
考試時(shí)間:2024年4月23日10:30—11:45 時(shí)長(zhǎng):75分鐘 滿分:100分
一、選擇題:本題共有10小題,每小題4分,共40分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有1-7小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第8-10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. 關(guān)于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”和“科學(xué)思維”的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 加速度是位置對(duì)時(shí)間的變化率
B. 加速度公式和功率定義式都運(yùn)用了比值定義法
C. 地球使樹(shù)上蘋果下落的力,與太陽(yáng)、地球間的吸引力是同一種性質(zhì)的力
D. 汽車在通過(guò)彎道時(shí),因車速過(guò)快,受到的離心力過(guò)小,致使汽車發(fā)生側(cè)滑
【答案】C
【解析】A.加速度是速度的變化對(duì)時(shí)間的變化率,A錯(cuò)誤;
B.是加速度的決定式,不是比值定義法,功率定義式運(yùn)用了比值定義法,B錯(cuò)誤;
C.地球使樹(shù)上蘋果下落的力,與太陽(yáng)、地球之間的吸引力都是萬(wàn)有引力,屬于同一種性質(zhì)的力,C正確;
D.汽車在通過(guò)彎道時(shí),如果車速過(guò)快,出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象是由于所需的向心力大于最大靜摩擦力而產(chǎn)生的,D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 某同學(xué)將籃球投向籃筐,籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到合力的示意圖可能正確的是( )
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】藍(lán)球在空中做曲線運(yùn)動(dòng),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向(即軌跡的切線方向)不在同一直線上,且合力方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)。藍(lán)球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力和空氣阻力。
故選A。
3. 位于北京的物體和位于赤道的物體,都隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其角速度、線速度、向心加速度和向心力及其符號(hào)如下表所示:
下列說(shuō)法正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】ABC.位于北京的物體和位于赤道的物體為同軸轉(zhuǎn)動(dòng),則有角速度相等,即,由于位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)的半徑小于位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)的半徑,即,由線速度與角速度的關(guān)系公式可知,;由向心加速度公式可知,,AB錯(cuò)誤,C正確;
D.由向心力公式可知,由于兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系不確定,向心力大小不能比較,D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 一雜技演員用4個(gè)相同的小球做單手拋接球表演,他從同一位置依次將各球略微偏離豎直方向向上拋出,當(dāng)小球回到拋出點(diǎn)時(shí),用手將小球接住,然后將小球從拋出點(diǎn)再拋出,小球間不發(fā)生碰撞,不計(jì)空氣阻力。已知相鄰兩球之間的時(shí)間間隔相等,剛拋出第4個(gè)小球時(shí),第1個(gè)小球和第3個(gè)小球在空中同一高度,則第3、4個(gè)小球間的距離與第1、2個(gè)小球間的距離之比為( )
A. 4B. 3C. 2D. 1
【答案】B
【解析】設(shè)拋出相鄰兩球之間的時(shí)間間隔為T,小球上升的最大高度相等為h,由自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式可得
當(dāng)拋出第4個(gè)小球后,經(jīng)相等時(shí)間,第1個(gè)小球落回手里再拋出,則有
解得
根據(jù)上升與下降過(guò)程的對(duì)稱性,可知第4個(gè)小球離開(kāi)手的瞬間,第1個(gè)小球和第3個(gè)小球在空中同一高度,第2個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),速度是零。則第1個(gè)小球與第2個(gè)小球間的距離為
此時(shí)第1個(gè)小球距拋出點(diǎn)的高度為
此時(shí)第1個(gè)小球和第3個(gè)小球在空中同一高度,則第3、4個(gè)小球間的距離為
則有第3、4個(gè)小球間的距離與第1、2個(gè)小球間的距離之比為
故選B。
5. 如圖所示,在電影拍攝現(xiàn)場(chǎng),軌道車沿水平地面以5m/s的速度向左勻速前進(jìn),通過(guò)跨過(guò)定滑輪的鋼絲拉著特技演員豎直上升,某時(shí)刻連接軌道車的鋼絲與水平方向的夾角為37°,已知,,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖示時(shí)刻,演員處于失重狀態(tài)
B. 圖示時(shí)刻,演員速度大小為4m/s
C. 圖示時(shí)刻,演員速度大小為6.25m/s
D. 演員上升過(guò)程中,鋼絲受到的拉力變大
【答案】B
【解析】A.設(shè)連接軌道車的鋼絲與水平方向的夾角為,對(duì)車速沿著細(xì)鋼絲方向和垂直于細(xì)鋼絲的方向分解,如圖所示,則人的速度
可知角隨導(dǎo)軌車向左運(yùn)動(dòng)逐漸減小,則有逐漸增大,演員在加速上升,則演員處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤。
BC.將導(dǎo)軌車的速度進(jìn)行分解可知,在沿著細(xì)鋼絲方向的速度為
所以演員上升的速度為
B正確,C錯(cuò)誤;
