2023-2024年湖南省湘楚名校高一下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

2023—2024學(xué)年度湘楚名校高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷一、單選題1.以下敘述中符合物理史實的是（）A.哥白尼是“日心說”的主要代表人物，并且現(xiàn)代天文學(xué)證明了太陽是宇宙的中心B.第谷經(jīng)過多年的天文觀測，發(fā)現(xiàn)了行星繞太陽運動的軌道是橢圓C.開普勒經(jīng)過多年的理論計算，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D.牛頓力學(xué)在宏觀、低速情況下適用【答案】D【解析】哥白尼是“日心說”的主要代表人物，并且現(xiàn)代天文學(xué)證明了太陽只是太陽系的中心，A錯誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星繞太陽運動的軌道是橢圓，B錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，C錯誤；牛頓力學(xué)在宏觀、低速情況下適用，D正確。故選D。2.一生態(tài)公園的人造瀑布景觀如圖所示，水流以的速度從高處的水平槽道流出，落入人行道邊的水池中，取重力加速度大小，不計空氣阻力，則人行道的寬度的最大值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)，解得，根據(jù)，解得，故選C。3.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但哈雷彗星的繞日運動軌道則是一個非常扁的橢圓，如圖所示。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言哈雷彗星的回歸，哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是年。已知哈雷彗星軌道半長軸約為（地球和太陽之間的距離為）。預(yù)計哈雷彗星下次回歸將在（）A.年 B.年 C.年 D.年【答案】C【解析】根據(jù)題意，由開普勒第三定律可得，，代入數(shù)據(jù)解得年，則預(yù)計哈雷彗星下次回歸將在年。故選C。4.如圖為內(nèi)燃機中的連桿傳動裝置部分示意圖。當(dāng)汽缸中高壓氣體以力推活塞時，連桿與的夾角為，不計活塞重力和一切摩擦，則此汽缸壁對活塞的作用力為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】對活塞受力分析，受汽缸中高壓氣體對活塞的作用力，桿對其的推力，汽缸對活塞的作用力，如圖所示，根據(jù)平衡條件，有，故選C。5.我國北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)中衛(wèi)星的軌道普遍高于衛(wèi)星。其中有顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星屬于高軌道衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的倍，則地球靜止同步軌道衛(wèi)星（）A.周期比地球的自轉(zhuǎn)周期短B.線速度比地球的第一宇宙速度小C.角速度比系統(tǒng)的衛(wèi)星大D.向心加速度比赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體小【答案】B【解析】地球靜止同步軌道衛(wèi)星的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相等，A錯誤；地球第一宇宙速度地球近地衛(wèi)星的速度，根據(jù)高軌低速可知地球靜止同步軌道衛(wèi)星的線速度比地球的第一宇宙速度小，B正確；北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)中衛(wèi)星的軌道普遍高于衛(wèi)星，根據(jù)高軌低速可知，地球靜止同步衛(wèi)星的角速度比系統(tǒng)的衛(wèi)星的角速度小，C錯誤；地球靜止同步軌道衛(wèi)星的角速度與地球赤道上的物體的角速度相等，根據(jù)，可知，地球靜止同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球的半徑，所以地球靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度比赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體大，D錯誤。故選B。6.如圖所示，小車內(nèi)有一小球被輕質(zhì)彈簧和一條細線拴接，小車在水平面上做直線運動的過程中，彈簧始終保持豎直狀態(tài)，細線與豎直方向成角保持不變。下列說法正確的是（）A.小車一定做勻速直線運動B.小車可能向右做勻減速直線運動C.細線有拉力時，彈簧不可能處于伸長狀態(tài)D.彈簧有彈力時，細線可能沒拉力【答案】D【解析】對小球受力分析可知當(dāng)細線有拉力時，此時合力水平向右即加速度方向水平向右，小車可能向右加速或者向左減速，AB錯誤；根據(jù)前面分析細線有拉力時，豎直方向上可有，即此時彈簧可以處于伸長狀態(tài)，C錯誤；當(dāng)小車勻速運動時，小球在豎直方向上受到彈簧彈力和自身重力相平衡，此時細線中沒拉力，D正確。