浙江省杭州市西湖高级中学2023-2024学年高一下学期5月月考试题 物理 （含解析）

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杭西高2024年5月高一物理试卷
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A．N B．s C．W D．J
2.在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法符合事实的是（　　）
A. 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的科学方法
B. 开普勒在前人的基础上研究发现了万有引力定律
C. 密立根首先通过实验发现并命名了正负电荷
D. 富兰克林首先用实验测出了元电荷的数值
3. 下列四个探究过程中，运用到极限思想的是（　　）
图甲通过平面镜观察桌面的微小形变
图乙探究向心力大小的表达式
图丙研究物体沿曲面运动时重力做功
图丁探究影响电荷间相互作用力的因素
4．某同学在做某物理参考书的练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为下列几个数字中可能的是（ ）
A． B．
C． D．
5.西高校园绿树成荫，树叶飘落非常常见。其中有一片树叶从高为 5m 的枝头自静止飘落至地面，其所用时间可能是（ ）
A．0.1s B．0.5s C．1s D．3s
6．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，O点为AB连线的中点，在AB连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（　　）
A．负点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
B．负点电荷运动到O点时加速度最大，速度为零
C．负点电荷在从P点运动到O点的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
D．负点电荷在从P点运动到O点的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
7．一质点做直线运动的 v-t 图像如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.在 2-4s 内，质点受力平衡
B.质点在 0-6s 内平均速度大小为 5m/s
C.质点在 0-2s 内与 4-5s 内的运动方向相反
D.在第 5s 末，质点离出发点最远
8．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，两点高度差，忽略空气阻力，重力加速度，则球刚要落到球拍上时速度大小为（　　）
A. B.
C. D.
9． 一机器由电动机带动，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍，B、C为两轮边缘上的一点，A为机器皮带轮半径的中点，皮带与两轮之间不发生滑动，则下列正确的是（　　）
A. 线速度 vA：vB＝1：1
B. 线速度 vB：vC＝1：1
C. 角速度ωA：ωB＝1：2
D. 角速度ωB：ωC＝2：1
10.如图所示，质量为 m=0.1kg 的木块，静置于离转轴 0.6m 水平转动的转盘上．木块用一轻绳拴着，轻绳穿过转盘中央的细管，与质量也为 m=0.1kg 的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的 μ 倍（μ=0.2），木块随转盘一起匀速转动．以下说法正确的是（ ）
A.木块受到的摩擦力总是指向圆心
B.在转速一定的条件下，木块受到的摩擦力跟木块到转轴的距离成正比
C.转盘以角速度 ω=4rad/s 匀速转动时木块受到摩擦力为 0.04N
D.转盘转速越大，细线拉力越大
11.2023年10月3日，杭州亚运会男子蹦床比赛在黄龙体育馆举行，中国运动员严浪宇以59.85分夺冠获得了杭州亚运会男子蹦床冠军。加之前一日朱雪莹在女子项目摘金，至此，本届亚运会蹦床项目全部两枚金牌被中国队包揽。某同学分析严浪宇的比赛视频发现，严浪宇在某次下落过程中从最高点到着网用时，从着网到最低点用时。已知严浪宇的质量约为，重力加速度取，则该过程中网对严浪宇的平均作用力约为（ 　　）
B．
C． D．
12．嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器。嫦娥四号于2018年12月12日完成近月制动被月球捕获。若探测器近月环绕周期为T，探测器降落到月球表面后，从距月球表面高度为h处由静止释放一物体，测出物体落到月球表面的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G，将月球视为质量均匀分布的球体，通过以上物理量可求得月球的平均密度为（　　）
A. B. C. D.
13．风能是一种新能源，国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机的发电效率，其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积，某高山顶部年平均风速为，一年内有效的发电时间约为5500小时（合），已知空气密度，该风力发电机一年的发电量约为（ ）
