高級中學名校試卷PAGEPAGE1高中2023級第一學年末教學質量測試物理本試卷分為試題卷和答題卡兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）組成，共6頁；答題卡共2頁。滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1、答題前，考生務必將自己的學校、班級、姓名用0.5毫米黑色簽字筆填寫清楚，同時用2B鉛筆將考號準確填涂在“準考證號”欄目內。2、選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對應題目標號的位置上，如需改動，用橡皮擦擦干凈后再選涂其它〖答案〗；非選擇題用0.5毫米黑色簽字筆書寫在答題卡的對應框內，超出答題區域書寫的〖答案〗無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。3、考試結束后將答題卡收回。第I卷（選擇題，共48分）一、本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.在高速列車的車廂安裝一盞燈，它每隔一定時間亮一次。列車上的人測得，燈在、兩個時刻分別亮了一次，也就是說發生了兩個事件，車上的人認為兩個事件的時間間隔是；地面上的人測得這兩個事件的時間間隔為。則與的關系是（）A. B. C. D.無法確定〖答案〗B〖解析〗根據時間的相對性可得所以故選B。2.我國高速鐵路運營里程居世界第一。如圖所示為我國某平原地區從市到市之間的高鐵線路，線路上、、、位置處的曲率半徑（圓周運動半徑）大小關系為。若修建時這四個位置內外軌道的高度差相同，要讓列車在經過這四個位置處與鐵軌都沒有發生側向擠壓，則列車經過這四個位置時速度最大的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗如圖所示根據火車在轉彎處的受力分析，由牛頓第二定律修建時這四個位置內外軌道的高度差相同，則相等，可得則曲率半徑越大，速度越大，即列車經過這四個位置時速度最大的是。故選A。3.河寬300m，水速1m/s，船在靜水中的速度3m/s。按不同要求過河，關于船的過河時間，正確的是（）A.以最小位移過河，過河時間是100s B.以最小位移過河，過河時間是75sC.以最短時間過河，過河時間是100s D.以最短時間過河，過河時間是75s〖答案〗C〖解析〗CD．若以最短時間過河，則船頭應與河岸垂直，所以故C正確，D錯誤；AB．由于所以，以最小位移過河時，過河時間為故AB錯誤。故選C。4.中國選手朱雪瑩獲得2023年杭州亞運會女子蹦床冠軍。訓練時為確保運動員能夠準確掌握發力技巧，教練組將壓力傳感器安裝在蹦床上，記錄運動員對蹦床的壓力。某次訓練中質量為50kg的運動員在豎直方向運動時記錄的壓力F-時間t圖像如右圖，運動員可視為質點。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.0.2s至1.2s，運動員的動量變化量為零B.0.2s至1.2s，重力的沖量為零C.在b時刻，運動員動量最大D.運動員某次接觸蹦床到離開蹦床，蹦床給運動員的沖量大小為1300N·s〖答案〗D〖解析〗A．由圖可知，0.2s時運動員與蹦床接觸，動量方向豎直向下，1.2s時運動員與蹦床分離，動量豎直向上，所以0.2s至1.2s，運動員的動量變化量不為零，故A錯誤；B．0.2s至1.2s，重力的沖量為故B錯誤；C．當蹦床的彈力等于演員的重力時，演員的加速度為零，速度最大，故演員在b時刻速度不是最大，則動量不是最大，故C錯誤；D．從a時刻到b時刻，根據動量定理可得聯立解得故D正確故選D5.某同學將手機用充電線懸掛于固定點，拉開一定角度（小于45°）釋放，手機在豎直面內沿圓弧往復運動，手機傳感器記錄速率v隨時間t變化的關系如圖所示。不計空氣阻力。則手機（）A.在A、C兩點時，速度方向相反B.在B點時，手機受到合力為零C.