湖南省新高考教学教研联盟2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题含解析

2023年湖南新高考教学教研联盟高一5月联考物理第I卷选择题(共48分)一、单选题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.下列说法正确的是()A.在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、米B.只研究汽车行驶时车轮上螺丝钉的运动轨迹时，可以把汽车视为质点C.高铁从长沙南站到北京西站要行驶1590千米，这里的“1590千米”是指位移的大小D.2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射升空，“2022年11月29日23时08分”是指时刻2.ETC是不停车自动收费系统，一般用在高速公路进出口，安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时，可以不停车而低速通过，从而缩短了收费时间，大大提高了汽车的通行效率，长潭西高速公路上某ETC收费专用通道是长为20m的直线通道，且通道前、后都是平直大道。车辆通过此通道限速为5m/s。如图所示是一辆汽车减速到达通道口时立即做匀速运动，汽车全部通过通道末端立即加速前进的v-t图像，则下列说法正确的是()A.由图像可知，汽车的车身长度为10mB.图像中汽车加速过程的加速度大小约为0.71m/s2C.图像中汽车减速过程的位移大小为600mD.图像中汽车加速过程的加速度比减速过程的加速度大3.关于物体在平面内运动，下列说法正确的是()A.若物体在某个方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，在与该方向垂直的方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，则物体的合运动一定是曲线运动B.若物体在某个方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，在与该方向垂直的方向做速度为的匀速运动，则物体的合运动可能是直线运动C.若物体三个恒力作用下做匀速运动，撤去其中一个力，则物体有可能做抛物线运动D.若物体在三个恒力作用下做匀速运动，撤去其中一个力，则物体有可能做匀速圆周运动4.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体积架，从顶点A沿不同方向水平抛出一小球(可视为质点，不计空气阻力)。关于小球的运动。下列说法错误的是()A.落点在内的小球，落在点时平抛的初速度最大B.落点在上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是C.运动轨迹与相交的小球，在交点处的速度方向都相同D.运动轨迹与相交的小球，在交点处的速度方向都相同5.高能粒子物理发展水平代表着一个国家基础学科理论发展水平，高能粒子是指带电粒子在强电场中进行加速，现将一电子从电场中A点由静止释放，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示，不考虑电子重力的影响，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()A. B.C. D.6.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是()A.图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B.图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C.图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小相等D.图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等7.如图所示，一质量为kg的滑块从半径为m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行的速度为m/s，B点到传送带右端C的距离为m，当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同()。以下说法正确的是()A.滑块滑到B点时对轨道压力大小为20NB.滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.3C.运动过程中，滑块和传送带间产生的摩擦热为12JD.以上说法都不正确二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分)8.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下静止于水平地面上，细绳与竖直方向的夹角为。已知风力大小正比于风速，则当风速增大时，下列说法正确的是()A.细绳对重物的拉力可能不变 B.细绳对重物的拉力一定增大C.重物可能离开地面 D.重物一定不会离开地面9.中国现已从航天大国向航天强国迈进，目前中国已经建立自己的空间站，探月三期工程已经结束，下一步，我国将进行木星和金星探测，将着手进行月球基地的建立，若我国航天员在月球上登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体上升的最大高度为h，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则()A.若忽略月球自转，月球的质量B.月球绕地球运动的向心加速度C.月球的第一宇宙速度D.月球同步卫星的高度10.如图是某同学在操场上练习篮球，篮球质量为m，该同学将篮球以速度投出，恰好投进篮筐，篮筐和出手点的竖直高度为h(篮筐高于出手点)，篮球从出手到入框运动过程中克服空气阻力做的功为W，选篮筐为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是()A篮球运动过程中机械能守恒B.该同学对篮球做的功等于C.篮球在离开手时的机械能为D.篮球在篮筐处的动能为11.如图所示，倾角为θ、底端有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端拴在挡板上，另一端与物体A连接，弹簧与斜面平行，A、B质量均为m，物体B紧贴着A但不粘连，两者静止在斜面上。现对B施加沿斜面向下的外力F缓慢推动物体B，当弹簧的总压缩量为时撤去F。已知重力加速度为g，则()A.