山东省威海市乳山市银滩高级中学2023-2024学年高一下学期5月检测物理试题（扫面版 无答案）

B．中国空间站的运行周期是 24 h
2023-2024 学年度高一级部五月份模块检测
C．中国空间站比地球同步卫星的角速度小
物理试题 D．中国空间站运行过程中机械能守恒
4.质量为 1 kg 的小物体在竖直向上的拉力 F作用下由静止开始运动，拉力 F随物体上升高度 h
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分 100 分，考试时间 90 分钟。
的变化规律如图所示，重力加速度 g取 10 m/s2，不计空气阻力，则物体上升 3 m时的速度大小为
考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。
( )
第Ⅰ卷(共 40 分)
注意事项
1. 答题前，考生务必用 0.5 毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题
卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡 A．4 5 m/s B．2 5 m/s
皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 C．4 3 m/s D．2 3 m/s
3. 第Ⅱ卷必须用 0.5 毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不
5．2020年 7月 23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射，已知火星质量约为
按以上要求作答的答案无效。
一、单项选择题(本题共 8小题，每小题 3分，共 24分) 地球质量的 10%，半径约为地球半径的 50%，公转半径约为地球公转半径的 1.5倍，不考虑火星
1.下列说法正确的是( ) 自转造成的影响．下列说法正确的是( )
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 A．天问一号的发射速度要大于 16.7 km/s
B．做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心 B．火星表面的重力加速度约为 4 m/s2
C．一对摩擦力做功的代数和一定为零 C．天问一号在靠近火星表面的轨道上绕行时线速度大小约为 500 m/s
D．物体竖直向上运动，其机械能一定增加 D．火星的一年约为地球一年的 1.5倍
2.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体 P匀速传送至高处，在此过程中，下列说法正确的 6．我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车
是( ) 性能进行了一项测试，让质量为 m的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若只关掉油门，
则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率 P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移 x时速度
刚好达到最大值 vm，假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面阻力大小恒定且相等，山坡的倾角为
θ，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是( )
A．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力等于 mgsin θ
A．摩擦力对物体做正功 B．支持力对物体做正功 B P．路面对汽车的阻力大小为
C vm．重力对物体做正功 D．合外力对物体做正功
2
3 2022 3 23 4mgxsin θ＋mvm． 年 月 日下午，北京冬奥会吉祥物冰墩墩和航天员王亚平一起亮相中国空间站“天宫 C．上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至 vm，所用时间为
2P
课堂”．这次的“天宫课堂”带来许多有趣的实验，拧毛巾形成水膜，液桥演示实验，还有非遗
D 2x．上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至 vm，所用时间等于
扎染演示等等．下列说法正确的是( ) vm
A．王亚平处在平衡状态
1
{#{QQABCAYKAhxggAio4AkJISBACADBg5CLU0wUVGCC0kkMQQskJBKAiJCOAoCEohGQQAEAuAAExoCAiZAFAISFQIAF=A}#B}AA=}#}
7.如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为 3h， Ⅰ(不计地球对探测器的影响)，运行一段时间后再次变轨，从 100 km 的环月圆轨道Ⅰ，降低到距
其左边缘 a点比右边缘 b点高 0.5h.若摩托车经过 a点时的动能为 E1，它会落到坑内 c点．c与 a 月球 15 km 的近月点 B、距月球 100 km 的远月点 A的椭圆轨道Ⅱ，如图所示，为下一步月面软
h a E b .E2 着陆做准备．关于嫦娥三号探测器下列说法正确的是( )的水平距离和高度差均为 ；若经过 点时的动能为 2，该摩托车恰能越过坑到达 点 等于
E1
( )
A．20 B．18 C．9.0 D．3.0 A．探测器在轨道Ⅱ经过 A点的速度小于经过 B点的速度
8.如图，一光滑 T形架上套有 A、B两个圆环，质量都是 1 kg，圆环用长为 5 m的轻质细绳相连．T B．探测器沿轨道Ⅰ运动过程中，探测器中的科考仪器对其支持面没有压力
形架以图示虚线为轴逆时针转动，初始时绳与水平支架间夹角为 53°，现缓慢加大架子的转速，使 C．探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，应在 A点加速
4 2 D．探测器在轨道Ⅱ经过 A点时的加速度小于在轨道Ⅰ经过 A点时的加速度圆环 B的速度为 30 m/s，g取 10 m/s ，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则此过程中架子对 A、B做
3 11.如图所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧的劲度系数为 k，原长为 l.质量为 m的小球
功为( )
由弹簧的正上方 h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为 x时，小球下落到
最低点，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内．不计空气阻力，当地的重力加速度为 g，则从小
球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中( )
A．10 J B．20 J C．15.4 J D．25.4 J
二、多项选择题(本题共 4小题，每小题 4分，共 16分)
9.如图所示，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在 A点处于静止状态．现用 A．小球的机械能先增加后减少
平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到 B点，第二次将物体先拉到 C点，再回到 B点， B．小球与弹簧组成的系统机械能守恒
