2023-2024学年广东省湛江市第二中学高一（下）第二学段考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年广东省湛江市第二中学高一（下）第二学段考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.调整跑步机使跑带水平，将一标尺垂直两侧踏板放置，处于静止状态。跑步机模式选择“慢跑”，跑带以运行。将一玩具小车的速率调至，然后将玩具小车的车头与水平线成角放到跑带的一侧，如图所示。若玩具小车始终能平行于标尺前进，则下列判断正确的是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
2.某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖、由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态侧视图如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 两支飞镖飞行的时间
B. 两支飞镖投出的初速度
C. 两支飞镖插到墙上的速度
D. 两支飞镖全过程的速度变化量
3.某乐园有一种“旋转飞船”项目，模型飞船固定在旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为，当模型飞船以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )
A. 对模型飞船受力分析：受旋臂的作用力、重力、向心力作用
B. 模型飞船做匀速圆周运动的向心力沿旋臂指向点
C. 若仅增大角速度，旋臂对模型飞船的作用力一定增大
D. 若仅增大夹角，旋臂对模型飞船的作用力一定增大
4.年月日，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”，随后，两个航天员乘组拍下“全家福”如图。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，已知空间站轨道离地面的高度为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 空间站的运行速度为
C. 空间站的运行周期为
D. 航天员能处于漂浮状态是因其受到的合力为零
5.如图所示，可视为质点的小球位于桌子的上方，从点运动到点，小球质量，，，取，以桌面为参考平面，则说法错误的是( )
A. 从点运动到点小球的重力势能变化量为
B. 小球在点的重力势能是
C. 从点运动到点小球重力做功是
D. 若取地面为参考平面，从点运动到点小球重力做功是
6.如图所示，质量为的石块从高处以角斜向上方抛出，初速度为。石块上升的最高点距离抛出点高度为，抛出时人对石块做功为，落地前瞬间速度大小为、不计石块与手分离前的石块位移和整个运动过程中的空气阻力，重力加速度为。以下相应过程中关于动能定理的列式正确的是( )
A. 石块从开始加速到最高点的过程中动能定理的列式为：
B. 石块从开始加速到最高点的过程中动能定理的列式为：
C. 石块从与手分离到落地前瞬间的过程中动能定理的列式为：
D. 石块从与手分离到落地前瞬间的过程中动能定理的列式为：
7.如图甲所示装置是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量的石块，装在与转轴相距的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上、若石块落地位置与抛出位置间的水平距离，不计空气阻力，取，正确的选项是( )
A. 石块抛出后运动时间为
B. 石块被抛出瞬间的速度大小为
C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为
D. 石块落地的瞬时速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图，无人机以恒定拉力将重力为的物体从地面提升到一定高度，若不计空气阻力，则此过程中( )
A. 所做的功等于物体动能的增加
B. 所做的功等于物体动能和势能的增加
C. 所做的功等于物体势能的增加
D. 和的合力所做的功等于物体动能的增加
9.探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如图，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过点时变轨进入距离月球表面公里的圆形轨道，在轨道上经过点时变轨进入椭圆轨道，轨道与月球表面相切于点，月球车将在点着陆月球。下列说法正确的是( )
A. “嫦娥三号”在轨道上的速度比月球的第一宇宙速度小
B. “嫦娥三号”在轨道上经过点时的速度大于在轨道上经过点时的速度
C. “嫦娥三号”在轨道上的运动周期比在轨道上的小
D. “嫦娥三号”在轨道上经过点时的加速度大于在轨道上经过点时的加速度
10.为了净化空气，广州环保部门每天派出大量的洒水车进行空气净化除尘，一辆洒水车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，取，则( )
A. 汽车在前内的阻力为 B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某小组通过频闪拍照装置探究平抛运动规律，如图甲所示，固定在演示仪正上方处和右侧正前方处的频闪仪，每隔一定时间同时发出闪光使底片曝光，通过记录小球在闪光时刻的位置分别获得小球水平、竖直两个方向上的运动信息。得到的频闪照片如图乙，为抛出点，为某时刻小球的影像，取请分析下列问题：

下面实验操作正确的是___________填选项前的字母。
A.实验需要用天平测出小球的质量
B.使用密度大、体积小的小球能减少实验误差
C.必须保证斜槽轨道末端切线水平
D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦力
图乙的频闪照片与实验中实际距离的比例为：，由刻度尺读数可知，中的真实距离为___________。
同理测得中真实距离为，则钢球平抛的 初速度大小___________结果保留两位有效数字。
12.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
实验中，需先接通电源，再由静止释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点、、，测得它们到起始点的距离如图。已知重物质量重力加速度，打点计时器打点周期为，那么打点计时器打下计数点时，重物的速度________；点到点过程中重物重力势能减少量为________。结果均保留三位有效数字
该同学根据纸带算出了各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度，以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像如图丙所示。已知图像的斜率为，可求得当地的重力加速度________。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图所示，水平地面上有一高的竖直墙，现将一小球以的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点与墙面的水平距离，离地面高，不计空气阻力，不计墙的厚度。重力加速度取
小球碰墙点离地面的高度；
碰墙时小球的速度大小；
14.如图所示，长为的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球、，杆的中点套在光滑的水平轴点，轻杆以角速度绕在竖直平面内转动。、的质量分别为、，重力加速度为。求：当杆转到图甲竖直位置时，杆对球作用力的大小和方向；
15.如图所示，水平轨道长为，其端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上．圆心在、半径为的光滑圆弧轨道与相切于点，并且和圆心在、半径为的光滑细圆管轨道平滑对接，、、三点在同一条直线上．光滑细圆管轨道右侧有一半径为，圆心在点的圆弧挡板竖直放置，并且与地面相切于点．质量为的小滑块可视为质点从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小滑块在到达点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点计算时圆管直径可不计，重力加速度为求：
小滑块与水平轨道间的动摩擦因数；
弹簧锁定时具有的弹性势能；
小滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能．
参考答案
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12.，；
13.小球在碰到墙前做平抛运动，设小球碰墙前运动时间为，根据
小球平抛运动的时间
根据
可得

平抛运动在竖直方向上的分速度
解得
根据平行四边形定则知，小球碰墙前瞬间速度

14.角速度大小为 ，在最高点时，杆对的作用力方向不确定，设杆对的作用力为 ，方向竖直向下，由牛顿第二定律
解得
若 ，则
杆对球恰好无作用力，若 ，杆对球的拉力大小为
方向竖直向下，若 ，杆对球的支持力大小为
方向竖直向上。

15.解：由几何关系可得间的高度差
小滑块从点运动到点的过程，由动能定理得

解得
滑块在点时，由重力提供向心力，可得
从点到点的过程中，由能量守恒定律有

解得
滑块通过最高点后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，水平方向有
竖直方向上有
又几何关系为
可得滑块落到挡板上的动能为或
联立解得
答：小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为；
弹簧锁定时具有的弹性势能为；
滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能为。
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