2023學年第二學期環大羅山聯盟期中考試高一年級物理學科試題考生須知：1.本卷共6頁，滿分100分，考試時間90分鐘；2.答題前，在答題卷指定區域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應數字；3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效；4.考試結束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.萬有引力常量G的單位用國際單位制中的基本單位表示正確的是（）A.N?m/kg B.N?m/kg C.m/kg D.【答案】D【解析】【詳解】ABCD．國際單位制中質量、距離、力的單位分別是：kg、m、N，根據牛頓的萬有引力定律得到G的單位是故ABC錯，D正確。故選D。2.美國科學家2016年2月11日宣布，他們探測到引力波的存在，引力波是實驗驗證愛因斯坦相對論的最后一塊缺失的“拼圖”，相對論在一定范圍內彌補了牛頓力學的局限性。關于牛頓力學，下列說法正確的是（）A.牛頓進行了著名的“月—地檢驗”但沒有測出引力常量B.牛頓力學取得了巨大成就，適用于一切領域C.兩物體間的萬有引力總是質量更大的物體受到的萬有引力大D.牛頓認為慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性大【答案】A【解析】【詳解】A．牛頓進行了著名的“月—地檢驗”，卡文迪什測得了引力常量，故A正確；B．牛頓力學適用于宏觀、低速的物體，故B錯誤；C．兩物體間的萬有引力是相互作用力，總是大小相等，故C錯誤；D．牛頓認為慣性是物體的固有屬性，物體的慣性只與物體的質量有關，與速度無關，故D錯誤。故選A。3.下列關于運動的說法中正確的是（）A.曲線運動速度大小一定發生變化B.平拋運動相同時間內速度變化量一定相同C.分運動是直線運動，則合運動必是直線運動D.物體做圓周運動時，相等時間內通過的弧長一定相等【答案】B【解析】【詳解】A．曲線運動速度大小可能不變，比如勻速圓周運動，故A錯誤；B．平拋運動的加速度為恒定的重力加速度，則相同時間內速度變化量一定相同，故B正確；C．分運動是直線運動，合運動可以是曲線運動，比如平拋運動，故C錯誤；D．物體做勻速圓周運動時，相等時間內通過的弧長相等，做變速圓周運動時，相等時間內通過的弧長不相等，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，河水沿軌跡ABCD運動，圖中畫出了河水在A、B、C、D處的速度v的方向與所受合力F的方向，其中可能正確的是（）A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.D位置【答案】B【解析】【詳解】A．當F＝0時，質點將做直線運動。故A錯誤；BCD．曲線上點的速度方向為該點的切線方向，軌跡向合力的方向一側彎曲。故B正確；CD錯誤。故選B。5.如圖所示，在高出地面H的A點將質量為m的小球向上拋出，初速度為，上升一段距離h后落回地面，以拋出點為零勢能面，則下列說法中正確的是（）A.小球在A點時，重力勢能為mgHB.小球落回地面時，重力勢能為mgHC.整個運動過程，重力勢能的變化量為D.整個運動過程，動能的變化量為【答案】C【解析】【詳解】A．以拋出點為零勢能面，小球在A點時，重力勢能為零，故A錯誤；B．小球落回地面時，重力勢能為故B錯誤；C．整個運動過程，重力勢能的變化量為故C正確；D．根據動能定理，整個運動過程，動能的變化量為故D錯誤。故選C。6.華為Mate60搭載我國自主研發的麒麟9000s芯片，該最大的亮點就是可以連接天通一號01星實現衛星通信。天通一號01星是地球同步靜止衛星，另外已知我國的“天宮”號空間站運行周期約為90分鐘，“天宮”號空間站和天通一號01星的運動均可看作繞地球做勻速圓周運動，“天宮”號空間站和天通一號01星均可視為質點，忽略地球自轉對重力大小的影響，則下列說法正確的是（）A.天通一號01星運行的線速度大于“天宮”號空間站運行的線速度B.天通一號01星運行的向心加速度大于“天宮”號空間站運行的向心加速度C.“天宮”號空間站中的宇航員由于受到離心力而處于漂浮狀態D.