湖北省重點(diǎn)高中智學(xué)聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月聯(lián)考物理試卷（含答案）

湖北省重點(diǎn)高中智學(xué)聯(lián)盟2024年春季高一年級(jí)5月聯(lián)考物理試題一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。第1—7題為單選題，第8—10題為多選題。其中第1—6題和第8—10題為必做部分，第7題有兩道，為選做部分，兩道任選一道作答）1．物理學(xué)發(fā)展中許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程，下列說法正確的是（）A．卡文迪什發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并在實(shí)驗(yàn)室測(cè)出了引力常量B．第谷將開普勒的幾千個(gè)數(shù)據(jù)歸納得出簡(jiǎn)潔的三定律，揭示了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．牛頓最早通過理想斜面實(shí)驗(yàn)得出：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．托勒密和哥白尼都建立了物理模型來分析行星運(yùn)動(dòng)，對(duì)后人產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響2．1935年5月，紅軍為突破“圍剿”決定強(qiáng)渡大渡河。連長(zhǎng)熊尚林任隊(duì)長(zhǎng)率領(lǐng)16名戰(zhàn)士，由帥士高等4名當(dāng)?shù)卮[渡，冒著槍林彈雨依托僅有的一條小木船堅(jiān)決強(qiáng)突。若河面寬300m，水流速度3m/s，木船相對(duì)靜水速度2m/s，前半程采用最短時(shí)間的方案向?qū)Π冻霭l(fā)，在木船到達(dá)河面中央時(shí)因受敵方炮彈波及，使木船沿平行河岸方向偏離原來的位置，后半程采用最小位移的方案繼續(xù)前進(jìn)，最后成功抵達(dá)對(duì)岸渡口。不計(jì)中途偏離的時(shí)間與位移，下列說法正確的是（）A．前半程用時(shí)為75s B．前半程位移為150mC．后半程用時(shí)為75s D．后半程位移為3．關(guān)于力對(duì)物體做功，下列說法正確的是（）A．滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功B．靜摩擦力總是不做功C．一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力對(duì)相互作用的兩物體做功代數(shù)和一定為負(fù)值D．力對(duì)物體不做功，物體加速度大小一定為零4．有一個(gè)高的曲面固定不動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，由靜止開始從曲面的頂點(diǎn)滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為5m/s，g取。在此過程中，下列說法正確的是（）A．物體的動(dòng)能減少了25J B．物體的機(jī)械能減少了100JC．物體的機(jī)械能守恒 D．物體的重力勢(shì)能減少了100J5．2024年4月25日，神舟十八號(hào)載人飛船發(fā)射取得圓滿成功，三名宇航員將會(huì)在空間站內(nèi)展開各種工作。若中國(guó)空間站繞地球可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地表重力加速度為g，軌道離地面的高度為h，地球半徑為R，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則下列說法正確的是（）A．空間站的運(yùn)行速度為B．空間站的運(yùn)行周期為C．空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于gD．空間站內(nèi)物體能夠漂浮是因?yàn)槠渌芎狭榱?．某商家為了促銷推出彈珠抽獎(jiǎng)游戲，圖為游戲的模型示意圖，游戲面板平面與水平面成固定放置，面板右側(cè)的直管道與半徑為R的細(xì)圓管軌道平滑連接，兩者固定在面板上。圓管軌道的圓心為O，頂端水平。顧客游戲時(shí)，用外力壓縮面板底部連接的小彈簧將彈簧頂端的小彈珠彈出。已知彈珠質(zhì)量m，直管道長(zhǎng)度l，AB長(zhǎng)度d，分為圖中的五個(gè)中獎(jiǎng)區(qū)域，不計(jì)所有摩擦和阻力。某一次抽獎(jiǎng)小球剛好打在A點(diǎn)，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．無論怎么改變彈簧壓縮量，小球都不可能落入B側(cè)的一等獎(jiǎng)槽中B．小球離開細(xì)圓管軌道的速度為C．若小球落在AB中點(diǎn)，則其離開細(xì)圓管軌道的速度為原來的D．小球達(dá)到A點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為7．（選做1）如圖所示，abc為均勻帶電半圓環(huán)，O為其圓心，O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，將一試探電荷從O點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處，克服電場(chǎng)力做功為W。若在cd處再放置一段圓的均勻帶電圓弧，如虛線所示，其單位長(zhǎng)度帶電量與abc相同，電性與abc相反，則此時(shí)O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小及將同樣的試探電荷從無窮遠(yuǎn)處移到O點(diǎn)電場(chǎng)力做功為（）A．， B．， C．， D．，7．