外力F作用的过程，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒B.外力F作用的过程，外力F做的功小于弹簧增加的弹性势能C.撤去外力F瞬间，A对B作用力大小为D.若A、B向上运动过程中分离，则从刚施加F到分离时B运动的位移为第II卷非选择题(共52分)三、实验题(本大题共2小题，每空3分，共15分)12.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的初步组装的实验装置。经过正确操作后，他们在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。请回答下列问题：(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为_________m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)对于本实验，下列操作必要且正确的是_________。A.实验前，应该取下托盘和砝码，将长木板固定打点计时器的一端垫高，直至轻推物块，物块能做匀速运动B.本实验应该选择质量较大的物块，使砝码和砝码盘的总质量远小于物块质量C.本实验中，细线应该保持和长木板平行13.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有长度有限的刻度尺，零刻度线在上端，只能直接读出光电门1到零刻度线的距离x1；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为m的小铁球吸住，小球刚好处于零刻度线位置。一断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小v1和v2.多次改变光电门1的位置，得到多组x1、v1和v2的数据﹐建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出纵截距和横截距分别为a，b。(1)需要提前向数字传感器输入小球的直径d，当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间t，测算出的速度v=___________；(2)当地重力加速度为___________(用a和b表示)。(3)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门2时的机械能表达式为___________(用题中的m、v2，a和b表示)。四、计算题(本题共3小题，第14题10分，第15题12分，第16题15分)14.如图所示，一质量、电荷量绝对值的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场足够大，静止时悬线与竖直方向夹角。若小球的电荷量始终保持不变，重力加速度，，。求电场强度的大小E。若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小及方向。15.如图所示，质量为1kg的物块放在倾角为的固定斜面上，在与斜面成角的力作用下，物块从静止开始沿斜面向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，斜面足够长，物体一直在斜面上运动，沿斜面向上为正方向，求：(1)物块的速度为15m/s时，物块运动了多长时间；(2)当物块的速度为15m/s时，撤去拉力F，则撤去拉力F后经多长时间物块的速度大小为9m/s。16.中国是目前世界上高铁发展最快的国家，高铁也成为了中国一张亮丽的名片，中国最先进的“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组加速时所受阻力不变，动车组以额定功率从静止开始做加速运动，经过时间t达到最大速度(1)求当动车组的速度为最大速度一半时的加速度a；(2)求动车组加速过程的总位移；(3)事实上动车组所受阻力会与运动速率成正比，即(k为已知常量)，动车组进站时关闭所有动力(进站时速度为最大速度)，求动车组在减速运动中的位移。

2023年湖南新高考教学教研联盟高一5月联考物理第I卷选择题(共48分)一、单选题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.下列说法正确的是()A.在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、米B.只研究汽车行驶时车轮上螺丝钉的运动轨迹时，可以把汽车视为质点C.高铁从长沙南站到北京西站要行驶1590千米，这里的“1590千米”是指位移的大小D.2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射升空，“2022年11月29日23时08分”是指时刻【答案】D【解析】【详解】A．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、秒、米，A错误；B．只研究汽车行驶时车轮上螺丝钉的运动轨迹时，汽车的大小不能忽略，不可以把汽车视为质点，B错误；C．高铁从长沙南站到北京西站要行驶1590千米，这里的“1590千米”是指路程的大小，C错误；D．2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射升空，“2022年11月29日23时08分”是指时刻，D正确。故选D。2.ETC是不停车自动收费系统，一般用在高速公路进出口，安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时，可以不停车而低速通过，从而缩短了收费时间，大大提高了汽车的通行效率，长潭西高速公路上某ETC收费专用通道是长为20m的直线通道，且通道前、后都是平直大道。车辆通过此通道限速为5m/s。如图所示是一辆汽车减速到达通道口时立即做匀速运动，汽车全部通过通道末端立即加速前进的v-t图像，则下列说法正确的是()A.由图像可知，汽车的车身长度为10mB.图像中汽车加速过程的加速度大小约为0.71m/s2C.图像中汽车减速过程位移大小为600mD.图像中汽车加速过程的加速度比减速过程的加速度大【答案】B【解析】【详解】A．由图像可知，小汽车通过ETC专用通道时，速度为5m/s，用了5s时间，共走了25m，则小汽车的车身长度为故A错误；B．图像的斜率表示物体加速度；图像中小汽车加速过程的加速度大小为故B正确；C．图像与坐标轴所围的面积表示物体位移；图像中小汽车减速过程的位移大小为故C错误；D．图像中小汽车减速过程的加速度大小为即图像中小汽车加速过程的加速度比减速过程的加速度小，故D错误。故选B。3.关于物体在平面内运动，下列说法正确的是()A.