故B正確；C．鉛球做曲線運(yùn)動(dòng)，鉛球的速度方向始終在曲線每點(diǎn)的切線方向上，但加速度方向始終豎直向下，故C錯(cuò)誤；D．鉛球加速度為重力加速度，保持不變，所以鉛球的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示是一種古老的舂米機(jī)。舂米時(shí)，稻谷放在石臼A中，橫梁可以繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，在橫梁前端B處固定一舂米錘，腳踏在橫梁另一端C點(diǎn)往下壓時(shí)，舂米錘便向上抬起，然后提起腳，舂米錘就向下運(yùn)動(dòng)，擊打A中的稻谷，使稻谷的殼脫落。已知OB>OC，則在橫梁繞O轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）A.B、C的向心加速度滿足B.B、C的角速度關(guān)系滿足C.B、C的角速度關(guān)系滿足D.B、C的線速度關(guān)系滿足【答案】A【解析】BC．B、C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度關(guān)系滿足故BC錯(cuò)誤；A．根據(jù)由于OB>OC，則B、C的向心加速度滿足故A正確；D．根據(jù)由于OB>OC，則B、C的線速度關(guān)系滿足故D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說法正確的是（）A.圖1中汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車處于失重狀態(tài)B.圖2中旋轉(zhuǎn)秋千裝置中，等長繩索對質(zhì)量相等座椅A、B的拉力相等C.圖3中在鐵路轉(zhuǎn)彎處，設(shè)計(jì)外軌比內(nèi)軌高，目的是火車轉(zhuǎn)彎時(shí)減小輪緣與外軌的側(cè)壓力D.圖4中脫水桶原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】C【解析】A．汽車在最低點(diǎn)時(shí)向心加速度向上，此時(shí)支持力大于重力，汽車處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．旋轉(zhuǎn)秋干裝置中，根據(jù)牛頓第二定律可得由于B的圓周運(yùn)動(dòng)半徑大，則B繩索與豎直方向的夾角更大，根據(jù)可知繩索對座椅B的拉力更大，故B錯(cuò)誤；C．外軌高于內(nèi)軌可以讓支持力水平分量充當(dāng)部分向心力，從而減小側(cè)壓力，故C正確；D．脫水桶原理并不是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，而是水滴受到的實(shí)際合力不足以提供所需的向心力，從而沿切線方向甩出，故D錯(cuò)誤。故選C。6.2023年2月10日，在中國空間站全面建成后，航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿成功。已知空間站在距地球表面約400km的高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期1.5h,地球半徑約6400km,下列說法正確的是（）A.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的線速度略大于第一宇宙速度B.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的線速度大于同步衛(wèi)星繞地球的線速度C.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星繞地球的角速度D.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于同步衛(wèi)星繞地球的向心加速度【答案】B【解析】A．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，所以空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為24h，大于空間站的運(yùn)行周期，由得可知，同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道半徑比空間站大，由得所以空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng)B正確；C．由得所以空間站的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得向心加速度為所以空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7.我國運(yùn)動(dòng)員王錚在今年舉辦的東京奧運(yùn)會(huì)女子鏈球決賽中成功拿下一枚銀牌，這是中國女子鏈球首次在奧運(yùn)會(huì)上奪銀。如圖甲所示為王錚比賽瞬間的照片，若運(yùn)動(dòng)員在開始甩動(dòng)鏈球時(shí)，可認(rèn)為鏈球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，對此下列說法正確的是（）A.鏈球球體受到重力、拉力及向心力共三個(gè)力的作用B.鏈條與豎直方向的夾角θ越大，鏈條對球體施加的力越小，運(yùn)動(dòng)員越省力C.鏈條與豎直方向的夾角θ越大，鏈球球體的周期越大D.若運(yùn)動(dòng)員此時(shí)松手，鏈球?qū)⒀厮墒謺r(shí)的速度方向做平拋運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A．對球體進(jìn)行受力分析，如圖所示球體受到重力與鏈條的拉力，鏈球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力與拉力兩個(gè)力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B．豎直方向根據(jù)受力平衡可得可知鏈條與豎直方向的夾角越大，越小，則鏈條對球體施加的拉力越大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知鏈條與豎直方向的夾角越大，越小，則鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期越小，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員此時(shí)松手后，球僅僅受重力作用，鏈球?qū)⒀厮墒謺r(shí)的速度方向做平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題8.