D.車向左做勻速運(yùn)動(dòng),逐漸減小,演員的速度逐漸增大,則加速度向上,當(dāng)趨于0時(shí),趨于不變,加速度趨于零,所以人向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知,鋼絲拉力逐漸減小,D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 排球比賽中,甲運(yùn)動(dòng)員在離地高度為處將排球水平擊出,乙運(yùn)動(dòng)員在離地高度為處將排球墊起,墊起前后排球的速度大小相等,方向相反,且與水平方向成37°。已知排球網(wǎng)高為2.35m,重力加速度大小為,,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 排球被墊起前在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.8s
B. 排球被水平擊出時(shí)的初速度大小為6m/s
C. 排球被墊起后運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離地面的高度為1.8m
D. 為保證排球過(guò)網(wǎng),甲擊球時(shí)離網(wǎng)的最大水平距離是2.4m
【答案】D
【解析】A.排球從被擊出到被墊起前做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)其飛行時(shí)間為,有
解得
故A錯(cuò)誤;
B.乙同學(xué)墊起排球前瞬間排球在豎直方向速度的大小為
故排球被水平擊出時(shí)的初速度大小為
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得,排球被墊起后會(huì)沿原軌跡返回,故可知排球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離地面的高度為,故C錯(cuò)誤;
D.排球恰好過(guò)網(wǎng),由
,
解得
故D正確。
故選D。
7. 如圖所示,傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底端擋板上,上端與質(zhì)量為1kg的小滑塊A相連,A上疊放另一個(gè)質(zhì)量為2kg的小滑塊B,彈簧的勁度系數(shù)為k=50N/m,初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用沿斜面向上的拉力F作用在滑塊B上,使B開(kāi)始沿斜面向上做加速度大小為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為10m/s2,不計(jì)空氣阻力。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A、B分離瞬間,拉力F做功為( )
A. 1.76JB. 1.6JC. 1.4JD. 1.12J
【答案】B
【解析】初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x0,對(duì)小滑塊A和B組成的系統(tǒng),根據(jù)胡克定律和平衡條件得
解得彈簧壓縮量
小滑塊A、B分離瞬間,兩者之間的彈力恰好為零,且有相同的加速度a,設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1,則對(duì)小滑塊A由牛頓第二定律得
解得
在小滑塊A、B分離之前,設(shè)A、B的位移為x,對(duì)A、B整體,根據(jù)胡克定律和牛頓第二定律有
解得
則拉力做功
將各量代入上式可解得
故B正確。
故選B。
8. 星鏈通過(guò)部署數(shù)千顆低軌道衛(wèi)星(距離地球表面約550公里)組成一個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),解決偏遠(yuǎn)地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)接入困難的問(wèn)題。低軌道衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的情境,軌道Ⅰ和Ⅲ均是圓軌道,軌道Ⅱ是變軌的橢圓軌道。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 衛(wèi)星在A點(diǎn)需要加速才能從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ
B. 衛(wèi)星在B點(diǎn)需要減速才能從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ
C. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)行的動(dòng)能比在軌道Ⅲ上的大
D. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期大約為12h
【答案】AC
【解析】AB.由題設(shè)條件知,衛(wèi)星在向高軌道變軌,故需要增大速度,使衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng),故A正確,B錯(cuò)誤;
C.衛(wèi)星在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),高軌低速,則在軌道Ⅰ上運(yùn)行的動(dòng)能比在軌道Ⅲ上的大,故正確;
D.根據(jù)
解得
地球自轉(zhuǎn)周期為
地球的赤道半徑約為6400km,故距離地球表面約550公里的衛(wèi)星周期約為90分鐘,故D錯(cuò)誤。
故選AC。
9. 如圖所示,質(zhì)量均為m的物體A、B放在質(zhì)量為2m物體C上,C放在粗糙水平地面上,C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在水平力F作用下,A、B和C以相同加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物體C受到6個(gè)力作用
B. 物體B對(duì)物體C有向左的摩擦力
C. 物體C受到地面的摩擦力大小為4μmg
D. 物體A、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值為
【答案】CD
【解析】A.物體C豎直方向受到重力、A的壓力、B的壓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,則物體C受到7個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤;
B.A、B和C一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),可知C對(duì)B摩擦力向左,則B對(duì)C有向右的摩擦力,故B錯(cuò)誤;
C.物體C受地面的摩擦力大小為
