安徽卓越縣中聯(lián)盟皖豫名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中考試物理

安徽卓越縣中聯(lián)盟&皖豫名校聯(lián)盟2023—2024學(xué)年高一第二學(xué)期期中檢測物理考生注意：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說法正確的是（）A．在恒力作用下，物體可能做速率先減小到某個(gè)值，然后增大的曲線運(yùn)動(dòng)B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其加速度的大小不一定改變，但方向一定時(shí)刻改變C．汽車勻速率通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)一定處于超重狀態(tài)D．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，變速運(yùn)動(dòng)也一定是曲線運(yùn)動(dòng)2．如圖1所示是雜技演員正在表演情景的簡化圖，雜技演員在水平方向的位移與時(shí)間關(guān)系如圖2所示，在豎直方向上的速度與時(shí)間關(guān)系如圖3所示，則（）A．雜技演員在做變加速運(yùn)動(dòng) B．雜技演員相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線C．4s內(nèi)雜技演員的位移大小為 D．4s末雜技演員的速度大小為5m/s3．如圖所示，水平地面上固定有一豎直光滑桿，桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán)，地面上放一質(zhì)量為M的物塊，圓環(huán)和物塊由繞過光滑定滑輪的輕繩相連，連接圓環(huán)和物塊的輕繩與豎直方向的夾角分別為，，。施加外力F使得物塊以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)圓環(huán)沿桿上升的速度大小為（）A． B． C． D．v4．如圖所示為某文具內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖，大、小齒輪互相嚙合，已知兩齒輪的齒數(shù)分別為48、24，a、b分別是大、小齒輪邊緣上的點(diǎn)，若a勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)線速度相同 B．大、小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反C．大、小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為 D．大、小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大小相同5．如圖1所示為農(nóng)用揚(yáng)場機(jī)分離谷物示意圖。某次被拋出的谷粒其中兩顆的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為O，且軌跡交于P點(diǎn)，拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中從O到P的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是（）A．谷粒1和谷粒2在豎直方向上都在做自由落體運(yùn)動(dòng)B．谷粒1的速度變化量等于谷粒2的速度變化量C．谷粒1的平均速度小于谷粒2的平均速度D．谷粒1的最小速度大于谷粒2的最小速度6．安徽潁上縣，地處淮河流域，河網(wǎng)密布，水系發(fā)達(dá)。某小船船頭始終垂直河岸，經(jīng)40s渡過一段寬為L的平直河道，河水流速恒為，小船在渡河過程中發(fā)動(dòng)機(jī)提供的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，小船從時(shí)刻開始渡河，下列說法正確的是（）A．小船運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線 B．河寬為320mC．小船過河的位移大小為200m D．小船渡河過程中的最大速度是8m/s7．如圖所示，三物體A、B、C均靜止，輕繩兩端分別與A、C兩物體連接且伸直，，，，物體A、B、C及C與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)，重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若用水平拉力F將B、C一起向左抽出，則作用在C物體上的F應(yīng)大于（）A．14N B．12N C．8N D．6N8．如圖所示為安徽蕪湖某游樂場懸掛式過山車火流星的一段軌道模型，在運(yùn)行過程中座艙位于軌道外側(cè)，AB是一段曲線軌道并與圓形軌道相切于B點(diǎn)，BD段水平，C為圓形軌道最高點(diǎn)（A、B、C、D可視為在同一豎直面內(nèi)）?？傎|(zhì)量為的過山車從軌道A點(diǎn)由靜止滑出，加速到達(dá)B點(diǎn)的速度為25m/s，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為15m/s，隨后經(jīng)圓形軌道滑至水平軌道D點(diǎn)。已知圓形軌道半徑為15m，重力加速度g取，不計(jì)摩擦阻力。下列說法正確的是（）A．過山車在從A到B過程中處于超重狀態(tài)B．過山車在B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)其的彈力豎直向下C．過山車在C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)其的彈力大小為6000ND．若過山車在C點(diǎn)時(shí)的速度為9m/s，則軌道對(duì)其作用力豎直向上二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個(gè)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，有選錯(cuò)的得0分。9．2024年1月10日NASA又發(fā)現(xiàn)一顆類地行星T0I700e，圍繞一顆距地球大約100光年的小恒星運(yùn)行。TOI700e由巖石構(gòu)成，距離恒星合適，表面可能存在液態(tài)水。如果T0I700e和地球均視為均勻球體，T0I700e半徑與地球半徑之比為q，T0I700e表面重力加速度與地球表面重力加速度之比為k（不考慮它們本身的自轉(zhuǎn)影響），則（）A．TOI700e行星與地球的質(zhì)量之比為B．TOI700e行星與地球的密度之比為C．TOI700e行星與地球的第一宇宙速度之比為D．TOI700e行星的近地衛(wèi)星與地球的近地衛(wèi)星的角速度之比為10．A、B兩球間隔為h，從如圖所示位置分別以和水平拋出（圖中虛線為豎直線），兩球落在傾角斜面上的同一位置。已知A球以最短位移到達(dá)斜面，B球垂直打在斜面上，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A． B． C． D．三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11．