釣魚是一項(xiàng)越來越受到歡迎的運(yùn)動(dòng)，釣到大魚時(shí)一般會(huì)先將魚遛至沒有力氣再收線，如圖所示，在收尾階段，魚已經(jīng)浮在水面不再掙扎，釣魚者以恒定速率v收魚線（釣魚者和魚竿視為不動(dòng)），魚線與水平面的夾角為θ，以下說法正確的是（）A.魚在靠近釣魚者過程中速率增大B.當(dāng)θ=60°時(shí)，魚的速率為2vC.當(dāng)θ=37°時(shí)，魚速率為0.8vD.魚受到的合外力恒定【答案】AB【解析】AD．如圖將魚速度分解為沿繩子方向的速度和垂直繩子方向的速度，則v=v魚cosθ則釣魚者以恒定速率v收魚線過程中θ增大，則v魚增大，魚做變加速運(yùn)動(dòng)，合外力不是恒定值，故A正確、D錯(cuò)誤；BC．根據(jù)v=v魚cosθ可知當(dāng)θ=60°時(shí)v魚=2v當(dāng)θ=37°時(shí)v魚=1.25v故B正確、C錯(cuò)誤。故選AB。9.天舟六號飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口，形成新的空間站組合體。對接前后的示意圖如圖所示，對接前天舟六號飛船繞地球沿軌道I做橢圓運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)完成交會(huì)對接后，組合體沿原空間站的運(yùn)行軌道II做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于天舟六號的升空及運(yùn)行，下列說法正確的是（）A.天舟六號飛船發(fā)射時(shí)的速度不可能小于7.9km/sB.對接后，組合體繞地球運(yùn)行的速度減小C.交會(huì)對接后組合體在軌道II經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的加速度比對接前天舟六號在軌道I經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的加速度大D.天舟六號需要在O點(diǎn)通過點(diǎn)火加速才能從軌道I進(jìn)入軌道II與空間站順利對接【答案】AD【解析】A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是衛(wèi)星最小的發(fā)射速度，可知，天舟六號飛船發(fā)射時(shí)的速度不可能小于7.9km/s，故A正確；B．軌道I相對于軌道II是低軌道，由低軌道變軌到高軌道需要在切點(diǎn)位置加速，即對接后，組合體繞地球運(yùn)行的速度增大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，交會(huì)對接后組合體在軌道II經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的加速度等于對接前天舟六號在軌道I經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．軌道I相對于軌道II是低軌道，由低軌道變軌到高軌道需要在切點(diǎn)位置加速，可知，天舟六號需要在O點(diǎn)通過點(diǎn)火加速才能從軌道I進(jìn)入軌道II與空間站順利對接，故D正確。故選AD。10.第24屆北京冬奧會(huì)將在2022年2月4日拉開帷幕，跳臺(tái)滑雪是其中的一個(gè)項(xiàng)目，比賽中運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出，在空中飛行一段距離后著陸。如圖所示，練習(xí)中一名運(yùn)動(dòng)員第一次從跳臺(tái)A處以的初速度水平飛出，在平直斜坡B處著陸；第二次練習(xí)時(shí)以水平飛出，落在了斜坡的C處（圖中未標(biāo)出）。若斜坡的傾角為，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中視為質(zhì)點(diǎn)，，，。則（）A.運(yùn)動(dòng)員在B處速度與斜坡夾角與落在C處速度與斜坡的夾角相等B.A、B間的距離為且C是的中點(diǎn)C.運(yùn)動(dòng)員在B處著陸時(shí)的速度大小是D.運(yùn)動(dòng)員在第一次練習(xí)時(shí)空中軌跡到坡面的最大距離為【答案】AD【解析】A．由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知此時(shí)速度方向與水平方向的夾角可知角不變，即速度與斜坡夾角不變，故A正確；B．由上可得當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)即C點(diǎn)不是AB的中點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員在B處著陸時(shí)的速度大小是故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員在第一次練習(xí)時(shí)空中軌跡到坡面的最大距離為故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題11.用向心力演示器來探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速塔輪通過皮帶連接，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪1和變速塔輪2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對球的彈力提供向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺。標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值，圖示為裝置實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)簡圖。（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系實(shí)驗(yàn)相同的是（）A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）在探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)可以得到的結(jié)果是。A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比（3）如下圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A盤和B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2∶1，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a輪、b輪半徑之比為1∶2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則a輪與b輪的角速度大小之比為_____________，鋼球①、②受到的向心力之比為_____________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）【解析】【小問1解析】探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法。