（選做2）如圖所示，假設(shè)沿地球直徑鑿?fù)ㄒ粭l隧道，把一小球從地面S點(diǎn)靜止釋放，小球在隧道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。已知地球半徑為R，某時(shí)刻小球由O點(diǎn)向S運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間第1次到達(dá)P點(diǎn)（P點(diǎn)圖中未標(biāo)出），再經(jīng)時(shí)間第2次到達(dá)P點(diǎn)。則（）A．小球振動(dòng)的周期為 B．小球第3次過P點(diǎn)所需的時(shí)間為C．O到P的距離為 D．由S到O的運(yùn)動(dòng)過程中小球受力逐漸增大8．兩個(gè)星體在二者間相互引力作用下，分別繞它們連線上某點(diǎn)做周期相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣的星體稱為雙星系統(tǒng)，宇宙中有甲、乙兩天體構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，若甲、乙兩天體線速度之比為1：4，兩天體半徑之比為2：1，則下列正確的是（）A．甲、乙兩天體質(zhì)量之比為4：1B．甲、乙兩天體表面重力加速度之比為1：1C．甲、乙兩天體動(dòng)能之比1：64D．甲、乙兩天體角速度之比為2：19．如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過輕繩和輕質(zhì)動(dòng)滑輪拉起質(zhì)量為m的重物，重物原本靜止，某一時(shí)刻電動(dòng)機(jī)開始以恒定的輸出功率P（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度為g，輕繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，忽略滑輪和輕繩的質(zhì)量。以下說法正確的是（）A．電機(jī)啟動(dòng)后重物向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．重物速度為v時(shí)，重物的加速度為C．重物速度為v時(shí)，繩上拉力為D．若重物相對(duì)初始位置上升了高度h，電機(jī)工作時(shí)間為t，那么重物此時(shí)的速度為10．如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，用輕細(xì)繩將物塊連接在通過轉(zhuǎn)臺(tái)中心的豎直轉(zhuǎn)軸OP上，OP高度為h，物塊距P點(diǎn)距離為R，系統(tǒng)靜止時(shí)細(xì)繩伸直且拉力剛好為零。物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)物塊和轉(zhuǎn)臺(tái)一起以相同的角速度繞OP軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．若，當(dāng)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的支持力小于重力B．若，當(dāng)，摩擦力小于C．若，當(dāng)，繩上拉力為D．隨著的取值由零逐增加，轉(zhuǎn)臺(tái)與物塊的摩擦力先逐漸增加后逐漸減小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分）11．（6分）利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)，用頻閃相機(jī)記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，要在頻閃照片中建立直角坐標(biāo)系研究平拋軌跡，通過_________圖中的方法建立直角坐標(biāo)系，在頻閃照片軌跡上另選一處位置較遠(yuǎn)的小球，測(cè)得小球球心和坐標(biāo)原點(diǎn)的水平實(shí)際距離為x，豎直實(shí)際距離為y，可求得小球的初速度_________。（用物理量x，y，g表示）A． B．C． D．（2）某同學(xué)選（1）中A圖使用（1）中的方法測(cè)量平拋的初速度，這樣測(cè)得的平拋初速度值與真實(shí)值相比，測(cè)量結(jié)果_________。（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）12．（10分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中O是量角器的圓心，懸線一端系于此處，另一端系一個(gè)小鋼球，S是光電門，位于O點(diǎn)正下方。實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)裝置使OS保持豎直，量角器所在平面為豎直平面，將鋼球拉開一定角度，保持懸線伸直，由靜止釋放鋼球，在鋼球底部粘住一片寬度為d的遮光條，記錄鋼球每次下落時(shí)的繩子與豎直方向的夾角和遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t：（1）用計(jì)算鋼球動(dòng)能變化量的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)_________。某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為，則鋼球經(jīng)過S時(shí)的速度_________m/s；（2）要完成實(shí)驗(yàn)，除（1）問外還必須測(cè)量物理量是_________；A．鋼球（包括遮光條）的質(zhì)量mB．由靜止釋放到鋼球運(yùn)動(dòng)到光電門位置所用的時(shí)間C．鋼球重心到懸線懸點(diǎn)O的距離L（3）用題設(shè)和（2）中給定的物理量符號(hào)寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式：_________（重力加速度為g）；（4）某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，發(fā)現(xiàn)小鋼球的勢(shì)能減小量，總是略小于動(dòng)能增加量，造成該差異的原因是_________。