若物体在某个方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，在与该方向垂直的方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，则物体的合运动一定是曲线运动B.若物体在某个方向做初速度为、加速度为的匀加速运动，在与该方向垂直的方向做速度为的匀速运动，则物体的合运动可能是直线运动C.若物体在三个恒力作用下做匀速运动，撤去其中一个力，则物体有可能做抛物线运动D.若物体在三个恒力作用下做匀速运动，撤去其中一个力，则物体有可能做匀速圆周运动【答案】C【解析】【详解】A．物体的合速度和合加速度在同一直线上时，物体做直线运动，故A错误；B．物体的加速度与速度不在同一直线上，物体一定做曲线运动，故B错误；C．若撤去一个力F，则物体的合力大小为F，方向与撤去的力的方向相反，若此合力与运动方向不在同一直线上，则物体会做匀变速曲线运动，轨迹为抛物线，故C正确；D．物体受三个恒力作用，撤去一个恒力，则物体合力也为恒力，而物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故D错误。故选C。4.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体积架，从顶点A沿不同方向水平抛出一小球(可视为质点，不计空气阻力)。关于小球的运动。下列说法错误的是()A.落点在内的小球，落在点时平抛的初速度最大B.落点在上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是C.运动轨迹与相交的小球，在交点处的速度方向都相同D.运动轨迹与相交的小球，在交点处的速度方向都相同【答案】D【解析】【详解】A．小球做平抛运动，根据平抛抛运动规律有解得飞行时间水平位移为可得落点在内的小球，h相同，而水平位移最大，则落在点时平抛的初速度最大，故A不符合题意；B．设正方体边长为L，落点在上的小球，由几何关系可知最大水平位移最小水平位移根据可知平抛初速度的最小值与最大值之比故B不符合题意；C．运动轨迹与相交的小球，位移偏转角β相同，设速度偏转角为θ，由平抛运动规律有所以θ相同，则运动轨迹与相交小球，在交点处的速度方向都相同，故C不符合题意；D．运动轨迹与A1C相交的小球，交点离C点越近初速度越大，竖直方向的速度越小；交点离C点越远初速度越小，竖直方向的速度越大，故在交点处的速度方向不同，故D符合题意。故选D。5.高能粒子物理发展水平代表着一个国家基础学科理论发展水平，高能粒子是指带电粒子在强电场中进行加速，现将一电子从电场中A点由静止释放，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示，不考虑电子重力的影响，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，斜率为正且逐渐减小，则粒子的加速度沿运动方向，且逐渐减小，做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知电场强度越来越小，电场线越来越稀疏，电子受电场力与电场方向相反，电场方向由B指向A。故选A。6.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是()A图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B.图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C.图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小相等D.图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等【答案】D【解析】【详解】A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有解得当时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；C．摆球做圆周运动的半径为R=htanθ摆球受到重力和细绳拉力作用，由其合力提供向心力，即则圆锥摆的角速度为因为圆锥的高h不变，所以圆锥摆的角速度不变，线速度并不相同，故C错误；D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为(θ为锥体顶角的一半)，故支持力大小相等，故D正确。故选D。7.如图所示，一质量为kg的滑块从半径为m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行的速度为m/s，B点到传送带右端C的距离为m，当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同()。以下说法正确的是()A.滑块滑到B点时对轨道的压力大小为20NB.滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.3C.运动过程中，滑块和传送带间产生的摩擦热为12JD.以上说法都不正确【答案】B【解析】【详解】A．滑块从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律得解得在B点，由牛顿第二定律得代入解得由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为故A错误；BD．滑块从B运动到C的过程中，根据牛顿第二定律得又联立以上两式解得故B正确，D错误；C．设滑块从B运动到C的时间为t，加速度由得在这段时间内传送带的位移为传送带与滑块的相对位移为故滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量故C错误。故选B。二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分)8.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下静止于水平地面上，细绳与竖直方向的夹角为。已知风力大小正比于风速，则当风速增大时，下列说法正确的是()A.细绳对重物的拉力可能不变 B.细绳对重物的拉力一定增大C.重物可能离开地面 D.重物一定不会离开地面【答案】BD【解析】【详解】AB．设氢气球受到的空气浮力为，氢气球的质量为，重物的质量为，以氢气球为对象，根据受力平衡可得联立可得已知风力大小正比于风速，则当风速增大时，风力增大，则增大，增大，减小，可知细绳对重物的拉力增大，故A错误，B正确；CD．以氢气球和重物整体，竖直方向根据受力平衡可得解得地面对重物的支持力为可知当风速增大时，地面对重物的支持力保持不变，故重物一定不会离开地面，故C错误，D正确。