A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的是等效思想，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；C．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故C錯(cuò)誤。故選B?！拘?解析】根據(jù)AB．可知在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比，向心力的大小與線速度的大小的平方成正比，故AB錯(cuò)誤；C．在半徑和角速度一定的情況下，心力的大小與質(zhì)量成正比，故C正確；D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，故D錯(cuò)誤。故選C?！拘?解析】當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b兩輪邊緣處的線速度大小相等，根據(jù)可得a輪與b輪的角速度大小之比為根據(jù)可知鋼球①、②受到的向心力之比為12.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中。（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球由靜止下落，可以觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地，改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，發(fā)現(xiàn)：兩球總是同時(shí)落地。由此可以得到的結(jié)論是_____________。（2）該組同學(xué)繼續(xù)用如圖乙所示裝置繼續(xù)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A.斜槽末端必須調(diào)節(jié)為水平B.平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)建立在斜槽的末端C.每次釋放小球時(shí)擋板在斜槽上的位置可任意調(diào)節(jié)D.小球上沾上墨水，讓小球和紙面接觸直接畫出拋物線（3）一小球做平拋運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)記錄了運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖所示。以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各點(diǎn)的坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出。A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為___________s；小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0=___________m/s?！敬鸢浮浚?）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)（2）A（3）0.11【解析】【小問1解析】可以觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地，改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，發(fā)現(xiàn)：兩球總是同時(shí)落地。由此可以得到的結(jié)論是：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)?！拘?解析】A．為了保證小球拋出的速度處于水平方向，斜槽末端必須調(diào)節(jié)為水平，故A正確；B．平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)應(yīng)建立在小球處于斜槽末端時(shí)，球心的投影點(diǎn)處，故B錯(cuò)誤；C．由于同一平拋運(yùn)動(dòng)需要多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，因此為使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，則每次在斜槽上釋放小球時(shí)要在同一位置，因此擋板在斜槽上的位置不變，不可任意調(diào)節(jié)，故C錯(cuò)誤；D．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球應(yīng)只受重力作用，若小球上沾上墨水，讓小球和紙面接觸直接畫出拋物線時(shí)，小球和紙面間會(huì)產(chǎn)生摩擦力，小球的運(yùn)動(dòng)就不再是平拋運(yùn)動(dòng)了，故D錯(cuò)誤。故選A?！拘?解析】由圖可知A、B兩點(diǎn)間的水平位移等于B、C兩點(diǎn)間的水平位移，則A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于B、C兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔，在豎直方向上根據(jù)逐差公式有解得A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為四、計(jì)算題13.消防車的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水槍組成，如圖所示，某次消防演練時(shí)消防水槍離地高度H=3m，建筑物上的著火點(diǎn)A離地高度h=1.2m，水從水槍槍口中水平射出后，恰好擊中著火點(diǎn)A，此時(shí)水的速度與水平方向的夾角θ=37°。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）水從水槍槍口運(yùn)動(dòng)到著火點(diǎn)A的時(shí)間t；（2）水落到著火點(diǎn)A前瞬間豎直方向速度大小vy；（3）水槍槍口與著火點(diǎn)A的水平距離x。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】水從水