安徽省宿州市省市示范高中2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試題

宿州市省、市示范高中2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測高一物理試卷考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分一、選擇題：本題共8道題，每題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合要求的。1.在物理學(xué)發(fā)展歷史中，許多物理學(xué)家做出了卓越貢獻(xiàn)。關(guān)于物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是（）A.牛頓建立了相對(duì)論 B.開普勒提出了“日心說”C.卡文迪什首次比較精確地測出引力常量 D.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律【答案】C【解析】【詳解】A．愛因斯坦建立了相對(duì)論，故A錯(cuò)誤；B．伽利略提出日心說，故B錯(cuò)誤；C．卡文迪什首次通過實(shí)驗(yàn)比較精確地測出引力常量，故C正確；D．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，故D錯(cuò)誤。故選C。2.質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)在x—y平面上運(yùn)動(dòng)，x方向的速度—時(shí)間圖像和y方向的位移—時(shí)間圖像分別如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)（）A.初速度為4m/sB.所受合外力為2NC.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.初速度的方向與合外力的方向垂直【答案】B【解析】【詳解】A．x軸方向初速度為，y軸方向初速度，質(zhì)點(diǎn)的初速度A錯(cuò)誤;B．在y軸方向質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x軸方向的加速度則質(zhì)點(diǎn)受到的合力B正確；C．x軸方向的合力恒定不變，y軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，則質(zhì)點(diǎn)的合力恒定不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．合力沿x軸方向，而初速度方向既不在x軸，也不在y軸方向，質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向不垂直，D錯(cuò)誤。故選B。3.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)下列說法正確的是（）A.以一定的初速度水平拋出的物體的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)B.物體的初速度越大，水平位移越大C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同D.由于物體的速度方向一直在發(fā)生變化，因此平拋運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．平拋運(yùn)動(dòng)的位移由時(shí)間與初速度決定，而根據(jù)求得時(shí)間物體的初速度大，但高度不確定，所以水平位移不一定大，B錯(cuò)誤；C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則速度的變化量為做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，C正確；D．物體只受重力，重力加速度大小和方向不變，因此平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選C。4.下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，正確的是（）A.圖甲中自行車正常行駛時(shí)大齒輪上A點(diǎn)和后輪上C點(diǎn)的線速度大小相同B.圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，當(dāng)小桶通過最高點(diǎn)時(shí)一定受到繩子拉力C.圖丙中火車在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)車輪輪緣與內(nèi)軌間一定會(huì)有側(cè)向擠壓D.圖丁為洗衣機(jī)脫水桶，其脫水原理是水滴受到的合外力小于向心力，從而被甩出【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲中自行車正常行駛時(shí)大齒輪上A點(diǎn)和后輪上B點(diǎn)的線速度大小相同，后輪上B點(diǎn)的角速度與C點(diǎn)的角速度相同，由可知，A點(diǎn)和C點(diǎn)的線速度大小不同，A錯(cuò)誤；B．圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，當(dāng)小桶恰好通過最高點(diǎn)時(shí)重力提供向心力，繩子拉力為零，B錯(cuò)誤；C．圖丙中火車在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣與內(nèi)軌間只有當(dāng)火車的重力和支持力的合力大于提供所需向心力時(shí)才會(huì)有側(cè)向擠壓，C錯(cuò)誤；D．圖丁為洗衣機(jī)脫水桶，其脫水原理是水滴提供的向心力小于需要的向心力，從而被甩出，D正確。故選D。5.質(zhì)量為2000kg的汽車在水平公路行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力1.6×104N。汽車經(jīng)過半徑為50m的彎路時(shí)，要想使汽車不發(fā)生側(cè)滑，則轉(zhuǎn)彎時(shí)最大的速度不得超過（）A.15.0m/s B.18.7m/s C.20.0m/s D.21.2m/s【答案】C【解析】【詳解】最大靜摩擦力提供向心力，可得求得故選C。6.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球，半徑分別為r1、r2，質(zhì)量分別為m1、m2，兩球間距離為r，則兩球間相互引力的大小為（）A.G B.G C.G D.G【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)萬有引力的公式可知兩球間相互引力的大小為F=故選C。