故C正確;
D.以A、B和C為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得
以A為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
又
可得
可知A、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值為,故D正確。
故選CD
10. 如圖所示,一傾角為的光滑斜面固定在水平地面上,斜面上固定一半徑為0.2m的光滑圓軌道,a、b是圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),質(zhì)量為0.2kg的小球靜置于圓軌道的a點(diǎn)?,F(xiàn)讓小球獲得一水平向右的初速度,小球?qū)⒀貓A軌道運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若小球能過(guò)b點(diǎn),則小球在a點(diǎn)的最小速度為
B. 若小球能過(guò)b點(diǎn),則小球通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的最小速度為0
C. 小球通過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小之差為5N
D. 小球通過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小之差為6N
【答案】AD
【解析】AB.小球做圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)b,根據(jù)牛頓第二定律有
當(dāng)時(shí),小球有最小速度,解得
小球從最高點(diǎn)b到最低點(diǎn)a,根據(jù)動(dòng)能定理有
解得小球在a點(diǎn)的最小速度為
A正確,B錯(cuò)誤;
CD.結(jié)合上述,小球做圓周運(yùn)動(dòng),小球通過(guò)圓軌道最低點(diǎn)a時(shí)有
解得
由牛頓第三定律可知,小球通過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小之差為
C錯(cuò)誤,D正確。
故選AD。
二、非選擇題(本題共5小題,共60分)
11. 如圖(a)所示,某同學(xué)為了比較不同物體(質(zhì)量分布均勻)與轉(zhuǎn)盤間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小設(shè)計(jì)了該裝置,將固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器與電腦連接,通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接物塊a,細(xì)線剛好拉直,物塊a隨轉(zhuǎn)盤緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),在電腦上記錄力傳感器示數(shù)F和角速度傳感器示數(shù)ω。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊b重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到物塊a、b的圖線如圖(b)所示。
(1)物塊沒(méi)有被看做質(zhì)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________(選填“有”或“沒(méi)有”)影響;
(2)物塊a、b的質(zhì)量之比為_(kāi)________;
(3)物塊a、b與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為_(kāi)________。
【答案】(1)沒(méi)有 (2)
(3)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
該題研究的是向心力和角速度的關(guān)系,物塊的形狀對(duì)研究的問(wèn)題無(wú)影響,所以物塊沒(méi)有看做質(zhì)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響。
【小問(wèn)2詳解】
當(dāng)物塊隨盤緩慢加速過(guò)程中,物塊的向心力先由靜摩擦力提供,當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力后,則由繩子的拉力和最大靜摩擦力的合力提供,即為
所以有
可知圖像的斜率為,與縱軸的截距為,根據(jù)圖像知,的斜率
的斜率
所以物塊、的質(zhì)量之比為
【小問(wèn)3詳解】
由圖像知,的縱軸截距
的縱軸截距
結(jié)合質(zhì)量之比得到物塊、與轉(zhuǎn)盤之間的摩擦因數(shù)之比為
12.
(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)制作了“水平加速度測(cè)量?jī)x”,其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。兩根勁度系數(shù)均為k的輕彈簧a、b和質(zhì)量為m的小物塊連接,穿在光滑水平桿上,靜止時(shí)a、b均處于原長(zhǎng),小物塊處于O點(diǎn),在毫米刻度尺的對(duì)應(yīng)位置標(biāo)記刻度0。他將該裝置放在汽車上,當(dāng)汽車沿水平路面做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察到小物體向O點(diǎn)右側(cè)移動(dòng)距離d,則汽車加速度的大小為_(kāi)_______、方向?yàn)開(kāi)________;
(2)另一同學(xué)設(shè)計(jì)制作了“豎直加速度測(cè)量?jī)x”,其結(jié)構(gòu)如圖(b)所示,一根輕彈簧上端固定,在彈簧旁沿豎直方向固定一個(gè)帶毫米刻度尺的小木板,彈簧下端懸吊0.9N的重物靜止時(shí),彈簧下端的指針對(duì)準(zhǔn)木板上刻度為c的位置。把懸吊1.0N重物靜止時(shí)指針位置的刻度標(biāo)記為0,以后該重物就固定在彈簧上,和小木板上的刻度構(gòu)成了一個(gè)“豎直加速度測(cè)量?jī)x”。重力加速度大小為。
①此彈簧的勁度系數(shù)________N/m;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
②取豎直向上為正方向,則毫米刻度尺上a刻度處應(yīng)標(biāo)記為_(kāi)________。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
【答案】(1) 水平向左
(2) ①. 10 ②.
