【文档说明】湖北省云学名校新高考联盟2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试卷 含解析.docx,共(11)页,2.094 MB,由管理员店铺上传
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2024年云学名校联盟高一年级4月联考物理试卷命题学校:恩施高中命题人:胡艾玲梁艳平张格审题人:宋明瑰考试时间:2024年4月23日10:30—11:45时长:75分钟满分:100分一、选择题:本题共有10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,有1-7小题只有一个选项
符合题目要求,第8-10小题有多个选项符合题目要求。1.关于高中物理学科核心素养中“物理观念”和“科学思维”的认识,下列说法正确的是()A.加速度是位置对时间的变化率B.加速度公式Fam=和功率定义式WPt=都运用了比值定义法
C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球间的吸引力是同一种性质的力D.汽车在通过弯道时,因车速过快,受到的离心力过小,致使汽车发生侧滑2.某同学将篮球投向篮筐,篮球在空中运动时受到合力的示意图可能正确的是()A.B.C.D.3.位于北京的物体和位于赤道的物体,都随地球自转做匀速圆周运动,其角
速度、线速度、向心加速度和向心力及其符号如下表所示:角速度速度向心加速度向心力北京11v1a1F赤道22v2a2F下列说法正确的是()A.12B.12vvC.12aaD.12FF4.一杂技演员用4个相同的小球做单手抛接球表演,他从同一位置
依次将各球略微偏离竖直方向向上抛出,当小球回到抛出点时,用手将小球接住,然后将小球从抛出点再抛出,小球间不发生碰撞,不计空气阻力。已知相邻两球之间的时间间隔相等,刚抛出第4个小球时,第1个小球和第3个小球在空中同一高度,则第3、4个小球间的距离与第1、2个小球间的距离之比为()A.4B.3C.2
D.15.如图所示,在电影拍摄现场,轨道车沿水平地面以5m/s的速度向左匀速前进,通过跨过定滑轮的钢丝拉着特技演员竖直上升,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°,已知sin370.6,cos370.8==,下列说法正确的是()A.图示时刻,演员处于失重状态B.图
示时刻,演员速度大小为4m/sC.图示时刻,演员速度大小为6.25m/sD.演员上升过程中,钢丝受到的拉力变大6.排球比赛中,甲运动员在离地高度为12.8mh=处将排球水平击出,乙运动员在离地高度为21mh=处将排球垫
起,垫起前后排球的速度大小相等,方向相反,且与水平方向成37°。已知排球网高为2.35m,重力加速度大小为210m/s,sin370.6,cos370.8==,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.排球被垫起前在空中运动的时间为0.8
sB.排球被水平击出时的初速度大小为6m/sC.排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为1.8mD.为保证排球过网,甲击球时离网的最大水平距离是2.4m7.如图所示,倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧下端固定在斜面底端挡板上,上端与质量为1kg的小滑块A相连,A上叠放另一
个质量为2kg的小滑块B,弹簧的劲度系数为50N/mk=,初始时系统处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F作用在滑块B上,使B开始沿斜面向上做加速度大小为22m/s的匀加速直线运动。重力加速度大小为21
0m/s,不计空气阻力。从开始运动到A、B分离瞬间,拉力F做功为()A.1.76JB.1.6JC.1.4JD.1.12J8.星链通过部署数千颗低轨道卫星(距离地球表面约550公里)组成一个覆盖全球的卫星网络,解决偏远地区
互联网接入困难的问题。低轨道卫星的发射过程可简化为如图所示的情境,轨道Ⅰ和Ⅲ均是圆轨道,轨道Ⅱ是变轨的椭圆轨道。下列说法正确的是()A.卫星在A点需要加速才能从轨道Ⅰ变轨到轨道ⅡB.卫星在B点需要减速才能从轨道Ⅱ变轨到轨道ⅢC.卫星在轨道Ⅰ上运行的动能比在轨道Ⅲ上的大D.卫星在轨道Ⅲ上运行的