故選D。二、多選題7.城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為的圓弧形的立交橋橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為的小汽車，從端以不變的速率駛過該立交橋，小汽車速度大小為，則（）A.小汽車通過橋頂時處于失重狀態(tài)B.小汽車通過橋頂時處于平衡狀態(tài)C.小汽車在橋上最高點受到橋面的支持力大小為D.小汽車到達橋頂時的速度必須不大于【答案】A、C、D【解析】小汽車通過橋頂時，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故A正確，B錯誤；小汽車在橋上最高點時，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得小汽車受到橋面的支持力大小為，故C正確；根據(jù)，解得，可知小汽車到達橋頂時的速度必須不大于，故D正確。故選ACD。8.如圖所示，兩根長度不同的細線分別系有兩個小球、，質(zhì)量分別為、，細線的上端都系于點，兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。已知兩細線長度之比，長細線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是（）A.兩小球做勻速圓周運動的周期相等B.兩小球做勻速圓周運動的線速度大小相等C.、兩小球的質(zhì)量之比一定為D.短細線跟豎直方向成角【答案】A、D【解析】兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動，設(shè)繩與豎直方向夾角為，水平面距懸點高為，對小球受力分析，由牛頓第二定律得，解得，可知與繩長無關(guān)，只與小球到懸點的豎直高度有關(guān)，即兩小球做勻速圓周運動的周期相等，故A正確；由公式，可知正比于，由于兩小球運動半徑不相等，所以兩小球做勻速圓周運動的線速度不相等，故B錯誤；兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則，解得，根據(jù)牛頓第二定律得，可知小球做勻速圓周運動與質(zhì)量無關(guān)，無法求出兩小球的質(zhì)量比，故C錯誤，D正確。故選AD。9.質(zhì)量為的木箱靜止在水平地板上，至少要用的水平推力，才能使它從原地開始運動。現(xiàn)將一水平推力作用在木箱上，隨時間變化的圖線如圖所示。已知木箱在時間內(nèi)做勻速直線運動，重力加速度取。則下列說法正確的是（）A.木箱與地板之間的動摩擦因數(shù)為B.時間內(nèi)木箱所受摩擦力大小為C.時間內(nèi)木箱所受摩擦力大小為D.時間內(nèi)木箱所受摩擦力大小為【答案】A、D【解析】內(nèi)，木箱做勻速直線運動，二力平衡，此時摩擦力為，木箱對地面的壓力大小等于木箱重力，即，動摩擦因數(shù)，故AD正確；，木箱靜止，根據(jù)二力平衡，時間內(nèi)木箱所受摩擦力大小為，故B錯誤；木箱在內(nèi)做加速運動，受到摩擦力為滑動摩擦力，滑動摩擦力與推力大小無關(guān)，因壓力大小和接觸面粗糙程度均不變，木箱受到滑動摩擦力大小不變，則摩擦力仍然為，故C錯誤。故選AD。10.飛天攬月，奔月取壤，“嫦娥五號”完成了中國航天史上一次壯舉。如圖所示為“嫦娥五號”著陸月球前部分軌道的簡化示意圖；是地月轉(zhuǎn)移軌道，、是繞月球運行的橢圓軌道，是繞月球運行的圓形軌道。、分別為橢圓軌道的遠月點和近月點。已知圓軌道到月球表面的距離為，月球半徑為，月球表面的重力加速度為，萬有引力常量為，不考慮月球的自轉(zhuǎn)。下列關(guān)于“嫦娥五號”的說法正確的是（）A.由軌道進入軌道，需在處向后噴氣B.在軌道上穩(wěn)定運行時經(jīng)過點的加速度大于經(jīng)過點的加速度C.由題中已知條件，可以推知月球的密度D.在軌道上繞月運行的速度大小為【答案】C、D【解析】由軌道進入軌道，需要制動減速，需在處向前噴氣。A錯誤；由，得，點到月心的距離大于點到月心的距離，在軌道上穩(wěn)定運行時經(jīng)過點的加速度小于經(jīng)過點的加速度。B錯誤；設(shè)月球表面有一個質(zhì)量為的物體，根據(jù)萬有引力等于重力在月球表面時，有，得，月球的質(zhì)量，則地球的平均密度，“嫦娥五號”在軌道上繞月運行時，有，解得速度大小為，故D正確。故選CD。三、實驗題11.某同學(xué)用橡皮條與彈簧測力計驗證“力的平行四邊形定則”，實驗裝置如圖甲所示。其中為固定橡皮條的圖釘，和為細繩。（1）為了減少實驗誤差，下列措施可行的是___________（選填字母）A.兩個分力，間的夾角要盡量小些B.與細繩要盡量短此C.間距離要適當(dāng)，將橡皮筋拉至結(jié)點時，拉力要適當(dāng)大些D.拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)靠近木板且與木板面平行（2）某一次實驗中，用一個彈簧測力計拉橡皮條，使橡皮條與細繩的結(jié)點到達點，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，此時橡皮條的彈力大小為___________。