在C點時，線中拉力最小D.在B、D兩點時，線中拉力相同〖答案〗A〖解析〗A．手機在一個周期內，兩次經過最低點，所以在A、C兩點時，速度方向相反，故A正確；B．在B點時，手機速度為零，加速度不為零，合力不為零，故B錯誤；C．在C點時，根據牛頓第二定律可得在C點速度最大，線中拉力最大，故C錯誤；D．在B、D兩點手機處于左右側最高點，線中拉力大小相等，方向不同，故D錯誤。故選A。6.牛頓假設：地面的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質的力，遵守相同規律；并設計了著名的“月一地檢驗”實驗進行驗證。設月球在半徑為（，為地球半徑）的軌道上繞地球做勻速圓周運動；物體在地面的重力加速度為，物體在月球所在軌道處的重力加速度為。若牛頓假設成立，則（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據，又可得故選B。7.如圖，半徑為的四分之一圓弧曲面固定在水平地面上，圓弧曲面各處粗糙程度相同。小物塊從圓弧上的點由靜止釋放，下滑到最低點。規定點重力勢能為零。物塊下滑過程中，重力勢能和機械能與高度關系圖像中，最接近真實情況的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗根據重力勢能與重力做功的關系，在下落高度h時，其重力勢能為故重力勢能與高度h的圖像是一條斜率不變的傾斜直線，且當時，重力勢能最大，時，重力勢能為零。物塊下落高度h時，由功能關系可得此時物塊的機械能為在下滑的過程中，物塊的速度逐漸增大。設在運動過程中重力與速度的夾角為θ，則在運動過程中根據牛頓第二定律得根據滑動摩擦力的定義可知即物塊在下滑的過程中，物塊所受摩擦力逐漸增大，故摩擦力做的功逐漸增大，即在下滑相同的高度時，物塊的機械能損耗的越多。綜上所述，故A正確，BCD錯誤。故選A。8.如圖所示，小物塊A下端與固定在傾角θ=30°光滑斜面上的輕彈簧相連，上端與繞過定滑輪的細線和小物塊B相連，A的質量為2m、B的質量為m，A、B都靜止?，F將B向下拉至地面由靜止釋放，運動過程中A、B速度大小始終相等，彈簧始終在彈性限度內，不計摩擦。則（）A.B不能再次到達地面B.B上升過程中，B的機械能先增大后減小C.彈簧處于原長時，A、B組成的系統總動能最小D.在最高點和最低點時，彈簧的彈性勢能相等〖答案〗D〖解析〗A．根據題意，運動過程中A、B速度大小始終相等，彈簧始終在彈性限度內，則系統中只涉及彈簧的彈性勢能和兩物體的機械能之間的相互轉化，總機械能守恒，所以在運動過程中B能再次到達地面，故A錯誤；B．B上升過程中，由于細線拉力做正功，B的機械能增大，故B錯誤；C．彈簧處于原長時，A、B的加速度為零，A、B的速度達到最大，二者組成的系統總動能最大，故C錯誤；D．A在最高點和最低點時，兩物塊的動能均為零，兩物塊的重力勢能之和相等，由系統機械能守恒可知這兩個狀態時彈簧的彈性勢能相等，故D正確。故選D。二、本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示的光滑軌道由曲線軌道OD和“倒水滴形”回環軌道平滑連接組成?！暗顾涡巍被丨h軌道上半部分是半徑為R的半圓軌道、C為最高點，下半部分為兩個半徑為2R的四分之一圓弧軌道、D同時是圓弧軌道的最低點。一小球從軌道頂部O點由靜止開始沿軌道自由下滑，沿軌道內側經過C點時恰好對軌道無壓力，O點到D點高度為H。則下列說法正確的是（）A.若減小H，小球可能經過C點且速度為零B.若減小H，小球經過D點時速度減小C.若增大H，小球可能經過C點且無壓力D.若增大H，小球經過D點時對軌道的壓力增大〖答案〗BD〖解析〗AC．由O點到C點，根據機械能守恒定律可得經過C點時恰好對軌道無壓力，則由此可知，若減小H，小球將不能經過C點，若增大H，小球一定經過C點，且在C點受到軌道向下的彈力，小球對軌道有向上的彈力，故AB錯誤；BD．