周期大约为12h9.如图所示,质量均为m的物体A、B放在质量为2m物体C上,C放在粗糙水平地面上,C与地面间的动摩擦因数为μ,在水平力F作用下,A、B和C以相同加速度向左做匀加速直线运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说
法正确的是()A.物体C受到6个力作用B.物体B对物体C有向左的摩擦力C.物体C受到地面的摩擦力大小为4μmgD.物体A、C之间的动摩擦因数的最小值为34Fmg+10.如图所示,一倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上,斜面上固定一半径为0.2m的光滑圆轨道,
a、b是圆轨道的最低点和最高点,质量为0.2kg的小球静置于圆轨道的a点。现让小球获得一水平向右的初速度,小球将沿圆轨道运动,不计空气阻力,重力加速度大小为210m/s,下列说法正确的是()A.若小球能过b点,则小球在a点的最小速度为5m/sB.若小球能过b点,则小球通过b点时
的最小速度为0C.小球通过a点和b点时对轨道的压力大小之差为5ND.小球通过a点和b点时对轨道的压力大小之差为6N二、非选择题(本题共5小题,共60分)11.(8分)如图(a)所示,某同学为了比较不同物体(质量分布均匀)与转盘间动摩擦因数的大小设计了该装置,将固定于转轴
上的角速度传感器和力传感器与电脑连接,通过一不可伸长的细线连接物块a,细线刚好拉直,物块a随转盘缓慢加速转动,在电脑上记录力传感器示数F和角速度传感器示数ω。换用形状和大小相同但材料不同的物块b重复实验,得到物块a、b的2F−图线如图(b)所示。(1)物块没有
被看作质点对实验结果_________(选填“有”或“没有”)影响;(2)物块a、b的质量之比为_________;(3)物块a、b与转盘之间的动摩擦因数之比为_________。12.(9分)(1)某同学设计制作了“水平加速度测量仪
”,其结构如图(a)所示。两根劲度系数均为k的轻弹簧a、b和质量为m的小物块连接,穿在光滑水平杆上,静止时a、b均处于原长,小物块处于O点,在毫米刻度尺的对应位置标记刻度0。他将该装置放在汽车上,当汽车沿水平路面做加速直线运动时,观察到
小物体向O点右侧移动距离d,则汽车加速度的大小为a=________、方向为_________;(2)另一同学设计制作了“竖直加速度测量仪”,其结构如图(b)所示,一根轻弹簧上端固定,在弹簧旁沿竖直方向固定一个带毫米刻度尺的小木板,弹
簧下端悬吊0.9N的重物静止时,弹簧下端的指针对准木板上刻度为c的位置。把悬吊1.0N重物静止时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度大小为210m/s。①此弹簧的劲度系数k=________N/m;(结果保留2位有效数字
)②取竖直向上为正方向,则毫米刻度尺上a刻度处应标记为_________2m/s。(结果保留2位有效数字)13.(10分)如图所示,一条不可伸缩的轻绳一端连着一个套在水平杆上的物块,物块质量为1kgm=,另一端绕过轻质动滑轮和定滑轮,给轻绳施加外力F,动滑轮下端连
着一个质量为2kgM=的重物,物块与水平杆间的动摩擦因数为32=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绳与滑轮间的摩擦,重力加速度大小为210m/s。(1)若绳与水平杆的夹角60=,物块和重物均保持静止,求外力F的大小;(2)若物块与水平杆间刚好达到最大静摩
擦力,求绳与水平杆的夹角及外力F的大小。14.(15分)2023年江苏利用5G融合通信网,让传统采煤矿车变身“智慧矿车”,确保地下工作人员安全。地下矿井中的矿石装在矿车中用电机通过竖井送至地面,某竖井中矿车上升的速度大小v随时间的变
化关系如图所示。已知载有矿石的矿车总质量为300kgm=,上升的高度为36mh=,上升过程中所受的阻力为自身重力的0.2倍,重力加速度大小为210m/s,求(1)0~6s内,矿车的最大速度mv;(2)4s~6s内,电机拉力大小F;(3)0~6s内,电机拉力的最大功率mP
.15.(18分)如图所示为一固定于竖直平面内的实验探究装置的示意图,该装置由速率可调的水平传送带AB、光滑圆弧轨道BCD、光滑细圆管EFG和光滑圆弧轨道GN组成,水平传送带顺时针匀速转动,A、B点在传送带两端转轴的正上方,且7mAB=,圆弧轨道BCD和细圆管EFG的
圆心分别为12OO、、圆心角均为120°,半径均为0.8mR=,且B点和G点分别为两轨道的最高点和最低点,细圆管EFG的下表面与圆弧轨道GN的上表面相切于G点。现将一质量为0.2kgm=的物块(可视为质点)