“天宮”號空間站運行的角速度大于地球自轉的角速度【答案】D【解析】【詳解】ABD．根據萬有引力提供向心力可得，，由于“天宮”號空間站運行周期為90分鐘，而天通一號01星運行周期為24h，則即天通一號01星運行的軌道半徑大于“天宮”號空間站運行的軌道半徑，故天通一號01星運行的線速度小于“天宮”號空間站運行的線速度；天通一號01星運行的向心加速度小于“天宮”號空間站運行的向心加速度；“天宮”號空間站運行的角速度大于地球自轉的角速度，故AB錯誤，D正確；C．“天宮”號空間站中的宇航員由于受到地球引力剛好提供向心力而處于漂浮狀態，故C錯誤。故選D。7.在一次緊急救災行動中，一架飛機在空中沿水平方向向左做勻減速直線運動，過程中連續（相等時間間隔）釋放沙袋。若不計空氣阻力，則在一段時間后下列各圖中能反映空中沙袋排列關系的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】以某個沙袋拋出點為坐標原點O，初速度方向為x軸，豎直向下為y軸，設該沙袋拋出瞬間水平方向速度為，經時間t位置坐標為P（x，y）。根據平拋運動公式有設此時飛機坐標為Q（x1，y1），飛機向左做勻減速直線運動，則如圖則不變，則說明沙袋相對飛機的運動方向不變。故選A。8.奧陌陌是人類發現的第一個來自太陽系之外的星際物體。它于2017年被觀測到。由于其飛行軌跡幾乎垂直于太陽系中行星的軌道平面，天文學家們很快就確定它來自太陽系之外。奧陌陌的飛行軌跡如圖所示，其中N點是奧陌陌飛行軌跡中距離太陽最近的點，P點為地球繞太陽運行軌道上的一點，且N點離太陽的距離比P點離太陽的距離更近。若在太陽系內只考慮太陽引力作用，則下列說法正確的是（）A.奧陌陌從Q點飛向N點的過程中，動能逐漸增大B.在相等時間內，奧陌陌、地球與太陽中心的連線掃過的面積一定相等C.奧陌陌在N點的速度可能小于第三宇宙速度16.7km/sD.奧陌陌在N點的加速度不一定大于地球在P點的加速度【答案】A【解析】【詳解】A．奧陌陌從Q點飛向N點的過程中，萬有引力做正功，動能逐漸增大，故A正確；B．根據開普勒第二定律可知，在同一個軌道上，在相等的時間內行星與太陽的連線掃過的面積相等，故B錯誤；C．奧陌陌是人類發現的第一個來自太陽系之外的星際物體，故奧陌陌在N點的速度必須等于或大于第三宇宙速度16.7km/s，故C錯誤；D．根據牛頓第二定律有解得其中M為太陽的質量，r為天體離太陽的距離，可知，奧陌陌在N點的加速度大于地球在P點的加速度，故D錯誤。故選A。9.“移動靶射擊”是模仿獵取走獸的射擊競賽項目，射手用步槍向移動的野獸靶進行射擊。移動靶做快速的橫方向移動，射手站在移動靶前方不移動。圖乙為簡化的比賽現場圖，設移動靶移動的速度為，射手射出的子彈的速度為，移動靶離射手的最近距離為d，要想在最短的時間內射中目標，則（）A.子彈射中目標的最短時間為B.子彈射中目標的最短時間為C.射擊時，槍口離目標的距離為D.射擊時，槍口離目標的距離為【答案】C【解析】【詳解】AB．子彈射中目標的最短時間為選項AB錯誤；CD．射擊時，槍口離目標的距離為選項C正確，D錯誤。故選C。10.如圖所示，水平地面上固定有一個斜面，斜面上有B、C兩點，D為地面上的點，AB的水平距離等于BC的水平距離等于CD，若從斜面頂端向右平拋一個小球（可視為質點），當初速度為時，小球恰好落到斜面底端C，現用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個小球，則以下說法正確的是（）A.小球落在B點和小球落在C點瞬時速度的方向不相同B.小球落在C點和小球落在D點動能相同C.小球從A到B與小球從A到D的重力做功之比為1∶4D.若以初速度斜拋小球，所有落在地面上小球的末速度大小相同【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，小球做平拋運動，根據平拋運動推論可知小球落在B點和小球落在C點位移與水平方向夾角相同，則它們的瞬時速度的方向也相同。故A錯誤；B．根據可知小球落在C點和小球落在D點下落高度相同，飛行時間相同，由可知它們的初速度不同，根據易知小球落在C點和小球落在D點動能不相同。故B錯誤；C．由幾何關系，可知由可知小球從A到B與小球從A到D的重力做功之比為1∶2。故C錯誤；D．