2024湖北省部分学校高一下学期4月期中考试物理含答案

这是一份2024湖北省部分学校高一下学期4月期中考试物理含答案，共8页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分 100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。
一、选择题：本题共 10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.在学校运动会上，小王在 100m决赛中以11.21s的成绩获得冠军。下列说法正确的是
A.“11.21s”表示时刻
B.100m比赛中，运动员的成绩越优秀，其平均速度越大
C. 比赛过程中，小王一直做匀速直线运动
D.研究小王冲线的技术动作时，可以将他视为质点
2.爬楼是一种有氧运动，能够锻炼人体的内脏器官，增强腿的灵活性和力量。如图所示，某人正在爬楼健身。此人匀速爬楼的过程中
A.动能增大
B.所受的重力做正功
C.重力势能减小
D.机械能增大
3.某同学正在练习罚球，两次投篮时篮球被抛出的位置相同，第一次篮球水平击中竖直篮板上的某点，第二次篮球水平击中篮板上该点正上方的另一点。不计空气阻力。下列说法正确的是
A.篮球第一次在空中运动的时间较长
B.篮球第一次被抛出时速度的倾角较大
C.篮球第一次被抛出时速度的水平分量较大
D.篮球第一次被抛出时速度的竖直分量较大
4.2024年3月5日，经过近一个月的漂移和业务调试后，“风云四号”B星成功接替“风云四号”A星，在东经 105度的静止轨道上恢复业务服务，实现万里之外的“太空搬家”。“风云四号”A 星与“风云四号”B星均为地球静止轨道卫星(高度约为 36000 km)。关于地球静止轨道卫星，下列说法正确的是
A.可能出现在武汉的正上空
B.运行的周期大于地球自转的周期
C.线速度比在赤道上随地球一起自转的物体的线速度大
D.向心加速度比在赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度小5.如图所示，河的宽度为d，水速恒定，甲、乙两船以大小相同的速度(相对静水)同时开始渡河。出发时两船相距2d，甲、乙船头与河岸的夹角均为 45°,，且乙船恰好能直达正对岸的A点。下列说法正确的是
A.甲船正好也在A点靠岸
B.甲船在 A点的左侧靠岸
C.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
D.甲船到达对岸的时间比乙船到达对岸的时间短
6.研究发现，追赶类游戏对孩子的各项发育都有好处。一小朋友正在和妈妈玩“你追我赶”游戏，小朋友与妈妈沿同一平直道路运动的x-t图像分别如图中的图线a、b所示。下列说法正确的是
A.妈妈先开始运动
B.妈妈与小朋友从同一位置开始运动
C.第4s末，妈妈追上小朋友
D.妈妈与小朋友运动的速度大小之比为2：1
7.某次性能测试中，质量为m的汽车正在沿平直公路行驶，发动机的输出功率恒为 P，所受的阻力大小恒定。若某时刻汽车的速度大小为 v，从该时刻起经时间 t后速度增大为2v，则下列说法正确的是
A.汽车所受的阻力大小为 3P2v
B.在这段时间t内，汽车行驶的距离为 3vt2
C.汽车的速度大小为2v时，其所受的牵引力大小为 Pv
D.在这段时间t内，汽车克服阻力做的功为 Pt−32mv2
8.如图所示，固定斜面顶端A的正上方有一光滑小定滑轮，绕过滑轮的轻绳左端与小球相连，用水平力 F 作用在轻绳的右端，使小球从底端 B 点沿斜面缓慢上滑到C 点。斜面对小球的支持力大小用 N 表示，不计一切摩擦。在该过程中
A. F 逐渐增大
B. F逐渐减小
C. N逐渐增大
D. N逐渐减小
9.学习了平抛运动后，周末小李约小张到射箭馆里体验射箭。小李和小张两人沿水平方向各自射出一支箭，箭头插入箭靶时与水平面的夹角分别为37°和！ 53°,，分别如图甲、乙所示。两支箭在竖直方向下落的高度相同，取 sin37°=0.6,cs37°=0.8,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.小李和小张射出的箭在空中运动的时间之比为4：3
B.小李和小张到箭靶的距离之比约为 16：9
C.小李和小张射出的箭插入箭靶时的速度大小之比为4：3
D.小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比为1：1
10.如图所示，圆锥中心轴线OO'竖直，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为θ，两段长度分别为L、2L 的轻质细线，上端固定在OO'上的同一点，下端系有质量之比为1：2的小球A、B。若圆锥绕轴OO'转动的角速度ω从零开始缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是
A. A球比B 球先离开锥面
B. B球比A 球先离开锥面
C.当 ω=3gLcsθ时,OA线与OO′的夹角比OB 线与( OO'的夹角大
D.当 ω=3gLcsθ时,OB线与OO'的夹角比OA 线与( OO'的夹角大
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.(8分)某同学用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹(时间间隔为 T)。如图乙所示，在钢柱上选取五条连续的痕迹A、B、C、D、E,测得它们到最下端的痕迹O的距离分别为hA、hB、hc、hD、hE。
(1)实验操作时，应该 (填正确答案标号)。
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)画出痕迹 D时，钢柱下落的速度大小vD= (用题中所给物理量的字母表示)。