（8分）用如圖所示的演示裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的彈力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。已知擋板A、C到左右塔輪中心軸的距離相等，B到左塔輪中心軸距離是A到左塔輪中心軸距離的2倍。請(qǐng)回答相關(guān)問題：（1）如果要探究向心力與半徑的關(guān)系，則應(yīng)該將質(zhì)量______（填“相同”或“不同”）的小球分別放在擋板______（填“A、B”“A、C”或“B、C”）處，并且確保左右變速塔輪的半徑______（填“相同”或“不同”）。（2）如圖所示，若A、C兩處的鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為，與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為______。12．（9分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示，A是一塊水平木板，為水平軌道末端在A板上的豎直投影，之間間距為，從開始，在A上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中、、…），槽間距離均為30cm。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在平面硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板豎直插入A板、、…的各插槽中，每次讓小球從斜軌道的同一位置由靜止釋放打到B板，對(duì)應(yīng)點(diǎn)依次標(biāo)記為、、…。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中。將白紙取下，測得在卡槽、記錄的點(diǎn)到點(diǎn)間距分別為、，如圖2所示，重力加速度g取，則：（1）小鋼球離開軌道時(shí)的速度大小為______m/s。（2）小球撞擊時(shí)的速度大小為______m/s。（3）和之間間距為______m。13．（11分）第二十五屆哈爾濱冰雪大世界“人氣王”超級(jí)冰滑梯，在規(guī)模、長度和占地面積上均創(chuàng)歷屆之最。該冰滑梯其中一部分可看成長、傾角為的斜坡。一名游客總質(zhì)量，以的初速度從斜坡頂端開始勻加速下滑，若游客與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，，重力加速度g取。（1）求游客到達(dá)坡底的速度大小及運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）游客從斜坡滑下后在水平冰面上沿直線向前滑行，已知游客由斜坡底端滑至水平面時(shí)速度大小不變、方向變?yōu)樗?，?dòng)摩擦因數(shù)不變，求游客在水平冰面上滑行多遠(yuǎn)停下。14.（14分）宇宙空間有質(zhì)量相差不大又相距不遠(yuǎn)的兩顆星球，在萬有引力的作用下，圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這種系統(tǒng)稱為雙星系統(tǒng)?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)：地球和月球?qū)嶋H上也是一個(gè)雙星伴繞的天體系統(tǒng)，如圖所示，虛線分別為地球和月球球心的運(yùn)動(dòng)軌跡，它們繞著連線上的一個(gè)共同的圓心O，保持距離不變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）已知地球的質(zhì)量為，月球質(zhì)量為，地月距離L，引力常量為G，求它們的運(yùn)動(dòng)周期是多少（用題中字母表示）；（2）現(xiàn)實(shí)中，我們總認(rèn)為月球圍繞地球運(yùn)行，其實(shí)是因?yàn)榈厍蚝驮虑蚬餐膱A心O在地球內(nèi)部，根據(jù)以下數(shù)據(jù)證明地月雙星共同圓心O到地心的距離與地球半徑之比小于1（已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地月球心間距約為地球半徑的60倍）。15．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離處有一質(zhì)量、可視為質(zhì)點(diǎn)的物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止。盤面與水平面的夾角為，且P是軌跡圓上的最高點(diǎn)，Q是軌跡圓上的最低點(diǎn)，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取，，。（1）當(dāng)圓盤角速度時(shí)，求物體受到的向心力大小，以及物體在P點(diǎn)受到的摩擦力大?。唬?）當(dāng)圓盤角速度時(shí)，為維持物體相對(duì)圓盤靜止，求物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值。安徽卓越縣中聯(lián)盟&皖豫名校聯(lián)盟2023—2024學(xué)年高一第二學(xué)期期中檢測物理（A卷）答案選擇題：共10小題，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共32分，第9~10題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題5分，共10分。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．答案A命題透析本題考查曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)以及超重失重等問題，考查考生的物理觀念。思路點(diǎn)撥當(dāng)恒力與速度不在一條直線上，且恒力與速度方向的夾角為先鈍角后銳角時(shí)，物體的速度先減小后增大，A選項(xiàng)正確；當(dāng)加速度與速度不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，但是對(duì)加速度大小，以及加速度方向沒有要求，只要滿足加速度與速度不共線就可以，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；汽車勻速率通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，重力大于支持力，合力豎直向下，所以汽車處于失重狀態(tài)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)速度方向一定變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，變速運(yùn)動(dòng)可能只有速度大小變化，方向不變化，所以變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2．答案D命題透析本題以雜技表演為背景，考查運(yùn)動(dòng)的合成和分解，考查考生的物理觀念。