7.若已知某星球的半徑為R，在星球表面某一高度h處自由下落一重物，經(jīng)過t時(shí)間落到星表面，不計(jì)星球自轉(zhuǎn)和空氣阻力，引力常量為G。則下列說法正確的是（）A.該星球的質(zhì)量為B.該星球的密度為C.該星球的第一宇宙速度大小為D.該星球的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】【詳解】A．由自由落體公式可知假設(shè)星球上質(zhì)量為m物體所受重力為mg，則有故故A錯(cuò)誤；B．由球體積公式可得所以故B錯(cuò)誤；C．由第一宇宙速度公式可知故C正確；D．由于沒有給該星球半徑，以及物體在地球上自由落體運(yùn)動(dòng)的情況，因此無法比較第一宇宙速度大小。故D錯(cuò)誤。故選C。8.呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為m=0.4kg，繩長L=0.5m，懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若繩子與豎直方向夾角θ=37°，運(yùn)動(dòng)過程中腰帶可看成不動(dòng)，重力加速度g取10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說法正確的是（）甲乙A.配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.3mB.配重的線速度大小為m/sC.細(xì)繩對(duì)配重的拉力大小為6.25ND.若細(xì)繩不慎斷裂，配重將做自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】A．繩長L=0.5m，懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)O的距離為0.2m，由幾何關(guān)系可知，配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為A錯(cuò)誤;BC．配重受重力和繩子拉力，豎直方向根據(jù)受力平衡可知水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立求得B正確，C錯(cuò)誤；D．若細(xì)繩不慎斷裂，配重將做平拋運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分。9.一演員表演飛刀絕技，由O點(diǎn)先后拋出完全相同的三把飛刀a、b、c，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點(diǎn)，如圖所示。假設(shè)不考慮飛刀的轉(zhuǎn)動(dòng)，并可將其看做質(zhì)點(diǎn)，已知O、M、N、P四點(diǎn)距水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A.三把刀在擊中木板時(shí)速度大小相同B.三次飛行時(shí)間之比為C.三次初速度的豎直分量之比為D.設(shè)三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θa、θb、θc，則有θa>θb>θc【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，利用逆向思維法，可將物體的運(yùn)動(dòng)看成是平拋運(yùn)動(dòng)，則所以三次飛行時(shí)間之比為故A錯(cuò)誤，B正確；C．三次初速度的豎直分量之比為故C錯(cuò)誤；D．設(shè)三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θa、θb、θc，則有由于所以故D正確。故選BD。10.如圖所示，載人飛船先后在圓形軌道I、橢圓軌道II和圓形軌道III上運(yùn)行，與天和核心艙剛好B點(diǎn)成功對(duì)接。已知軌道I、III的半徑分別為r1、r2，軌道I和II、II和III分別相切于A、B兩點(diǎn)。關(guān)于載人飛船，下列說法正確的（）A.在軌道II上運(yùn)行的周期小于在軌道I上運(yùn)行的周期B.在軌道II上A點(diǎn)的加速度大小大于B點(diǎn)的加速度大小C.先到III軌道，然后再加速，才能與天和核心艙完成對(duì)接D.在軌道II上的A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度的大小之比為r2∶r1【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律可知因?yàn)檐壍繧I的半長軸大于軌道I的半徑，因而在軌道II上運(yùn)行的周期大于在軌道I上運(yùn)行的周期。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得軌道上的加速度軌道II上A點(diǎn)比B點(diǎn)距離地球近，因而加速度更大，故B正確；C．飛船在Ⅱ軌道上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)加速變軌進(jìn)入Ⅲ軌道時(shí)，才能與天和核心艙完成對(duì)接，若在Ⅲ軌道加速，則飛船將做離心運(yùn)動(dòng)離開Ⅲ軌道，不能與天和核心艙完成對(duì)接，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第二定律，有即故D正確。故選BD。三、非選擇題，共5題，共58分。11.同學(xué)利用向心力演示儀探究向心力大小與質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r之間關(guān)系的。該同學(xué)使用兩個(gè)質(zhì)量相同的鋼球和一個(gè)同體積的鋁球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。A.累積法 B.控制變量法 C.微元法 D.放大法（2）通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是。A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C.在質(zhì)量和角速度一定情況下，向心力的大小與半徑成反比D.