2024湖北省部分普通高中联盟高一下学期期中联考物理试卷含解析

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考试时间：2024年4月23日上午8：00-9：15 试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题。（每小题4分，共10小题，8-10题多选，全部选对得4分，部分选对得2分，有错选不得分，总分40分。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，所受合力一定不变，做曲线运动的物体，所受合力一定发生变化
B. 开普勒将第谷的几千个数据归纳出简洁的行星运动三定律，并在此基础上提出了万有引力定律
C. 牛顿根据大量实验数据得出了万有引力定律中比例系数的大小
D. 卡文迪许采用“微小量放大法”测出万有引力常量，被称为“第一个称出地球的人”
2. 质量为m的物体沿底面长度均为L、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的滑动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是，物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中，摩擦力做功分别是、和，则它们的关系是

A. B. C. D.
3. 如果一个物体在运动的过程中克服重力做了的功，则（ ）
A. 物体的机械能一定增加B. 物体的重力势能可能减少
C. 物体的动能可能增加D. 物体的机械能一定减少
4. 近几年各学校流行跑操．在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变．如图为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻
A. 同一列的学生的线速度相同
B. 同一排的学生的线速度相同
C. 全班同学的角速度相同
D. 同一列的学生受到的向心力相同
5. 如图是无人机绕拍摄主体飞行时，在水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，轨道平面距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，飞行时线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（ ）
A. 无人机所受空气作用力为mg
B. 无人机所需的向心力为
C. 无人机飞行时速度不变
D. 无人机绕行一周的周期为
6. 在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成粉浆，假设驴对磨杆的平均拉力为，驴对磨杆的拉力方向时刻与麻杆垂直，半径为，转动一周为，则（ ）
A. 驴转动一周拉力所做的功为
B. 驴转动一周拉力所做的功为
C. 驴转动一周拉力的平均功率为
D. 䅂盘边豝的线速度为
7. 如图为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（ ）
A. a点和b点的线速度大小相等
B. a点和b点角速度大小相等
C. a点和c点的线速度大小相等
D. a点和d点的周期大小相等
8. 据报道北京时间2021年10月16日9时58分，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱，中国空间站也迎来了第二个飞行乘组。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的，地球同步卫星轨道离地面的高度约为地球半径的6倍，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员在空间站可以通过举重来锻炼肩部和背部肌肉
B. 航天员在空间站可以通过弹簧拉力器锻炼肩部和背部肌肉
C. 中国空间站在轨道上运行速度大于同步卫星运行速度
D. 王亚平老师将水从水袋中挤出后，水会在空中显现水球是因为水不受万有引力作用
9. 北京时间2022年6月5日20时50分，“神舟十四号”3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲全部顺利进入“天和”核心舱。已知核心舱距地球的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，地球的半径为R，引力常量为G，把地球看成质量分布均匀的球体，球体的体积公式（r为球体的半径），不考虑地球自转的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为
B. 核心舱转动的角速度为
C. 地球表面的重力加速度大小为
D. 地球的密度为
10. 如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙.一质量为的小球从轨道的最低点以初速度向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径，取，不计空气阻力，设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 若要小球不挤压内轨，则一定不小于
B. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为零，则一定大于
C. 若小球运动到最高点时速度为零，则小球克服摩擦力做功一定为零
D. 若小球开始运动时初动能为，则足够长时间后小球的最大动能为
二、实验题。（每空3分，共18分）
11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
（1）在这个实验中，利用了_______来探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间的关系。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法
（2）探究向心力大小F与质量m的关系时，选择两个质量_________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板________（选填“A”或“B”）和挡板C处。
12. 如图所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比___________，B点与C点的向心加速度大小之比___________。A、B、C三点线速度之比为___________。
三、解答题（12分+15分+15分=42分）。
13. 在冰雪冲浪项目中，安全员将小张和滑板的整体（可视为质点）从点沿左侧圆弧切线方向推入滑道，小张和滑板的整体获得的初速度，圆弧所在圆的半径，圆弧所对应的圆心角，为轨道最低点，曲面滑道为冰滑道，冰滑道可视为光滑，右侧平台为雪道缓冲区。小张和滑板的总质量为，右侧平台比左侧平台高。小张和滑板的整体冲上右侧平台后减速运动，滑板与平台间动摩擦因数为，重力加速度，整个过程中小张和滑板始终是一个整体未曾相对运动，小张和滑板的整体也始终未曾脱离滑道，曲面滑道和缓冲平台平滑链接。，求：
（1）小张和滑板的整体在圆弧冰滑道最值低点时的速率及其对冰道的压力；
（2）小张和滑板的整体在右侧雪道滑行的距离。
14. 如图所示，为供儿童娱乐的滑梯的示意图，其中AB为斜面滑槽，与水平方向的夹角为θ=37°；长L的BC水平滑槽，与半径R=0.2m的圆弧CD相切；ED为地面。已知儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数均为μ=0.5，斜面AB与水平面BC光滑圆弧连接，A点离地面的竖直高度AE为H=2m。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）试求：
（1）儿童在斜面滑槽上滑下时加速度大小；
（2）为了使儿童在娱乐时不会从C处平抛滑出，水平滑槽BC的长度L至少为多少。
15. 如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求：
（1）若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？
（2）当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？
（3）若把细绳换成轻杆，小球在最高点速度为时，求杆对小球的力？