弹簧始终在弹性限度内，则这两次过程中( ) C．弹簧弹性势能的最大值为 mg(h＋x)
D．小球下落到距地面 H mg＝l－ 高度时动能最大
k
12.如图所示，在竖直平面内有一半径为 R的四分之一圆弧轨道 BC，与竖直轨道 AB和水平轨道
A．重力势能改变量不相等 CD相切，轨道均光滑．现有长也为 R的轻杆，两端固定质量均为 m的相同小球 a、b(可视为质
B．弹簧的弹性势能改变量相等 点)，用某装置控制住小球 a，使轻杆竖直且小球 b与 B点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下
C．摩擦力对物体做的功相等 滑．设小球始终与轨道接触，重力加速度为 g.则( )
D．斜面弹力对物体做的功相等
10．(与嫦娥一号、二号月球探测器不同，嫦娥三号是一次性进入距月球表面 100 km高的圆轨道
2
{#{QQABCAYKAhxggAio4AkJISBACADBg5CLU0wUVGCC0kkMQQskJBKAiJCOAoCEohGQQAEAuAAExoCAiZAFAISFQIAF=A}#B}AA=}#}
第二小组采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆
周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力 F 的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为 d，
光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为 r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门
A．下滑过程中 a球和 b球组成的系统机械能守恒 一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力 F 和角速度 的数据。
B．下滑过程中 a球机械能守恒
C．小球 a滑过 C点后，a球速度为 2 gR
D．从释放至 a球滑过 C 1点的过程中，轻杆对 b球做功为 mgR
2
三、实验题(本题共 2小题，共 12分)
13．(6分)使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示．图乙中 O是
打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F…是依次打出的点迹，量出 OE间的距离为 l，DF间的
s T 0.02 s. (1)若在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小距离为 ，已知打点计时器打点的周期是 ＝
球所受向心力的比值为1: 4，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。
(2)第二组同学实验时，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt，则滑块的角速度
1 （用Δt、 r、d表示）。若以 F 为纵坐标，以 ( t)2 为横坐标，在坐标纸中描出数据点
作一条直线如图丙所示。则滑块与水平杆间的滑动摩擦因数为 （用 a、r、d、g表示）。
四、计算题（本题共 4小题，共 48分）
15.(10分)运动员把质量为 450 g的足球踢出后(如图)，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升
的最大高度是 5 m，在最高点的速度为 20 m/s.不考虑空气阻力，g取 10 m/s2.求：
(1)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械
能是守恒的．
(2)如果发现图乙中 OA距离大约是 4 mm，则出现这种情况的原因可能是_______________，如果
出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是________．
14 (6 ) “ (1)运动员踢球时对足球做的功；． 分 为了 探究向心力大小与角速度的关系”，某班级同学分成两个实验小组：
(2)足球在落地时重力的瞬时功率．
第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分
别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，
钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相
间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。
3
{#{QQABCAYKAhxggAio4AkJISBACADBg5CLU0wUVGCC0kkMQQskJBKAiJCOAoCEohGQQAEAuAAExoCAiZAFAISFQIAF=A}#B}AA=}#}
16.(12分)2022年 4月 16日， 神舟十三号载人飞船成功返回。我国空间站关键技术完成验证， 18．(14分)如图所示，在竖直平面内，斜面 AB与水平面 BC的夹角θ＝45°，连接处平滑，BC右
端连接光滑的四分之一圆轨道 CD，其半径为 R＝0.2 m．一个质量 m＝1 kg的小球从 A点静止释
进入建造阶段。畅想未来，假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星， 在该行星“北极”距地面 h处
放．已知 A点离水平面高度 h＝0.4 m，BC段的长 xBC＝0.4 m，小球与 BC间的动摩擦因数μ＝0.5.
由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间 t落到地面。已知该行星半径为 R，
4 3
自转周期为 T，引力常量为 G，已知半径为 R的球体体积V R ，求：
3
（1）该行星的第一宇宙速度 v；
（2）该行星的平均密度ρ； (1)若斜面 AB光滑，小球释放后从 C点抛出，求小球落在 OD所在的水平面上时，落地点距抛出
（3）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度 H为多少？ 点 C的水平距离；
(2)若斜面 AB不光滑，小球从 A点静止释放后，运动到 P点刚好离开圆弧轨道，已知∠COP＝30°，
求小球在斜面 AB上克服摩擦力做的功．
17．(12分)如图所示，从 A点以水平速度 v0＝2 m/s抛出质量 m＝1 kg的小物块 P(可视为质点)，
当物块 P运动至 B点时，恰好沿切线方向进入半径 R＝2 m、圆心角θ＝60°的固定光滑圆弧轨道
BC，轨道最低点 C与水平地面相切，C点右侧水平地面某处固定竖直挡板上连接一水平轻质弹
簧．物块 P与水平地面间的动摩擦因数μ为某一定值，g取 10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内，不
计空气阻力．
(1)求抛出点 A距水平地面的高度 H；
(2)若小物块 P 第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到 B点，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能
Ep.
4
{#{QQABACYKAhxggAio4AkJISBACADBg5CLU0wUVGCC0kkMQQskJBKAiJCOAoCEohGQQAEAuAAExoCAiZAFAISFQIAF=A}#B}AA=}#}