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，該同學(xué)畫出如圖丙所示的圖，圖中___________是、合力的理論值（填“”或“”）?！敬鸢浮浚?）C、D；（2）；（3）【解析】（1）實驗中，兩個分力，間的夾角要大小適當(dāng)，并非越小越好，故A錯誤；與細繩要盡量長些，這樣便于準確作出分力的方向，故B錯誤；間距離要適當(dāng)，將橡皮筋拉至結(jié)點時，拉力要適當(dāng)大些，在作力的圖示時減小誤差，故C正確；拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)靠近木板且與木板面平行，以減小誤差，故D正確。故選CD。（2）彈簧測力計的分度值為，故簧測力計的讀數(shù)為。（3）由圖丙可知是根據(jù)平行四邊形法則作出的、合力的理論值。12.“頻閃攝影”是攝像機每隔一定時間就對運動物體拍攝一次，因此拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的，但從這些不連續(xù)的圖像中可發(fā)現(xiàn)物體運動的規(guī)律。小明利用如圖甲所示的裝置和頻閃攝影探究平拋運動的特點。（1）現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，實驗中、球應(yīng)當(dāng)選用___________。A.乒乓球 B.鋼球 C.塑料球（2）下列實驗操作步驟，正確順序是___________。①敲擊彈片，讓、球同時開始運動②調(diào)整頻閃攝像機位置，將頻閃攝像機正對實驗裝置甲所在的位置③將、球放置實驗裝置甲上，調(diào)整兩球的重心在同一水平線上④小球落在實驗臺上時停止攝像⑤打開攝像機，開始攝像（3）實驗中，球沿水平方向拋出，同時球自由落下，圖乙為某次實驗的頻閃照片，分析該照片，可得出的實驗結(jié)論是___________。A.僅可判斷球豎直方向做自由落體運動B.僅可判斷球水平方向做勻速直線運動C.可判斷球豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動（4）測得乙圖中球連續(xù)個位置的距離如圖丙所示，已知物體的實際大小與照片上物體影像大小的比值為，重力加速度為，則球平拋的初速度表達式___________。（5）若球從距實驗臺高度為處水平飛出，攝像機每秒頻閃次，重力加速度取，則最多可以得到球在空中運動的___________個位置。【答案】（1）B；（2）③②⑤①④；（3）C；（4）；（5）【解析】（1）為了減小空氣阻力的影響，實驗中、球應(yīng)當(dāng)選用鋼球。故選B。（2）實驗操作時，先將、球放置實驗裝置甲上，調(diào)整兩球的重心在同一水平線上，調(diào)整頻閃攝像機位置，將頻閃攝像機正對實驗裝置甲所在的位置，打開攝像機，開始攝像，敲擊彈片，讓、球同時開始運動，球落在實驗臺上時停止攝像。即實驗操作步驟的正確順序為：③②⑤①④。（3）實驗中，球沿水平方向拋出，同時球自由落下，圖乙為某次實驗的頻閃照片，從照片可以看出兩球在豎直方向的具有相同的運動情景，即球豎直方向做自由落體運動；從照片可以看出球在相同時間內(nèi)通過的水平位移相等，則球水平方向做勻速直線運動。故選C。（4）豎直方向有，可得，水平方向有，聯(lián)立可得球平拋的初速度表達式；（5）根據(jù)，可得，攝像機每秒頻閃次，則頻閃周期為，則有，可知最多可以得到球在空中運動的個位置。四、解答題13.城市高層建筑越來越多，高空墜物事件時有發(fā)生。如圖所示，某高樓距地面高的陽臺上的花盆因受擾動而掉落，掉落過程可看成自由落體運動（花盆可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)有一輛長、高的貨車，正以的速度駛向陽臺正下方的通道?；ㄅ鑴傞_始掉落時，貨車車頭距花盆的水平距離為，由于道路限制，汽車只能直行通過陽臺的正下方的通道，取。（1）若司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落，貨車保持的速度勻速直行，通過計算說明貨車是否會被花盆砸到。（2）若司機發(fā)現(xiàn)花盆開始掉落，采取制動的方式來避險，貨車最大加速度為，使貨車在花盆砸落點前停下，求允許貨車司機反應(yīng)的最長時間?！敬鸢浮浚?）貨車會被花盆砸到；（2）【解析】（1）花盆自由落體的時間為，解得，貨車勻速行駛的距離為，因為，貨車會被花盆砸到；（2）設(shè)剎車距離為，，解得，勻速運動的距離為，解得。14.如圖所示，一玩滾軸溜冰的小孩（可視作質(zhì)點）質(zhì)量為，他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后平拋，恰能從點的切線方向進入光滑豎直圓弧軌道并沿軌道下滑，、為圓弧兩端點，其連線水平．已知圓弧半徑為，對應(yīng)圓心角為，平臺與連線的高度差為。（取，，）求：（1）小孩平拋的初速度（2）若小孩運動到圓弧軌道最低點時的速度為，則小孩對軌道的壓力為多大．【答案】（1）；（2）【解析】(1)由于小孩無碰撞進入圓弧軌道，即小孩落到點時速度方向沿點切線方向，則，又由，得，而，聯(lián)立以上各式得；（2）在最低點，據(jù)牛頓第二定律，有，根據(jù)機械能守恒定律，代入數(shù)據(jù)解得，由牛頓第三定律可知，小孩對軌道的壓力為。15.如圖甲所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角