若以初速度斜拋小球，根據解得可知所有落在地面上的小球的末速度大小相同。故D正確。故選D。11.如圖所示，正方體框架的底面處于水平地面上。從頂點A沿不同方向水平拋出相同的小球（可視為質點），不計空氣阻力。關于小球的運動，下列說法正確的是（）A.落點在棱上的小球，落在點時平拋的初動能最大B.落點在點的小球，運動時間是落點在中點的小球的2倍C.落點在三角形內的小球，平拋初速度的最小值與最大值之比是1∶2D.落點在面內的小球，落地時重力的瞬時功率均不相同【答案】C【解析】【詳解】A．根據可得落點在棱上的小球，落在點時豎直位移最大，則小球落在點時，運動時間最長，設正方向棱長為l，根據可知小球落在點時平拋的初速度最小，初動能最小，故A錯誤；B．根據落點在點的小球，運動時間是落點在中點的小球的倍，故B錯誤；C．落點在三角形內的小球運動時間相等，最大的水平位移為，最小水平位移為，最小水平位移與最大水平位移之比為，則平拋初速度的最小值與最大值之比是，故C正確；D．落點在面內的小球，豎直方向有豎直速度均為落地時重力的瞬時功率為落點在面內的小球，落地時重力的瞬時功率相同，故D錯誤。故選C。12.隨著科技的發展，無人機越來越多的走進人們的生活。如圖是一架無人機正在對一只趴在地上不動的小刺猬進行拍攝。無人機從水平地面上由靜止開始升空，此后立即在刺猬的上空以刺猬所在豎直線為中軸線，在水平面內做半徑的勻速圓周運動。已知無人機的質量為，飛行的角速度大小為，其圓軌道中心距小刺猬高度為，小刺猬和無人機均可看作質點，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.空氣對無人機的作用力方向豎直向上B.空氣對無人機的作用力大小為20NC.當無人機運動到B點時，突然從無人機上掉落一個小物體，小物體落地時距離小刺猬mD.無人機從靜止到做勻速圓周運動的過程中，無人機做了260J的功【答案】CD【解析】【詳解】A．對無人機受力分析，無人機向心力由空氣對它的作用力與重力的合力提供，如圖所以空氣對無人機的作用力方向與豎直向上成角，故A錯誤；B．因為無人機在水平面內做勻速圓周運動，由牛頓第二定律其中聯立解得，空氣對無人機的作用力大小為故B錯誤；C．當無人機運動到B點時，突然從無人機上掉落一個小物體，小物體做平拋運動，則，聯立可得作出物體下落過程中的俯視圖，如圖所示則小物體落地時距離小刺猬為故C正確；D．無人機從靜止到做勻速圓周運動的過程中，由動能定理解得無人機做的功為故D正確。故選CD。13.為了減少環境污染，適應能源結構調整的需要，我國對新能源汽車實行了發放補貼、免征購置稅等優惠政策鼓勵購買。在某次直線運動性能檢測實驗中，根據兩輛新能源汽車運動過程分別作出甲車速度隨時間變化的圖像和乙車輸出功率隨時間變化的圖像。甲車0至8s以恒定加速度行駛，8s至28s以額定功率行駛。乙車的速度增大到10m/s后保持額定功率不變，能達到的最大速度為20m/s。兩輛汽車的質量均為kg，均由靜止開始沿水平直公路行駛，最終勻速運動。假設甲車行駛中所受阻力恒定，乙車行駛中所受阻力恒為車重的0.25倍，重力加速度g取10m/s2。則在此次檢測中（）A.乙車的速度為5m/s時，它的加速度大小是7.5m/s2B.甲車額定功率大于乙車額定功率C.若乙車的速度從10m/s增至20m/s所通過的位移為80m，則所用時間將是sD.8s至28s，甲車牽引力做功為J【答案】B【解析】【詳解】A．當乙車速度為20m/s時，速度達到最大值，則乙車的速度為5m/s時，由圖乙可知，此時功率為額定功率的一半，由牛頓第二定律代入數據解得故A錯誤；B．當甲車速度達到16m/s時，剛好達到額定功率，可得當甲車達到最大速度30m/s時，牽引力等于阻力，可得聯立解得，故甲車額定功率大于乙車額定功率，B正確；C．乙車的速度從10m/s增至20m/s的過程中由動能定理代入數據解得故C錯誤；D．8s至28s，甲車牽引力做功為D錯誤。故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉彎超過規定速度行駛時，內軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C.如圖丙，小球豎直面內做圓周運動，過最高點的速度至少等于D.