2024湖南省三湘名校教育联盟高一下学期期中联考物理试题含答案

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本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡，上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案;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。
一、单项选择题:本题共6小题, 每小题4分.共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.桌面手机支架可以减少长时间手持手机导致的手部疲劳甚至颈椎病,如图所示为某款可折叠手机支架,调节支撑杆MN,手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变.底部支撑平面ab与PQ始终垂直,忽略一切摩擦,当逐渐缓慢增大时，下列说法正确的是
A.背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变大
B.手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变小
C.支架对手机的作用力始终不变
D.手机对支架的作用力逐渐减小
2.杂技表演一直深受人民群众喜爱,在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上沿竖直方向弹起后在空中旋转360°.已知演员刚要离开蹦床瞬间竖直向上的速度大小为v,在上升到最高点之前就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为g,不计空气阻力，下列说法正确的是
A.演员在离开蹦床后的上升过程中不受重力作用
B.演员在离开蹦床后的上升过程中处于超重状态
C.演员上升的最大高度为
D.演员在空中旋转的时间不超过
3.日前湖南省已经进人雨季,有时救援队要在河道里进行救援.救援小组在某次救援时,船由河岸的A点出发,经过一段时间到达对岸,已知水速为v1船在静水中的速度为v2,两河岸的最近距离为d.可认为河水的水面是水平的.下列说法正确的是
A.船到达对岸时的速度一定不等于 v2
B.若v1>v2,船渡河的最小位移为
C.若v2>v1.月船渡河的位移最短时,船渡河的时间为
D.船渡河的最短时间为
4.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网.其原因是
A.速度较小的球在相同时间间隔内下降的距离较小
B.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
C.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
D.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
5.普通自行车的前齿轮的齿数是N1,后齿轮的齿数是N2,理论上自行车的骑行速度和前链轮齿数成正比.和后链轮齿数成反比.实际上，前后链轮齿数比越大骑行越费力,故不能够简单归结为正比和反比的关系.前齿轮(大链轮)为主动齿轮,后齿轮(小链轮)为被动齿轮.两个齿轮通过链条连接.后齿轮与后车轮同轴,转速相同.后车轮为主动轮,半径为r,通过地面摩擦把动力传给前车轮同步转动,不考虑车轮打滑.下列说法正确的是
A.前、后齿轮转动的角速度之比为N1: N2
B.由题中所给条件,可求出后齿轮与后车轮转动的线速度之比
C.前、后齿轮转动的周期之比为N2 : N1
D.若前齿轮带动后齿轮转动,前齿轮每转过一圈,后轮外边缘上一点走过的路程约为
6.现假设已经建成了如图所示的太空电梯,其通过超级缆绳将地球赤道上的周定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起,它们随地球同步旋转.图中配重空间站比同步空间站更高.P是缆绳上的一个平台.则下列说法正确的是
A.超级缆绳对P平台的作用力方向指向地心
B.到达同步空间站的游客处于完全失重的状态,不受重力作用
C.若从配重空间站向外自由释放一个小物块,则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动,一边靠近地球
D.若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的近地点
二、多项选择题:本题共4小题，每小题5分.共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分,有选错的得0分.