A. B.
C. D.
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14. 如图所示，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球（可视为质点）系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为QA=2q和QB=4q。现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是（　　）
A. B球的电荷量不变
B. 轻绳对B球的拉力不变
C. A、B两球间库仑力增大
D. A、B两球间距离增大
15. 一条绷紧的水平传送带AB以恒定速度做匀速直线运动，传送带右端的光滑水平台面与传送带上表面等高，二者间的空隙极小不会影响滑块的运动。滑块以速度向左从A点滑上传送带，在传送带上运动时动能随路程变化如图像所示，已知滑块质量m=2kg，可视为质点，重力加速度。则下列说法中正确的是（　　）
A. 滑块在传送带上的运动时间为4.5s
B. 若传送带运动速度增大，则滑块在传送带上运动时间一定越来越小
C. 滑块从滑上传送带到再次滑回平台整个过程中因摩擦产生的内能为36J
D. 滑块从滑上传送带到再次滑回平台整个过程中，传送带的电机多消耗的电能为12J
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
Ⅰ．（6分）（1）某同学利用图甲所示的装置，探究平抛运动的特点，
下列说法正确的是______；
A.可以探究水平分运动的特点
B.可以探究竖直分运动的特点
C.实验时应改变小球距地面的高度，多次重复实验
D.实验时应改变小铁锤打击弹性金属片的力度，多次重复实验
（2）为了在（1）实验结论的基础上进一步探究平抛运动的规律，该同学用图乙所示的器材进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹。但是轨迹不确定是否完整，请根据图丙中所示的数据判断图中的O点______（选填“是”或“不是”）抛出点，小球运动的初速度为______m/s。
Ⅱ．（8分）某实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。
A．动能变化量和势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线和开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A．4-6V交流电源　　B．220V交流电源　　
C．刻度尺　　 D．天平（含砝码）
（3）实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一点，重物质量为m＝1kg，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2。那么从O点到B点过程中，重物重力势能的变化量______，动能的变化量______J（结果均保留3位有效数字）。
17.（8分）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一带正电的小球通过绝缘的轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态，弹簧处于水平状态，轻绳与竖直方向的夹角θ=45°，已知小球的质量m=0.1kg，电荷量，场强大小，重力加速度g取10m/s2求：
（1）轻绳的拉力大小；
（2）弹簧的弹力大小及方向；
（3）撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小。
18.（11分） 为了测试智能汽车自动防撞系统的性能．质量为1500kg的智能汽车以10m/s的速度在水平面匀速直线前进，通过激光雷达和传感器检测到正前方22m处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使之做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告．驾驶员在此次测试中仍未进行任何操作，汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，即在切断动力系统的同时提供12000N的总阻力使汽车做匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞．求
（1）汽车在“紧急制动过程的加速度大小；
（2）触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离；
（3）汽车在上述22m的运动全过程中的平均速度的大小．
（11分）如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，AB 段是四分之一光滑圆弧轨道，半径为 2R，平面 BC 段粗糙，左端 B 点与圆弧平滑相连，右端 C 点与水面高度差为 R.一质量为 m 的游客（视为质点）从 A 点由静止开始滑下，试求：
游客运动到 B 点时，对 B 点的压力（假设此时还在圆弧轨道中）
游客运动到 C 点离开平面，落在水面 D 点，CD 水平距离为 2R，求游客滑到 C 点的速度的大小？
运动过程轨道摩擦力对游客所做的功
20.（11分）某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示，将一质量为m=0.5kg的玩具汽车（可以视为质点）放在O点，用弹簧装置将其从静止弹出，使其沿着光滑的半圆形竖直轨道OMA和ANB运动，BC、C G是材料相同的水平面，其中BC段LBC=8m，CDEFC 是与C、C （C、C 相互靠近且错开）点相切的竖直光滑圆形轨道。圆弧OMA的半径为r=1.0m，圆弧ANB和CDEFC 的半径均为R=2.0m。玩具小车与BC，C G间的动摩擦因数均为μ=0.5（g取10m/s2）。求：
（1）要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道OMANB，压缩弹簧弹性势能Ep；
（2）在满足第（1）问的情况下，玩具汽车在C点对轨道的压力；
（3）若在弹性限度内，弹簧的最大弹性势能Epm=50J，以C点为坐标原点，CG为轴，从C到G方向为正方向，确定玩具小车不脱离整个轨道情况下弹簧弹性势能EP与玩具车停止位置坐标的关系，并在图乙坐标上画出图像。
杭西高2023学年第二学期5月月考高二物理试卷
答 案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A C C D A C A
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 B C C D C BCD AC
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
Ⅰ．（6分）（1）BCD （2） 不是 2.0
Ⅱ．（8分）（1） A（2）AC （3）1.88 1.86
17.【答案】（1）；（2）0.2N；水平向右；（3）10.2m/s2
【详解】（1）带电小球竖直方向平衡，有
可得拉力
（2）水平方向小球平衡，假设弹力方向水平向左，有
可得
所以弹簧的弹力大小为0.2N，方向水平向右；
（3）撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小约为
18.【答案】(1)8m/s2 (2)4m (3)
【详解】(1)由牛顿第二定律可得：
“紧急制动”过程的加速度
其中f=12000N，m=1500kg，代入解得：；
(2)设触发“紧急制动”时汽车的速度大小为v，其到障碍物的距离为x2
则有：
已知“紧急制动”前的加速度为
位移为
且有：
已知总位移x=22m，
解得：，；
(3)紧急制动前的时间为：
紧急制动后的时间为：
总时间为：
所以 ．
19.(1)3mg (2) (3)-mgR
20.【答案】（1）；（2）10N，方向竖直向下；（3），
【详解】（1）玩具车恰能经过A点，则有
由能量守恒，则有
解得
（2）从O到C，由能量守恒可得
在C点，由牛顿第二定律可得
解得
故玩具汽车在点对轨道的压力为10N，方向竖直向下。
（3）玩具车要达到轨道，则玩具车至少要恰好能够经过E点，则有
从O点到E点，有能量守恒可得
解得弹性势能的最小量为
从O点到最后停止的全过程，由能量守恒可得
代入数据可得
（其中）
故有
由此可作出图象如下图所示

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