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
觀察到小物塊向O點(diǎn)右側(cè)移動(dòng)距離d時(shí),可知兩彈簧的彈力均向左,汽車的加速度方向水平向左,據(jù)牛頓第二定律可得
解得加速度大小為
【小問(wèn)2詳解】
設(shè),由題可知
解得
圖中a刻度線處對(duì)應(yīng)的加速度為,則有
解得
13. 如圖所示,一條不可伸縮的輕繩一端連著一個(gè)套在水平桿上的物塊,物塊質(zhì)量為,另一端繞過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪和定滑輪,給輕繩施加外力F,動(dòng)滑輪下端連著一個(gè)質(zhì)量為的重物,物塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦,重力加速度大小為。
(1)若繩與水平桿的夾角,物塊和重物均保持靜止,求外力F的大??;
(2)若物塊與水平桿間剛好達(dá)到最大靜摩擦力,求繩與水平桿的夾角及外力F的大小。
【答案】(1);(2),
【解析】(1)由重物受力平衡條件得
解得
(2)物塊和水平桿之間恰好達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),繩與水平桿的夾角為,由平衡條件,在水平方向可得
在豎直方向可得
聯(lián)立解得
14. 2023年江蘇利用5G融合通信網(wǎng),讓傳統(tǒng)采煤礦車變身“智慧礦車”,確保地下工作人員安全。地下礦井中的礦石裝在礦車中用電機(jī)通過(guò)豎井送至地面,某豎井中礦車上升的速度大小v隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。已知載有礦石的礦車總質(zhì)量為,上升的高度為,上升過(guò)程中所受的阻力為自身重力的0.2倍,重力加速度大小為,求:
(1)0~6s內(nèi),礦車的最大速度;
(2)4s~6s內(nèi),電機(jī)拉力大小F;
(3)0~6s內(nèi),電機(jī)拉力的最大功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)由圖像可知,礦車先勻加速上升,后勻減速上升,已知,,由速度時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,可得
解得
(2)由圖像的斜率表示加速度可得,內(nèi)加速度大小
此過(guò)程對(duì)礦車受力分析,設(shè)電機(jī)的拉力為,受到的阻力為,則由牛頓第二定律有
解得電機(jī)拉力大小為
(3)對(duì)礦車受力分析可知,電機(jī)在內(nèi)的拉力大于在內(nèi)的拉力,在時(shí)刻速度最大,功率最大,則有
由牛頓第二定律可得
電機(jī)拉力的最大功率
代入數(shù)據(jù)解得
15. 如圖所示為一固定于豎直平面內(nèi)的實(shí)驗(yàn)探究裝置的示意圖,該裝置由速率可調(diào)的水平傳送帶AB、光滑圓弧軌道BCD、光滑細(xì)圓管EFG和光滑圓弧軌道GN組成,水平傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B點(diǎn)在傳送帶兩端轉(zhuǎn)軸的正上方,且,圓弧軌道BCD和細(xì)圓管EFG的圓心分別為、圓心角均為120°,半徑均為,且B點(diǎn)和G點(diǎn)分別為兩軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),細(xì)圓管EFG的下表面與圓弧軌道GN的上表面相切于G點(diǎn)?,F(xiàn)將一質(zhì)量為的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的左端A點(diǎn),在B處的開(kāi)口和E、D處的開(kāi)口正好可容物塊通過(guò)。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度大小為,不計(jì)空氣阻力。
(1)若物塊進(jìn)入圓弧軌道BCD后恰好不脫軌,求傳送帶克服摩擦力做的功;
(2)若傳送帶的速率為,求物塊經(jīng)過(guò)細(xì)圓管EFG的最低點(diǎn)G時(shí),物塊對(duì)軌道的作用力大小;
(3)若傳送帶的速率為,忽略軌道上G點(diǎn)到地面的高度,N點(diǎn)與地面的高度差為,調(diào)節(jié)物塊從N點(diǎn)飛出時(shí)速度方向與水平方向的夾角,使滑塊從N點(diǎn)飛出后落到地面的水平射程最大,求最大水平射程。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)若物塊進(jìn)入圓弧軌道后恰好不脫軌,則在點(diǎn)有
可得
若物塊一直加速,有
則
由此可知物塊應(yīng)該是先加速后勻速,則加速的時(shí)間為
傳送帶克服摩擦力做的功
解得
(2)若傳送帶速度,則物塊先勻加速再勻速,經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度為,由動(dòng)能定理可得
由牛頓第二定律有
聯(lián)立可得
由牛頓第三定律得物塊對(duì)軌道得壓力大小為;
(3)物塊由點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定律得
解得
物塊從點(diǎn)飛出做斜拋運(yùn)動(dòng),設(shè)速度方向與水平方向的夾角為,豎直方向上
水平方向上,水平射程為
聯(lián)立消去,可得
可得當(dāng)時(shí),水平射程最大
解得
角速度
速度
向心加速度
向心力
北京
赤道
這是一份[物理]湖北省云學(xué)名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中聯(lián)考試卷B(解析版),共19頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024湖北省云學(xué)名校新高考聯(lián)盟高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試卷含解析,共11頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖北省云學(xué)名校新高考聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試卷(Word版附解析),共11頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功