由O點到C點，根據機械能守恒定律可得經過D點時，有由此可知，若減小H，小球經過D點時速度減小，若增大H，小球經過D點時速度增大，軌道對小球的支持力增大，根據牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力增大，故BD正確。故選BD。10.某網球運動員發球時將網球斜向上擊出，網球離開網球拍時速度大小為v0，運動到最高點時速度大小為v1，經時間t0落到地面，落地時速度大小為v2。不計空氣阻力。則下列判斷正確的是（）A.網球從離開網球拍到最高點的運動時間B.網球從離開網球拍到最高點的運動時間C.網球從離開網球拍到落地點的水平位移D.網球從離開網球拍到落地點的水平位移〖答案〗AD〖解析〗AB．根據斜上拋運動的對稱性可知，網球運動過程中上升階段的水平位移小于下降階段的水平位移，由于水平方向網球做勻速直線運動，所以上升階段的時間小于下降階段的時間，即網球從離開網球拍到最高點的運動時間故A正確，B錯誤；CD．由于水平方向網球做勻速直線運動，則網球從離開網球拍到落地點的水平位移為故C錯誤，D正確。故選AD。11.起重機將一重物由靜止豎直提起。傳感器測得此過程中不同時刻重物的速度與對輕繩的拉力，得到如圖所示的關系圖線，線段與軸平行，線段的延長線過坐標原點。重物速度增加到時開始做勻速運動。圖中、、、都是已知量，重力加速度為，不計阻力。則（）A.重物的質量是B.重物的質量是C.重物在段做勻加速運動D.重物在段運動時間是〖答案〗BD〖解析〗AB．根據題意可知，速度增加到，物體開始做勻速運動，則有解得重物的質量為故A錯誤，B正確；C．從過程，增大，拉力減小，根據牛頓第二定律可知得重物的加速度逐漸減小，則重物在段做變加速運動，故C錯誤；D．重物在段，不變，拉力不變，由牛頓第二定律得重物的加速度重物做勻加速度直線運動，重物在段運動時間故D正確。故選BD。12.如圖所示，水平盤繞垂直于圓心O的軸勻速轉動，沿半徑方向放著用輕繩相連的兩個物體A和B，A的質量為2m，B的質量為m，A與圓心距離為r，B與圓心距離為3r，兩物體與盤間的動摩擦因數μ相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，輕繩剛好伸直，重力加速度為g。在圓盤從靜止開始緩慢加速到兩物體恰要與圓盤發生相對滑動的過程中（）A轉盤對物體A摩擦力大小逐漸增大B.物體B的靜摩擦力比物體A的靜摩擦力先達到最大靜摩擦力C.圓盤角速度小于，輕繩無拉力D.兩物體恰要與圓盤發生相對滑動時，圓盤角速度為〖答案〗BC〖解析〗當圓盤角速度較小時，連接兩物塊的繩中沒有張力，根據牛頓第二定律有由此可知，角速度不斷增大，則A、B所受的摩擦力逐漸增大，且物塊B所受的摩擦力先達到最大靜摩擦力，即解得隨著角速度繼續增大，則由此可知，角速度增大，繩的拉力增大，fA減小，當A所受的摩擦力沿半徑向外達到最大時，A物塊開始滑動，此時有聯立解得綜上分析可知，A所受的摩擦力先增大后減小，再反向增大，物體B的靜摩擦力比物體A的靜摩擦力先達到最大，圓盤角速度小于，輕繩無拉力，兩物體恰要與圓盤發生相對滑動時，圓盤角速度為。故選BC。第II卷（非選擇題，共52分）三、本大題2小題，每空2分，共16分。13.用如圖甲所示的裝置探究向心力的大小與質量、角速度和半徑之間關系。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運動的軌道半徑之比為，調整傳動皮帶，可以使左、右塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進行組合，每層半徑之比由上至下分別為、和。（1）在探究向心力大小與質量的關系時，為了保持角速度和半徑相同，需要先將傳動皮帶調至變速塔輪的第________（選填“一”“二”或“三”）層，再將質量不同的鋁球和鋼球分別放在長、短槽上半徑相等的橫臂擋板內側；（2）在探究向心力大小與角速度的關系時，先將傳動皮帶調至變速塔輪的第二層（或第三層），再將質量相同的鋼球分別放在________（選填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的擋板內側；（3）在探究向心力大小與半徑的關系時，先將傳動皮帶調至變速塔輪的第一層，再將兩個質量相等的鋼球分別放在________（選填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的擋板內側?！