如圖丁，A、B兩相同小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A和B的受到的拉力不一樣大【答案】BD【解析】【詳解】A．火車轉彎超過規定速度行駛時，需要更大的向心力，則外軌和輪緣間會有擠壓作用。故A錯誤；B．在最高點時，當只有重力提供向心力時，杯底對水的支持力為零，由牛頓第三定律得水對杯底壓力為零。故B正確；C．輕桿對小球可以提供支持力，則小球能通過最高點的臨界速度為0。故C錯誤；D．對小球受力分析，豎直方向平衡，可得由圖可知，兩小球在同一水平面做圓錐擺運動過程中，懸線與豎直方向夾角不同，所以A和B的受到的拉力不一樣大。故D正確。故選BD。15.在跳高比賽中，運動員跳躍過程可視為斜拋運動，不計空氣阻力。下列反映跳躍過程中運動員水平方向位移大小x、豎直方向位移的大小y、動能Ek、重力瞬時功率大小P與時間t之間關系的圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】CD【解析】【詳解】A．運動員跳躍過程做斜拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是豎直上拋運動，設水平速度為，豎直速度為，所以水平方向位移即x與t成正比，A錯誤；B．在豎直方向上，豎直位移圖像應為開口向下的拋物線，故B錯誤；C．豎直方向是豎直上拋運動，速度方向的速度為則合速度為動能為化簡可得則為開口向上的二次函數，C正確；D．速度的水平分量不變，豎直分量先減小到零，后反向增加，故根據重力的功率隨x先均勻減小后均勻增加，D正確。故選CD。非選擇題部分三、非選擇題（本題5小題，共55分）16.用如圖甲所示的裝置“探究平拋運動的特點”。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道M滑下從末端飛出，落在水平放置的傾斜擋板N上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。上下調節擋板N，通過多次實驗，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有______A.應選用光滑斜槽軌道，且使其末端保持水平B.硬板應保持豎直，小球采用密度大的鋼球C.每次小球需從斜槽任一位置由靜止釋放D.每次必須等距離的下降擋板，記錄鋼球位置（2）本實驗需要選擇合適的點作為坐標原點O，建立直角坐標系，下面4幅圖中，原點選擇正確的是______。A. B.C. D.（3）在“探究平拋運動水平方向分運動的特點”的實驗中，將白紙換成方格紙，每個小方格邊長cm。如圖乙所示，實驗記錄了鋼球在運動中的A、B、C、D四個點跡，則______（填“>”“=”或“<”），該小球經過C點速度大小為______m/s。（g取10m/s計算結果保留三位有效數字）【答案】（1）B（2）C（3）①.>②.1.25【解析】【小問1詳解】AC．為使小球做平拋運動的初速度大小相等，方向水平，每次鋼球需從斜槽同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不必須光滑，軌道末端需保持水平，故AC錯誤；B．平拋運動的軌跡位于豎直方向，因此硬板應保持豎直，為減小阻力的影響，應采用密度大的鋼球，故B正確；D．實驗中只需要多記錄幾個小球的位置，作出軌跡，并不需要每次必須等距離的下降擋板，記錄鋼球位置，故D錯誤。故選B。【小問2詳解】小球平拋運動的拋出點位置應選擇在斜槽末端上方的球心位置。故選C。【小問3詳解】[1]平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動，由圖可知AB水平位移大于BC水平位移，根據可知[2]由圖可知AC水平位移與CD水平位移相等，則AC的時間與CD時間相等，設為，則水平方向有豎直方向，根據勻變速直線運動的推論有解得，根據勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，過C點時豎直方向速度該小球做經過C點速度17.用如圖甲所示的實驗裝置探究影響向心力大小的因素。