(3)设各条痕迹到痕迹O的距离为h，对应钢柱的下落速度大小为v,画出 v²−ℎ图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小g= (用k表示)。
12.(10分)学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量 M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。
(1)本实验 (填“需要”或“不需要”)满足m≪M的条件。
(2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d，滑块某次通过光电门所用的时间为t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为 。
(3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g= (用相关物理量的符号表示)，则机械能守恒定律得到验证。
(4)若 M=m,，改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小，进行多次实验，测出相应的s与t，以s为纵坐标、 1t2为横坐标，作出的 s−1t2图像的斜率为k，则可求得当地的重力加速度大小 g=(用相关物理量的符号表示)。
13.(12分)跑步健身可以增强体质，增强人的意志和毅力。跑步涉及很多物理现象。如图所示，一长度 L=24m的木板锁定在足够大的水平地面上，某人(视为质点)站立于木板左端，木板与人均静止。人以大小 a=2m/s²的加速度匀加速向右跑至木板的右端，取重力加速度大小 g=10m/s²。
(1)求从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间t(结果可保留根号)；
(2)若解除锁定，且木板与地面间的动摩擦因数 μ=0.05,木板和人的质量均为 m=60kg,其他条件不变，求从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间。 t'。
14.(14分)中国神话故事“嫦娥奔月”源自古人对星辰的崇拜。假设你经过刻苦学习与训练，作为航天员登陆月球后，在半径为R 的月球表面上以大小为v₀的初速度竖直上抛一小球(视 v₀为质点)，经时间t小球落回抛出点。球的体积公式为 V=43πr3,其中r为球的半径，不计月球的自转，引力常量为G。求：
(1)月球表面的重力加速度大小g；
(2)月球的第一宇宙速度 v；
(3)月球的质量M及其平均密度ρ。
15.(16分)如图所示,质量: m=0.2kg的小球(可视为质点)从距 B 点高度 ℎ=4.05m的A点水平抛出，小球恰好无碰撞地通过半径. R=2m的光滑圆弧轨道的左端B，小球沿圆弧轨道BC运动的过程中转过的圆心角 θ=37°,，圆弧轨道与足够长的光滑水平直轨道相切于C点，小球运动至 D点后进入半径也为R的竖直光滑半圆轨道，半圆轨道最高点为E，D、E在同一条竖直线上。不计空气阻力，取重力加速度大小. g=10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)求小球从 A 点抛出时的速度大小v₀；
(2)求小球通过 E点时对轨道的压力大小F；
(3)若其他条件不变，圆弧轨道和半圆轨道的半径总保持相同且可调整，求小球通过E点落到水平直轨道上的位置到D点的距离最大时，圆弧轨道的半径应满足的条件。
高一物理考试参考答案
1. B 2. D 3. C 4. C 5. A 6. C 7. D 8. AD 9. BC 10. BD
11.(1)A (2分) 2ℎE−ℎc2T (3分) (3) kz(3分)
12.(1)不需要 (2分)
2dt (2分)
3M+md22mst2 (3分)
4d2k (3分)
13.解：(1)根据匀变速直线运动的规律有
L=12at2 (2分)
解得 t=26s。 (1分)
(2)人向右加速运动时，受到木板的摩擦力大小
f=ma (2分)
人运动的位移大小 x1=12at'2 (2分)
人向右加速运动时，木板向左加速运动，设加速度大小为a'，有 f−μ×2mg=ma' (2分)
木板运动的位移大小 x2=12a't'2 (1分)
又 L=x₁+x₂ (1分)
解得 t'=4s。 (1分)
14.(1)根据自由落体运动的规律，结合对称性有
v0=g⋅t2 (2分)
解得 g=2v0t。 (2分)
(2)设贴着月球表面运行的卫星的质量为m₁，有
m1g=m1v2R (2分)
解得 v=2v0Rt。 (1分)
(3)对月球表面质量为m₂的物体，有
GMm2R2=m2g (2分)
解得 M=2v0R2Gt (1分)
月球的体积 V=43πR3 (1分)
又 ρ=MV (2分)
解得 ρ=3v02πGtR。 (1分)
15.解：(1)小球通过 B点时沿竖直方向的分速度大小
vy=2gℎ (2分)
由几何关系可知，小球通过 B点时的速度方向与水平方向的夹角即为θ=37°,故
tanθ=vyv0 (1分)
解得 v₀=12m/s。(1分)
(2)其中小球通过 B点时的速度大小
vB=v0csθ=15m/s (1分)
设小球通过 E点时的速度大小为vE，对小球从 B点运动到E 点的过程，根据动能定理有 mgR1−csθ−mg×2R=12mvE2−12mvB2 (2分)
设小球通过最高点 E时受到轨道的弹力大小为F'，有
F'+mg=mvE2R (1分)
根据牛顿第三定律有
F=F' (1分)
解得 F=13.3 N。(1分)
(3)由(2)得，当圆弧轨道的半径为 R₀时，小球通过 E点时的速度大小
vE0=vB2−2gR01+csθ (1分)
小球从E点飞出后，在空中运动的时间
t=2R0g (1分)
小球通过 E点落到水平直轨道上的位置到D点的距离
x=vE₀t (1分)
代入数据整理得 x=90R0−14.4R02 (1分)
根据数学知识，当 R₀=3.125m时,x有最大值 (1分)
此时 vE0>gR0,故. R₀=3.125m满足要求。(1分)