7.有关圆周运动的基本模型(g为重力加速度),下列说法正确的是
A.如图甲,汽车通过半径为R的圆弧形拱桥的最高点时，为保证汽车不离开桥面,速度应满
足v<
B.如图乙所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥摆的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C.如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、
B两位置小球的运动周期相等
D.如图丁,在空间站用细绳系住小瓶做成一个“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离,其中b、d部分是食用油
8.中国航天的“一箭多星”技术已经十分成熟,2023年我国在太原卫星发射中心以“一箭四星”的方式成功将宏图一号01组卫星发射升空，卫星顺利进人预定极地轨道做匀速圆周运动.宏图一号01组.卫星是由“一颗主星十三颗辅星”构成的国际上首个车轮式卫星编队，如图所示.已知宏图一号01组卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v,地球半径为国内首个分布式干沙SAR商业加星座R ,地球极地表面的重力加速度为g.则下列说法正确的是
A.地球的第二宇宙速度为
B.宏图一号01组卫星绕地球运动的线速度v可能大于7.9 km/s
C.宏图一号01组卫星绕地球运动的周期为
D.卫星组运动的轨道平面不可能始终与地球某一经线平面重合
9.如图所示,光滑水平面上,一物体正沿Pa方向做匀速直线运动,物体经过P点时,突然加上水平力F ,则下列说法正确的是
A.若拉力F为图示方向的恒力,则物体可能沿图中Pc轨迹运动
B.若拉力F为图示方向的恒力.则物体可能沿图中Pb轨迹运动
C.若拉力F的大小不变,则物体不可能沿图中圆彤轨迹运动
D.若拉力F为图示方向的变力，则物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
10.如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量m= 1kg的物块以初速度
v0=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,在物块滑上木板的同时.给木板施加一个水平向右的恒力F.当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,
给木板施加不同大小的恒力F ,得到一F的关系如图乙所示，其中AB段与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1 .将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.则下列说法正确的是
A.若恒力F=0,物块能从木板右端滑出
B.C点纵坐标为1.5m
C.随着F增大,当外力F=3N时,物块恰好不能从木板右端滑出
D.图乙中D点对应外力的值为3N
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11.(5分)某高中物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,采取的实验操作是在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.不考虑空气阻力的影响.
(1)观察到小球A、B同时落地;
(2)让小球A、B恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间___ (填
“变长”、“不变”或"变短”);
(3).上述现象说明平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是____运动;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点，如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合实验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为
0.05m,g取10 m/s2 ,则小球运动中水平分速度的大小为______m/s(结果保留2位有效数字).
12.(12分)某学生利用如图甲所示的实验装置来研究匀变速直线运动,测量一个质量m=100g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器.
(1)下列是该同学正确的实验操作和计算过程,请在空白处填写:
①器材安装完毕，先接通电源,再_______,让重锤自由落下,待纸带全部通过打点计时器后，
关闭电源.
②取下纸带,取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=5.13cm,x2= 6.69cm,x3= 8.23cm,x4 = 9.77cm,已知实验所用交流电的频率为50Hz,打点计时器的打点间隔T=.____s, 则重锤运动的加速度的代数表达式为a=____(用含x1，x2，x3，x4和T的代数式表示),代人数据得加速度a=____m/s2(结果保留3位有效数字).
③打点计时器打下C点时纸带的速度vC=____ m/s(结果保留 3位有效数字).
(2)如果实验时交变电压频率稍有波动,从50Hz变成49Hz,而做实验的同学并不知道,仍按50Hz进行数据处理,那么③中算得的v0与实际值相比_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变"). .
13.(9分)利用万有引力定律可以测量天体的质量.
测地球的质量:
(1)英国物理学家卡文迪什,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为
R,引力常量为G.若忽略地球自转的影响，求地球的质量M.
测“双星系统”的总质量:
(2)所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B ,如图所示，已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T ,引力常量为G,求星球A、B的总质量.
14.(12分)哈尔滨冰雪大世界建有一大型冰雪滑道,如图所示该滑道可看成由倾角θ=30°、高h= 6m的倾斜滑道AB与水平滑道BC组成.-名游客连同滑雪圈的总质量为m,在工作人员帮助下游客以初速度v0=2m/s坐在滑雪圈上从A点开始沿滑道匀加速下滑,经过2.4s滑至B点.已知滑雪圈与同一滑道各个位置的滑动摩擦因数相同且不变,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.
(1)游客连同滑雪圈在倾斜滑道的加速度a的大小;
(2)求滑雪圈与滑道AB间动摩擦因数μ1;
(3)该游客从AB滑下后在水平地面.上沿直线向前滑行(游客滑至底端拐点B处时速度大小不
变、方向变为水平) ,若滑雪圈与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.4,为保证游客安全,需要游客
停在水平滑道BC.上,求水平滑道BC长度的最小值.
15.(18分)如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C.圆盘可绕其中心轴线OO'转动,三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.1m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度在极其缓慢地变化,重力加速度g=10m/s2 ,则在这一过程中,求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度以及此时A、B之间绳上的张力T ;
(3)当C所受摩擦力的大小为0.5N时，圆盘转动的角速度的可能取值.