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比（3）如圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球1、2分別放在A盤和B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為1∶2，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a輪、b輪半徑之比為3∶1，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球1、2受到的向心力之比為_______________。【答案】（1）B（2）D（3）1∶18【解析】【小問1詳解】本裝置的原理是使物體質(zhì)量、半徑、角速度等多個(gè)物理量中的一個(gè)變化，控制其他物理量不變，以研究向心力與各物理量之間的關(guān)系，故采用的是控制變量法。故選B。【小問2詳解】根據(jù)向心力公式可知在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度平方成正比；質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的平方成正比；在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比；在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比。故選D。【小問3詳解】皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以a輪、b輪半徑之比為1:3，根據(jù)所以共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則根據(jù)向心力得12.用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有。A.安裝斜槽軌道時(shí)平衡小球與軌道之間的摩擦力B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來（2）某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記了標(biāo)記平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O，只記錄了A、B、C三點(diǎn)，于是就取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖乙所示的坐標(biāo)系，軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。則小球平拋的初速度為_______m/s，在B點(diǎn)的速度vB=__________m/s，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為__________（取g=10m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）若某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，未使斜槽末端保持水平，會(huì)導(dǎo)致最終計(jì)算的初速度____________（不變、偏大、偏小、偏大偏小都有可能）【答案】（1）C（2）①.2.0②.③.（3）偏小【解析】小問1詳解】A．斜槽的粗糙還是光滑不影響實(shí)驗(yàn)，故安裝斜槽軌道時(shí)不需要平衡小球與軌道之間的摩擦力，故A錯(cuò)誤；BC．因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同（同一高度），且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度；故B錯(cuò)誤，C正確；D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，軌跡為拋物線，則要用平滑曲線連接各點(diǎn)；故D錯(cuò)誤。故選C。【小問2詳解】[1]由題圖可知?jiǎng)t小球從A到B所用時(shí)間T與B到C所用的時(shí)間T相等，設(shè)小球A點(diǎn)的豎直分速度為，從A到B過程，豎直方向有從A到C過程，豎直方向有解得小球的平拋速度為解得[2]在B點(diǎn)的速度豎直方向速度為所以在B點(diǎn)的速度大小為[3]從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)有解得所以拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（，）?！拘?詳解】若未使斜槽末端保持水平，則小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，則水平速度為其中為斜槽末端與水平方向的夾角，故會(huì)導(dǎo)致最終計(jì)算的初速度偏小。13.如圖所示，在距地面高為處，有一小球A以初速度水平拋出，與此同時(shí)，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取，求：（1）A球從拋出到落地的時(shí)間和這段時(shí)間內(nèi)的水平位移；（2）物塊B向前滑行時(shí)的加速度；（3）A球落地時(shí)，A、B之間的距離。【答案】（1），；（2），方向與初速度方向相反；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有可得，A球從拋出到落地的時(shí)間為則這段時(shí)間內(nèi)的水平位移為（2）對(duì)B球分析，根據(jù)牛頓第二定律有可得物塊B向前滑行時(shí)的加速度為方向與初速度方向相反；（3）物塊B減速到停止的時(shí)間為即A落地前，物塊B已經(jīng)停止，由可得，物塊B向前滑行的位移為則A球落地時(shí)，A、B之間的距離為14.某游樂設(shè)施如圖所示，由半圓形APB和直線形BC細(xì)圓管組成的軌道固定在水平桌面上（圓半徑比細(xì)圓管內(nèi)徑大得多），軌道內(nèi)壁光滑。已知APB部分的半徑R=0.8m，BC段長L=1.6m。彈射裝置將一質(zhì)量m=0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0=4m/s從A點(diǎn)彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度ω、向心加速度a的大??；（2）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)圓管對(duì)小球的作用力F的大小。【答案】（1）5rad/s，20m/s2；（2）1.03s；（3）【解析】【詳解】（1）小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度為解得小球在