思路點(diǎn)撥由題目可知雜技演員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做初速度為2m/s的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知，運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，只有豎直方向有加速度，且加速度不變，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s內(nèi)雜技演員水平方向位移為12m，豎直方向位移也是12m，所以4s內(nèi)雜技演員合位移為，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s末雜技演員的水平速度為3m/s，豎直方向上速度為4m/s，根據(jù)速度合成規(guī)律，合速度為5m/s，D選項(xiàng)正確。3．答案D命題透析本題考查速度的分解與速度關(guān)聯(lián)問題，考查考生的物理觀念。思路點(diǎn)撥對(duì)M的速度進(jìn)行分解可得，，對(duì)m速度沿繩速度分解可得，，M、m沿繩方向速度相等，則，代入數(shù)據(jù)得，D正確。4．答案B命題透析本題以文具為背景，考查物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，以及圓周運(yùn)動(dòng)線速度、角速度和周期之間的關(guān)系，考查考生的物理觀念。思路點(diǎn)撥由于兩齒輪互相嚙合，所以二者線速度大小相同，方向不同，但由于二者半徑不同，所以兩者的角速度不同，所以A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；兩齒輪齒數(shù)分別為48、24，所以半徑比為，由，，周期之比為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于大小齒輪相互嚙合，所以轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，故B選項(xiàng)正確。5．答案D命題透析本題以打谷場實(shí)際生活為背景，考查拋體運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用，考查考生的科學(xué)思維。思路點(diǎn)撥谷粒1做平拋運(yùn)動(dòng)，谷粒2做斜拋運(yùn)動(dòng)，故谷粒1和谷粒2在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，谷粒1在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有，谷粒2在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)谷粒2的初速度與水平方向的夾角為，有，可得，又谷粒速度變化量，所以谷粒1的速度變化量小于谷粒2的速度變化量，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；在該過程中兩谷粒都是從O到P，谷粒1、2的位移相同，，所以該過程中谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于谷粒1、2的水平位移相同，，所以從O到P中谷粒1的水平速度大于谷粒2的水平速度，谷粒1、2的最小速度都指的是兩者的水平速度，所以D選項(xiàng)正確。6．答案C命題透析本題以小船過河為背景，考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，小船最短過河時(shí)間等問題，考查考生的科學(xué)思維。思路點(diǎn)撥小船在渡河過程中，沿河岸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于河岸方向做變速直線運(yùn)動(dòng)，則小船的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，小船運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；本題中小船垂直于河岸航行，經(jīng)40s過河，根據(jù)圖像與t軸包圍面積為小船垂直河岸方向的位移，即河寬為160m，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然小船速度隨時(shí)間變化，但是垂直河岸位移為河寬，小船過河時(shí)間為40s，在沿河岸方向，小船的位移為120m，所以根據(jù)幾何關(guān)系全過程小船的位移為200m，C選項(xiàng)正確；小船在河水中的最大速度為，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。7．答案B命題透析本題以連接體模型為情景，考查受力分析，運(yùn)動(dòng)臨界問題，考查考生的科學(xué)思維。思路點(diǎn)撥對(duì)B、C整體受力分析，此時(shí)繩子拉力為，解得，所以B選項(xiàng)正確。8．答案D命題透析本題以游樂場過山車為背景，考查豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，考查考生的科學(xué)思維。思路點(diǎn)撥由于過山車在從A到B過程中有向下的加速度，所以從A到B過程中過山車先失重后超重，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；過山車在B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，合外力指向曲線凹側(cè)，軌道對(duì)其的彈力一定向上，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，，解得過山車在C點(diǎn)的向心力為6000N，過山車質(zhì)量為400kg，則軌道需要給過山車向下2000N的拉力，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)過山車在C點(diǎn)只受重力作用時(shí)，速度為，若過山車在C點(diǎn)時(shí)的速度為9m/s，小于臨界速度，則軌道對(duì)其的作用力向上，D選項(xiàng)正確。9．答案AC命題透析本題以發(fā)現(xiàn)宜居星球?yàn)楸尘?，考查萬有引力公式，黃金代換，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，考查考生的科學(xué)思維。思路點(diǎn)撥設(shè)TOI700e與地球質(zhì)量分別是、，由，得，A選項(xiàng)正確；由，得，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由第一宇宙速度公式，得，C選項(xiàng)正確；由，，得，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。10．答案BD命題透析本題小球從其他地方拋出落到斜面，考查小球平拋知識(shí)的理解，以及拋體運(yùn)動(dòng)的推論。思路點(diǎn)撥作OC平行于水平面，A球在空中運(yùn)動(dòng)位移最短，則有，B球垂直打在斜面上，則有，又，聯(lián)立可得，，，，，聯(lián)立解得，，。由，，解得，，，，所以選項(xiàng)B、D正確。11．答案（1）相同（2分）B、C（2分）相同（2分）（2）（2分）命題透析本題考查了高中“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生控制變量的思維方式，考查考生的科學(xué)探究素養(yǎng)。思路點(diǎn)撥（1）要探究向心力與半徑的關(guān)系，應(yīng)保持小球的質(zhì)量和角速度相