故选BD。9.中国现已从航天大国向航天强国迈进，目前中国已经建立自己的空间站，探月三期工程已经结束，下一步，我国将进行木星和金星探测，将着手进行月球基地的建立，若我国航天员在月球上登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体上升的最大高度为h，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则()A.若忽略月球自转，月球的质量B.月球绕地球运动的向心加速度C.月球的第一宇宙速度D.月球同步卫星的高度【答案】AC【解析】【详解】A．月球表面的重力加速度根据得月球的质量故A正确；B．由于月球的轨道半径、周期均未知，无法求出月球绕地球做圆周运动的向心加速度，故B错误；C．根据得月球的第一宇宙速度故C正确；D．根据结合得月球同步卫星的高度故D错误。故选AC。10.如图是某同学在操场上练习篮球，篮球质量为m，该同学将篮球以速度投出，恰好投进篮筐，篮筐和出手点的竖直高度为h(篮筐高于出手点)，篮球从出手到入框运动过程中克服空气阻力做的功为W，选篮筐为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是()A.篮球运动过程中机械能守恒B.该同学对篮球做的功等于C.篮球在离开手时的机械能为D.篮球在篮筐处的动能为【答案】CD【解析】【详解】A．篮球从出手点到篮筐过程，篮球克服空气阻力做的功为W，机械能不守恒，故A错误；B．由动能定理可知该同学对篮球做的功故B错误；C．选篮筐为零势能面，篮球在出手点处的机械能故C正确；D．对篮球运动过程中应用动能定理可得解得篮球在篮筐处的动能为故D正确。故选CD。11.如图所示，倾角为θ、底端有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端拴在挡板上，另一端与物体A连接，弹簧与斜面平行，A、B质量均为m，物体B紧贴着A但不粘连，两者静止在斜面上。现对B施加沿斜面向下的外力F缓慢推动物体B，当弹簧的总压缩量为时撤去F。已知重力加速度为g，则()A.外力F作用的过程，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒B.外力F作用的过程，外力F做的功小于弹簧增加的弹性势能C.撤去外力F瞬间，A对B的作用力大小为D.若A、B向上运动过程中分离，则从刚施加F到分离时B运动的位移为【答案】BCD【解析】【详解】A．外力F做功，系统机械能不守恒，故A错误；B．缓慢推动，认为A、B动能不变，弹簧增加的弹性势能等于系统减少的重力势能与F做功消耗的其他形式能量之和，故B正确；C．撒去F瞬间，把A、B作为一个整体受力分析有解得对B，由牛顿第二定律有解得故C正确；D．A、B两物体在弹簧达到原长时分离，而为刚施加F时弹簧的压缩量，则刚施加F到分离时B运动的位移为，故D正确。故选BCD。第II卷非选择题(共52分)三、实验题(本大题共2小题，每空3分，共15分)12.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的初步组装的实验装置。经过正确操作后，他们在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。请回答下列问题：(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为_________m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)对于本实验，下列操作必要且正确的是_________。A.实验前，应该取下托盘和砝码，将长木板固定打点计时器的一端垫高，直至轻推物块，物块能做匀速运动B.本实验应该选择质量较大的物块，使砝码和砝码盘的总质量远小于物块质量C.本实验中，细线应该保持和长木板平行【答案】①.2.00②.AC##CA【解析】【详解】(1)[1]根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔根据运用逐差法得；(2)[2]A．需要平衡摩擦力，实验前，应该取下托盘和砝码，将长木板固定打点计时器的一端垫高，直至轻推物块，物块能做匀速运动，A需要；B．由于传感器测得是真实拉力，不需要满足B选项条件；C．为了减小误差，本实验中，细线应该保持和长木板平行，C需要。故选AC。13.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有长度有限的刻度尺，零刻度线在上端，只能直接读出光电门1到零刻度线的距离x1；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为m的小铁球吸住，小球刚好处于零刻度线位置。一断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小v1和v2.多次改变光电门1的位置，得到多组x1、v1和v2的数据﹐建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出纵截距和横截距分别为a，b。(1)需要提前向数字传感器输入小球的直径d，当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间t，测算出的速度v=___________；(2)当地的重力加速度为___________(用a和b表示)。(3)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门2时的机械能表达式为___________(用题中的m、v2，a和b表示)。【答案】①.②.③.【解析】【详解】(1)[1]由于小铁球通过光电门的时间极短，所以小球通过光电门的瞬时速度会近似等于小球经过光电门的平均速度，所以速度为(2)[2]小铁球从光电门1到光电门2做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可得解得结合图像可知(3)[3]小铁球经过光电门2时的机械能四、计算题(本题共3小题，第14题10分，第15题12分，第16题15分)14.如图所示，一质量、电荷量绝对值的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场足够大，静止时悬线与竖直方向夹角。若小球的电荷量始终保持不变，重力加速度，，。求电场强度的大小E。若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小及方向。【答案】(1)1.5×105N/C；(2)12.5m/s，方向与竖直方