即鸢浮剑?）一（2）A、C（3）A、C或B、C〖解析〗【小問1詳析】根據在探究向心力大小與質量的關系時，需要保證角速度和質量不變，將傳動皮帶調至變速塔輪的第一層，根據可知，兩塔輪的角速度相同，即兩實驗小球的角速度相同?！拘?詳析】根據可知在探究向心力大小與角速度的關系時，需要保證兩球質量和半徑相同，將鋼球分別放在A、C位置的擋板內側，則它們的半徑相同。【小問3詳析】同理，在探究向心力大小與半徑的關系時，需要保證兩球質量和角速度相同，將兩個質量相等的鋼球分別放在A、C或B、C位置的擋板內側。14.利用如圖所示的裝置可以做多個力學實驗，使用的滑塊含遮光條質量為M，鉤碼質量為m，遮光條寬度為d，重力加速度為g。（1）若用此裝置做“驗證動能定理”的實驗，以滑塊（含遮光條）為研究對象，則________（填“需要”或“不需要”）滑塊質量M遠大于鉤碼質量m；滑塊從不同位置到光電門，合外力對它做的功為W，遮光條通過光電門的時間為t，則下列四圖中W與t的關系，符合實驗事實的是________。A．B．C．D．（2）若用此裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗，________（填“需要”或“不需要”）滑塊質量M遠大于鉤碼質量m；如果實驗時遮光條通過光電門的時間記為t，滑塊到達光電門位移為x，則驗證機械能守恒的表達式為________（用題中已知物理量的符號表示）；正確實驗操作后得到的實驗數據結果是重力勢能減少量________（選填“>”“=”或“<”）動能增加量?！即鸢浮剑?）需要D（2）不需要>〖解析〗【小問1詳析】以滑塊（含遮光條）為研究對象，細線的拉力等于合外力，若滑塊質量M遠大于鉤碼質量m，則細線的拉力近似等于鉤碼的總重力大小，從而可以確定合外力做的功，故該實驗中需要滿足滑塊質量M遠大于鉤碼質量m；滑塊從不同位置到光電門，合外力對它做的功為W，遮光條通過光電門的時間為t，則即W與成正比。故選D。【小問2詳析】若用此裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗，即系統機械能守恒，鉤碼減小的重力勢能等于鉤碼和滑塊的總動能，故不需要滿足滑塊質量M遠大于鉤碼質量m；若系統機械能守恒，則由于空氣阻力作用，正確實驗操作后得到的實驗數據結果是重力勢能減少量應大于動能增加量，但在實驗誤差允許的范圍內可以認為重力勢能減少量等于動能增加量，即系統機械能守恒。四、本大題3小題，共36分，要求寫出必要的文字說明、主要的計算步驟和明確的〖答案〗。15.設想從地球赤道平面內架設一垂直于地面延伸到太空電梯，太空電梯通過超級纜繩連接地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站，它們隨地球以相對靜止狀態同步一起旋轉，如圖所示。圖中配重空間站比同步衛星更高，距地面高為，地球半徑為，自轉周期為，兩極處重力加速度為，萬有引力常量為。（1）求同步軌道空間站距地面的高度；（2）若配重空間站沒有纜繩連接，仍繞地球做勻速圓周運動。求配重空間站在該處線速度應該多大?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）同步軌道空間站由萬有引力提供向心力，則有兩極處重力加速度為，則有聯立解得（2）配重空間站繞地球做勻速圓周運動，則有聯立解得16.如圖所示，傾角為的斜面緊靠光滑的水平桌面，斜面與桌子等高?？梢暈橘|點的甲、乙小球質量均為，靜止放置在水平桌面上，現給甲一個水平向左的初速度，甲與乙因發生碰撞而損失的機械能，甲、乙離開桌面后做平拋運動，分別