辽宁省沈阳市联合体2023-2024学年高一下学期期中检测物理试题（解析版）

2023—2024学年度（下）联合体高一期中检测物理注意事项：1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.某次训练中，歼20战机从M向N加速爬升，下图中曲线MN为爬升轨迹，则歼20战机在轨迹上P点受到合力的方向可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】歼20从M点运动到N做曲线运动，根据物体做曲线运动的轨迹要夹在合力与速度之间，且合力指向轨迹的凹侧，由于歼20同时加速，则所受合力与速度方向的夹角要小于90°。故选C。2.如图所示，地铁站内某乘客站在自动扶梯上随扶梯一起上行，扶梯与水平面夹角为30°，速度为0.8m/s，将速度沿水平和竖直方向分解，则顾客在水平方向的分速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】顾客在水平方向的分速度大小为故选D。3.如图所示是汽车通过公路上的拱形桥时的示意图，汽车过桥最高点时的运动可以看做圆周运动。下列说法正确的是（）A.汽车过桥最高点时对桥的压力等于汽车的重力B.汽车过桥最高点时对桥压力小于汽车的重力C.汽车过桥最高点时所需要的向心力方向水平向右D.汽车做圆周运动所需要的向心力为零【答案】B【解析】【详解】AB．汽车过桥最高点时，加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车对桥的压力小于汽车的重力，故A错误，B正确；CD．汽车做圆周运动所需要的向心力不为零，汽车过桥最高点时所需要的向心力方向指向圆心，即方向竖直向下，故CD错误。故选B。4.如图所示，质量为m的苹果，从树上高h1处先落到地面，又滚到深h2的沟底停下。以地面为零势能面，重力加速度为g，则该苹果在全过程中重力做功及在沟底的重力势能分别是（）A.mg（h1＋h2），－mg（h1＋h2） B.mg（h1＋h2），－mgh2C.－mg（h1＋h2），－mg（h1＋h2） D.－mg（h1＋h2），－mgh2【答案】B【解析】【详解】该苹果在全过程中重力做功为以地面为零势能面，该苹果在沟底的重力势能为故选B。5.如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，其中g为重力加速度，则下列说法正确的是（）A.物体从M运动到N的轨迹不是抛物线 B.减小水平初速度，物体运动时间将变长C.物体从M运动到N的时间为 D.M与N之间的水平距离为【答案】D【解析】【详解】ABC．根据题意可知，物体水平方向不受力，以做匀速直线运动，竖直方向上，由牛顿第二定律有解得竖直方向做匀加速直线运动，可知，物体做类平抛运动，则从运动到的轨迹是抛物线，竖直方向上有解得物体从M运动到N的时间为可知减小水平初速度，物体运动时间不变，故ABC错误；D．物体在水平方向做匀速直线运动，M与N之间的水平距离为故D正确。故选D。6.机动车检测站进行车辆尾气检测的原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚筒上，可使车轮在原地转动，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员将车轮加速一段时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数，现有如下简化图：车内轮A的半径为rA，车外轮B的半径为rB，滚筒C的半径为rC，车轮与滚筒间不打滑，当车轮以恒定速度运行时，下列说法正确的是（）A.A、B轮的角速度大小之比为B.A、B轮边缘的线速度大小之比为C.B、C的角速度之比为D.B、C轮边缘的向心加速度大小之比为【答案】B【解析】【详解】A．A、B为同轴转动，角速度大小相等，故A错误；B．根据可知，A、B轮边缘的线速度大小之比为故B正确；C．B、C的线速度大小相同，根据可知，B、C的角速度之比为故C错误；D．根据可得B、C轮边缘的向心加速度大小之比为故D错误。故选B。7.在银河系中，双星系统的数量非常多。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，而且对于了解银河系的形成与演化，也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间中存在由两个质量分别为4m、m的天体甲、乙组成的双星系统，二者中心间的距离为L。a、b两点为两天体中心所在直线与天体乙表面的交点，天体乙的半径。已知引力常量为G，则a、b两点处质量为的物体（视为质点）所受万有引力大小之差和甲天体运动的周期分别为（）A.0， B.0，C.， D.，【答案】C【解析】【详解】设甲、乙的轨道半径分别为、，由几何关系可得因为两天体的角速度相同，由圆周运动规律可得联立可得，设两天体运动的周期为，对天体乙由万有引力提供向心力可得甲、乙两天体运动的周期为天体乙对在a、b两点相同质量的物体的万有引力大小相等、方向相反，假设a点位于两天体之间，天体甲对a、b两点处物体的万有引力（正方向）大小分别为、，a、b两点处质量为的物体所受万有引力大小之差为故选C8.以下说法正确的是()A.牛顿力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B.牛顿力学理论具有一定的局限性C.在牛顿力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变D.相对论和量子力学否定了牛顿力学理论【答案】BC【解析】【详解】AB．牛顿力学理论具有一定的局限性，它只适用于低速、宏观物体的运动，故A错误，B正确；C．在牛顿力学中，物体质量不随运动状态的改变而改变，即物体的质量和物体运动的速度无关，故C正确；D．相对论和量子力学并没有否定过去的科学，而是认为牛顿力学理论是在一定条件下的特殊情形，故D错误。故选BC。9.图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.铁球转动过程中线速度改变B.铁球做圆周运动的向心加速度始终不变C铁球转动到最低点时，处于超重状态D.若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则【答案】ACD【解析】【详解】AB．铁球转动过程中，线速度和向心加速度的方向都在变化，故A正确，B错误；C．铁球转动到最低点时，拉力大于重力，处于超重状态，故C正确；D．