A．計(jì)算鋼球重力勢(shì)能的變化時(shí)，L測(cè)量為O點(diǎn)到球在最低點(diǎn)時(shí)底端之間的距離B．鋼球下落過程中存在空氣阻力C．實(shí)驗(yàn)中所求速度是遮光條的速度，比鋼球速度略大三、解答題（本題共3小題，共44分。其中第13題和16題為必做題，14和15題為選做題，兩道題中任選一道作答。）13．（11分）如圖所示，位于豎直平面上的圓弧固定軌道，軌道表面光滑，半徑為r，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為h，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，從B點(diǎn)離開軌道，最后落在地面上C點(diǎn)處，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小和對(duì)軌道的壓力大??；（2）小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)之間的水平距離。14．（選做）（15分）如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)平行于該區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN為圓的一條直徑。質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從M點(diǎn)以速度v射入電場(chǎng)，速度方向與MN夾角，一段時(shí)間后粒子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，速度大小仍為v，不計(jì)粒子重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；（3）僅改變粒子速度大小，當(dāng)粒子離開圓形區(qū)域的電勢(shì)能最小時(shí)，粒子速度改變量的大小。15．（選做）（15分）甲、乙兩位同學(xué)利用中國(guó)象棋進(jìn)行游戲。某次游戲中，在水平放置的棋盤上，甲用手將甲方的棋子以0.4m/s的初速度正對(duì)乙方棋子彈出，兩棋子相碰撞后（碰撞時(shí)間極短），甲方棋子速度大小變?yōu)?.1m/s，方向不變．兩棋子初始位置如圖所示，棋子中心與網(wǎng)格線交叉點(diǎn)重合，該棋盤每方格長(zhǎng)寬均，棋子直徑均為，棋子質(zhì)量相等均為，棋子與棋盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度g大小取。求：（1）甲、乙兩棋子相碰時(shí)損失的機(jī)械能；（2）通過計(jì)算，判斷乙方棋子中心是否滑出邊界；（3）甲方棋子從彈出到停下所需的時(shí)間。16．（18分）如圖所示，直角桿AOB位于豎直平面內(nèi)，OA水平，OB豎直，兩桿光滑，用長(zhǎng)度為l的不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩連接兩小球a和b，將兩球分別套在OA和OB桿上，兩球的質(zhì)量均為m，初始時(shí)a球靜止于O點(diǎn)，輕繩豎直，兩球處于平衡狀態(tài)。對(duì)a球施加一水平向右的恒力，使a球向右運(yùn)動(dòng)，b球向上運(yùn)動(dòng)。a球向右達(dá)到最大位移時(shí)輕繩與豎直方向夾角為53°，重力加速度為g。（）。求：（1）當(dāng)輕繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，求的值。（2）求恒力F的大小。（3）恒力F作用的運(yùn)動(dòng)過程中兩球組成系統(tǒng)的最大動(dòng)能。湖北省重點(diǎn)高中智學(xué)聯(lián)盟2024年春季高一年級(jí)5月聯(lián)考物理答案一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。題號(hào)12345678910答案DACDBBCABBDACD二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11、C偏大（每空2分）12、1.001.00CC（每空2分）13、（1），；（2）對(duì)A到B過程，由動(dòng)能定理，解得由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得由徑向方向列牛頓第二定律，解得有牛頓第三定律得，壓力大小由平拋運(yùn)動(dòng)公式，，得14．（電場(chǎng)）（1）電場(chǎng)線與垂直MN斜向左 （2） （3）（1）從M到N粒子動(dòng)能不變，電場(chǎng)力不做功，所以MN為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與垂直MN斜向左下（2）粒子做類似斜拋的運(yùn)動(dòng)，沿MN方向，粒子勻速運(yùn)動(dòng)垂直MN方向，根據(jù)牛頓第二定律解得（2）如圖所示，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最小，由，，聯(lián)立求得15．（動(dòng)量）（1）；（2）不滑出邊界；（3）0.29s【詳解】（1）設(shè)甲、乙兩棋子碰撞前瞬間甲棋子的速度大小為，從甲棋子開始運(yùn)動(dòng)到甲、乙碰撞前瞬間過程，甲移動(dòng)距離為對(duì)甲棋子，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得甲、乙兩棋子碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后瞬間乙棋子的速度大小為，以碰撞前甲棋子的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得碰撞過程中損失的機(jī)械能為解得（2）設(shè)乙