轻放在传送带的左端A点,在B处的开口和E、D处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2=,重力加速度大小为210m/s,不计空气阻力。(1)若物块进入圆弧轨道BCD后恰好不脱轨,求传送带克服摩擦力做的功;(2)若传送带的速率为04m/sv=
,求物块经过细圆管EFG的最低点G时,物块对轨道的作用力大小;(3)若传送带的速率为04m/sv=,忽略轨道上G点到地面的高度,N点与地面的高度差为1.4mh=,调节物块从N点飞出时速度方向与水平方向的夹角,使
滑块从N点飞出后落到地面的水平射程最大,求最大水平射程ms。2024年云学名校联盟高一年级4月联考物理评分细则1.C【详解】A.加速度是速度的变化率,A错误。B.Fam=是加速度的决定式,不是比值定义法,B错误;C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球之间
的吸引力都是万有引力,属于同一种力,C正确;D.汽车在通过弯道时,如果速度过大,出现“甩尾”现象是由于所需的向心力大于最大静摩擦力而产生的力,D错误。故选C。2.A【详解】蓝球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。3.C【详解】ABC.位于北京的物体比位于赤道的物体离地心近,同轴转动,则
121212,,vvaa=,故AB错误,C正确。D.两个物体质量未知,向心力大小无法比较,D错误。故选C。4.B【详解】根据上升与下降过程的对称性,第四个小球离开手瞬间,第1个小球与第3个小球在同一高
度,第2个小球位于最高点速度为0,则根据初速度为0的匀变速直线运动的规律,第3、4个小球间的距离与第1、2个小球间的距离之比为3∶15.B【详解】A.设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为,则人的速度cosvv=人,人在加速上升,则演员处于超重状态,A错误。BC.将车速v
沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知,在沿着细钢丝方向的速度为cos37vv=∥,所以人上升的速度为4m/sv=人,B正确,C错误。D.车向左做匀速运动,逐渐减小,当趋于0后,v人趋于v不变,加速度趋于零,所以人向
上做加速度减小的加速运动,钢丝拉力减小,故D错误。6.D【详解】A.排球从被击出到被垫起前做平抛运动,设其飞行时间为t,有21212hhgt−=解得0.6st=,A错误;B.乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为6m/syvgt==,故排球被水平击出时的初
速度大小为08m/stanyvv==,B错误;C.根据运动的对称性可得,排球被垫起后会沿原轨迹返回,故可知排球运动到最高点时距离地面的高度为2.8m,C错误。D.排球恰好过网,由211011,2hhgtxvt−==网解得2.4mx=,D正确7.B【详解】开始时()AB0sin
mmgkx+=解得弹簧压缩量00.3mx=当AB分离时,两者之间的弹力为零,则对1AAA:sinkxmgma−=解得10.14mx=在AB分离前,设AB位移为x,对AB整体有:()()ABABsinFTmmgmm+−+=+即6Fkx=+则拉力做功Wx
F=解得1.6JW=,选项B正确;故选B。8.AC【详解】AB.由题设条件知,卫星在向高轨道变轨,故需要增大速度,使卫星做离心运动,A正确,B错误;C.卫星在做匀速圆周运动时,高轨低速,则在轨道Ⅰ上运行的动能比在轨道Ⅲ上的大,CC正确;D.距离地球表面约55
0公里的卫星周期约为90分钟,D错误;故选AC9.CD【详解】A.物体C竖直方向受到重力、A的压力、B的压力和地面支持力作用,水平方向受到A的摩擦力、B的摩擦力和地面的摩擦力作用,则物体C受到7个力作用,故A错误;B.A、B和C一起向左做匀加
速直线运动,可知C对B的摩擦力向左,则B对C有向右的摩擦力,故B错误;C.物体C受地面的摩擦力大小为()24fmmmgmg=++=地,故C正确;D.以AB、和C为整体,根据牛顿第二定律可得44Fmgma−=。以A为对象,根据牛顿第二定律可得ACFfma−=联立可得AC34fFmg
=+又ACACfmg,可得AC34Fmg+,可知AC、之间的动摩擦因数的最小值为34Fmg+,故D正确。故选CD。10.AD【详解】AB.小球做圆周运动,在最高点,根据牛顿第二定律有2sinvngNmR+=,当0N=时,小球有最小速度,解得sin5m/smvgR==,故A正确B
错误;CD.结合上述,小球做圆周运动,在最高点有2sinvmgNmR+=,小球通过圆轨道最低点时有2sinvNmgmR−=,从最高点到最低点,根据动能定理有:22112sin22mgRmvmv=−解得6NNN