铁球转动到最高点时，此时对支架受力分析，有对小球分析，有解得故D正确。故选ACD。10.在水平地面上有A、B两点，从A、B两点以同样大小的初速度同时抛出两石块，A石块沿较高曲线飞行，B石块沿较低曲线飞行，两石块都恰好落在对方的抛出点（如图所示）。已知A石块的抛射角为75°，重力加速度g取。则下列说法正确的是（）A.A、B两点之间的距离为15mB.B石块的抛射角为15°C.以A石块为参考系，B石块相对于A石块做匀速直线运动，速度大小为D.B石块在空中飞行的时间为【答案】BC【解析】【详解】A．如图所示A石块的飞行时间为可知A、B两点之间的距离为故A错误；B．根据A选项分析可知，从B点抛出石块的射程为因此有而且，所以有可得B石块的抛射角为故B正确；C．由于A、B两石块的加速度均为重力加速度，所以以A石块为参考系，B石块相对于A石块做匀速直线运动，且抛出使A、B两石块的初速度夹角刚好为，所以B石块相对于A石块做匀速直线运动的速度大小为故C正确；D．B石块在空中飞行的时间为故D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学做“研究平抛运动的特点”实验。（1）用如图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落，观察到A、B两球同时落地。改变击球点的离地高度，观察到A、B两球将_________________（选填“同时”或“不同时”）落地。该实验说明A球在竖直方向上做____________运动。（2）利用如图乙所示的实验装置进行实验，使小球从距地面高度为1.8m的斜槽底端水平飞出，用频闪照相（每秒频闪24次）的方法，记录小球在不同时刻的位置，则最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。（重力加速度g取10m/s2）（3）该同学在用图乙装置实验时，忘记标记重锤线方向，为解决此问题，他在频闪照片中选择某位置（标记为a）为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作x轴和y轴，建立直角坐标系xOy，如图丙所示，并测量出c位置的坐标（x1，y1）和e位置的坐标（x2，y2），则重锤线方向与y轴间夹角的正切值为___________。【答案】（1）①.同时②.自由落体（2）14（3）【解析】【小问1详解】[1]即使改变高度，两球运动时间仍相同；[2]该实验说明A球在竖直方向做自由落体运动。【小问2详解】根据自由落体运动规律可得频闪时间间隔为最多可以得到的位置个数为【小问3详解】小球沿x方向做匀减速直线运动，沿y方向做匀加速直线运动，则则重锤线方向与y轴间夹角的正切值为所以12.如图所示为测量滑块与水平桌面间动摩擦因数的实验装置。半径为R的四分之一圆弧体固定在水平桌面上，圆弧面的最底端B刚好与桌面相切，B点有一个力传感器，让质量为m的滑块从圆弧面上A点释放，测得滑块通过B点时力传感器的示数为F，滑块从C点水平滑出时与桌边缘垂直，滑块落地后，测得落点D到桌边的水平距离为s，桌面离地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）滑块通过圆弧面最低点B时的速度大小为________；滑块通过C点时的速度大小为________；（两空均用题给物理量符号表示）（2）已测得B、C间的距离为x，则滑块与桌面间的动摩擦因数为________（用题给物理量符号表示）。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]由牛顿第二定律知解得[2]滑块通过C点后做平抛运动，竖直方向有水平方向是匀速运动，有（2）[3]根据动能定理有解得13.如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为的大小为，方向与速度的夹角为，物体与水平面间的动摩擦因数为0．5，取；则：（1）第末，拉力对物体做功的功率是多大；（2）从开始运动到物体前进的过程中，拉力对物体做功的平均功率是多大。【答案】（1）960W；（2）480W【解析】【详解】（1）水平面对物体的支持力大小由牛顿第二定律得故第末，物体的速度大小第末，拉力对物体做功的功率（2）从开始运动到物体前进，有故所用时间该过程中拉力对物体做功拉力对物体做功的平均功率14.火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，已知火星公转轨道半径与地球公转轨道的半径之比为3∶2，火星质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力，忽略火星的自转。质量为m的“天问一号”着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，求：（1）火星和地球绕太阳运动的线速度大小之比；（2）火星表面的重力加速度大小；（结果用题中所给物理量符号表示）（3）着陆器由减速到零的过程中受到的制动力大小。（结果用题中所给物理量符号表示）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得可得可得火星和地球绕太阳运动的线速度大小之比为（2）物体在星球表面处有可得可知火星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为则火星表面的重力加速度大小为（3）着陆器着陆过程可视为竖直向下的匀减速直线运动，则加速度大小为由牛顿第二定律得解得此过程中着陆器受到的制动力大小为15.如图所示，水平轨道AB长为s＝0.5m，A点放有一个质量为m＝1kg的物块（可视为质点）。现用方向水平向右、大小为F＝16N的推力推物块，当物块运动到B点时，撤去推力。B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带BC的长为L＝1m，CD为水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE、EF是竖直放置的两个半径分别为R＝0.4m和r＝0.2m的半圆轨道，图中各段轨道均平滑连接。已知物块与传送带间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，g取10。请回答下列问题：（1）若传送带静止，求物块第一次到达D点时的速度；（2）若传送带匀速运动，物块恰好不脱离轨道运动至F点，求：①传送带运动的速度；②物块从F点水平抛出后落到半圆轨道时的动能大小。【答案】（1）；