已知長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉軸的距離相等，轉動手柄使長槽和短槽分別隨塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。擋板對球的支持力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，根據標尺上的等分格可以粗略估算出兩個球所受向心力的比值。（1）在探究向心力與質量的關系時，如圖甲，選用轉速比1∶1擋位，兩個不同質量的小球分別放在擋板C和擋板______處。（選填“A”、“B”）（2）在探究向心力與角速度的關系時，實驗情境如圖乙所示，根據實驗數據做出的圖像如圖丙，則橫坐標x代表的物理量是______；如果直線的斜率為k，且小球的軌道半徑r已知，則可得小球的質量為______。【答案】（1）A（2）①.②.【解析】【小問1詳解】探究向心力和角速度的關系時，利用控制變量法，根據可知控制質量相同和半徑相同，所以將質量相同的小球分別放在擋板C和擋板A處。【小問2詳解】[1]由前面得出的向心力與角速度關系式，結合丙圖可知，橫坐標x代表的物理量是。[2]如果直線的斜率為k，且小球的軌道半徑r已知，則有解得18.2023年12月15日我國在文昌航天發射場使用長征五號遙六運載火箭，成功將遙感四十一號衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，該星是高軌光學遙感衛星。已知遙感四十一號衛星在距地面高度為h的軌道做圓周運動，地球的半徑為R，自轉周期為，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉的影響，求：（1）遙感四十一號衛星繞地球做圓周運動的向心加速度；（2）遙感四十一號衛星運行周期；【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據題意，由牛頓第二定律有根據萬有引力與重力的關系聯立解得（2）根據萬有引力提供向心力解得遙感四十一號衛星運行的周期為19.“跳一跳”小游戲模擬了斜拋運動．玩家通過按壓屏幕時間的長短控制棋子跳動的水平距離。某次游戲中，棋子從正方體平臺上表面中心跳向正方體平臺B，初速度方向在過平臺A、B中心的豎直面內。平臺的邊長和平臺間距離均為，空氣阻力不計，棋子的大小忽略不計，重力加速度為，（斜拋運動的軌跡關于通過最高點的豎直線對稱）。（1）若某次游戲中棋子上升的最大高度為，求棋子從最高點落到平臺B上表面中心的時間；（2）求（1）情形下，棋子落到平臺B上表面中心速度與水平方向夾角的正切值；（3）保持棋子初速度與水平方向夾角不變，為使棋子能落在平臺B上，求棋子初速度大小的取值范圍。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）棋子從最高點落到平臺B上表面中心可視為平拋運動，則運動的時間（2）棋子從最高點落到平臺B上表面中心時的豎直速度水平速度速度與水平方向夾角的正切值（3）若棋子落到平臺B的左邊緣，則解得若棋子落到平臺B的右邊緣，則解得則初速度的范圍20.如圖所示，管道ABCDE豎直放置，ABCD段內壁光滑，其圓形軌道部分半徑，管道左側A處放有彈射裝置，被彈出的物塊可平滑進入管道，管道右端出口D恰好水平，且與圓心等高。直管DE內壁粗糙，動摩擦因數為，長度為，出口E的右側平滑串接內壁光滑且半徑為的半圓形細圓管道EPF，圓管軌道DEPF固定在水平桌面上，該圓管軌道的F端與一豎直面內半徑為的光滑圓弧軌道平滑串接。質量為的滑塊甲通過彈射裝置獲得初動能，彈簧的彈性勢能與壓縮量的平方成正比。當彈射器中的彈簧壓縮量為d時，滑塊甲到達與圓心等高的C處時剛好對管壁無擠壓。所有管道內徑遠小于圓形軌道半徑，滑塊大小略小于管的內徑，滑塊視為質點，空氣阻力忽略不計，。（1）求彈射器釋放的彈性勢能和滑塊經過B點時對管道的壓力F；（2）當彈射器中的彈簧壓縮量為2d時，求滑塊甲經過P點時，管道對滑塊的作用力大小；（3）將滑塊甲從GF圓弧軌道上某個位置靜止釋放，釋放位置與圓心的連線跟豎直方向夾角為θ，滑塊甲能運動到A點，求最小夾角θ的余弦值。【答案】（1）N，方向豎直向下；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據題意可知，從釋放到