−=,D正确。故选D。11.(1)没有(2)1:1(3)1:2第11题【评分细则】严格按参考答案给分。第1问答“否”不给分。第2空写成1也给分。【详解】(1)该题研究的是向心力和角速度的关系,物体的形状对研究的问题无影响,所以物体没有看质点对实验是没有影响;(2)当物块随盘缓慢加速过程中,物
体的向心力先由静摩擦力提供,当达到最大静摩擦力后则由绳子的拉力和最大静摩擦力提供,即:2FFumgmr=+=向,所以有2Fmrumg=−,图象的斜率为mr,与纵轴的截距为mg−,根据图象知a的斜率1,aakmrb==的斜率1bbkmr==,所以abc、、的质量之比为1
:1;(3)由图象知a的纵截距2,aamgb−=−的纵截距4bbmg−=−,结合质量之比得到物块abc、、与转盘之间的摩擦因数之比为1:2。12.(1)2kdm水平向左(2)①10;②0.50−;第12题【评分细则】严格按参考答案给分。第2空
:写成左,向左均不给分。第3空和第4空有效位数不对不给分,第4空没有“-”号不给分。【详解】(1)观察到小物块向O点右侧移动距离d时,可知两弹簧的弹力均向左,汽车的加速度方向水平向左,据牛顿第二定律可得2kdma=解得加速度大小为2kdam=;(
2)设00.001mL=,由题易得00101N0.9N0.1NCkxkL==−=解得10N/mk=;图中a刻度线处对应的加速度为aa,则有05,1.0NakLmamg−==解得20.5m/saa=−;13.答案:(1)1203N3
F=;(2)230,20NF==【详解】(1)设此时外力F的大小为1F,由物体受力平衡得12cos30FMg=解得1203N3F=(2)物块和水平棒之间恰好达到最大静摩擦力时,设外力F的大小为2F,绳与水平棒的夹角为
()22cossinFmgF=+22sinFMg=解得230,20NF==第13题【评分细则】严格按参考答案评分标准给分。14.(15分)答案:(1)m12m/sv=(2)31.810NF=(3)45.410WmP=【详解】(1)速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移,124s,
6stt==m22vht=解得m12m/sv=(2)由vt−图可得4s6s内加速度大小2m1216m/svatt==−此过程对矿车受力分析,设电机的拉力为F,受到的阻力为0.2mgf=,则由牛顿第二定律有1mgfFma+
−=解得31.810NF=(3)受力分析可知,电机在04s内的拉力大于在4s6s,在0s4s阶段且速度最大时刻,功率最大,则2m113m/svat==m2Fmgfma−−=mmmPFv=代入数据解得4m5.410WP=第14题【评分细则】严格按参考答
案评分标准给分,加速度在第一问算出来也给分。15.答案:(1)1.6JW=(2)18N(3)ms4.8m=【详解】(1)若物块进入圆弧轨道BCD后恰好不脱轨,则在B点有2BmvmgR=可得22m/sBv=若物块一直
加速,有mgma=227m/sBvaLv==由此可知物块应该是先加速后匀速,则加速的时间为2sBvta==传送带克服摩擦力做的功BWmgvt=解得1.6JW=(2)若传送带的速度4m/s,则物块
先匀加速再匀速,经过B点时的速度为4m/s,由动能定理可得()22GB1112sin3022mgRRRmvmv++=−由牛顿第二定律有2NGmvFmgR−=联立可得N18NF=由牛顿第三定律得物块对轨道得压力大小为18N(2)物块由G点到N点的过程中由动能定律得:22NG1122mvmv
mgh−=−解得N6m/sv=物块从N点飞出做斜抛运动,竖直方向上()'2N1sin2hvtgt=−+水平方向上,水平射程为()Ncossvt=联立消去,可得24225501.96stt=−+−可得当21t=时,水平射程最大223.0
4mms=m4.8ms=说明:m23.04ms=正确解法二:设从N点飞出时速度方向与水平方向夹角为,小滑块落地的速度大小为8m/sGvv==,落地速度方向与水平方向夹角为,从N点飞出到落到所用时间为t,画出
速度矢量关系图,如图所示由几何关系可知,图像的面积为1Δcos2NSvv=又有Δvgt=()Ncossvt=则m12Sgs=可知,面积最大时,水平位移最大,由上述分析可知,Nvv、固定不变,则当90+=水平位移最大,又有coscosNvv=可得3
tan4Nvv==22m1124m/s22Ngsvv==即从D点飞出时速度与水平方向夹角为37°时,水平射程最大,则有解得m4.8ms=第15题【评分细则】严格按参考答案评分标准给分。