2021湖北省部分重点高中高一下学期四月联考物理试题含答案

湖北省部分重点高中高一年级四月联考

物理试卷

全卷满分100分，考试用时75分钟

一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1．下列说法正确的是(　　)

A．做曲线运动的物体的合力一定是变化的

B．两匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动

C．做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定，方向始终指向圆心

D．做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化不同

2．美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长最小为0.36 m的方形物体，它距离地面高度为160 km，理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高．那么分辨率越高的卫星(　　)

A．向心加速度一定越小

B．角速度一定越小

C．周期一定越小

D．线速度一定越小

3．质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，下列说法正确的是(　　)

A．质量大的物体滑行的距离大

B．质量大的物体滑行的时间长

C．质量大的物体滑行的加速度大

D．它们克服摩擦力所做的功一样多

4．如图所示，在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了．把这套系统放在电子秤上做实验，关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是(　　)

A．玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些

B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些

C．玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态

D．玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小

5．如图所示，小船以大小为v1(在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ角的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O′处．现要使小船在更短时间内过河并且也正好到达正对岸处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的(　　)

A．只要增大v1大小，不必改变θ角

B．只要增大θ角，不必改变v1大小

C．在增大v1的同时，也必须适当增大θ角

D．在增大v1的同时，也必须适当减小θ角

6．一小球从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B点．由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h1，B、C高度差为h2，则下列关系正确的是(　　)

A．h1＝h2

B．h1<h2

C．h1>h2

D．h1、h2大小关系不确定

7．如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为1 kg和2 kg的小球A和B，且两球之间用一根长L＝0.3 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.3 m。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2。则下列说法中错误的是(　　)

A．从开始下滑到A进入圆管整个过程，小球A、B与地球三者组成的系统机械能守恒

B．在B球未进入水平圆管前，小球A与地球组成系统机械能守恒

C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为 m/s

D．从开始下滑到A进入圆管整个过程，轻杆对B球做功－1 J

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

8．质量为1.0 kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，下列判断(g取10 m/s2)正确的是(　　)

A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25

B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30

C．物体滑行的总时间是2.0 s

D．物体滑行的总时间是4.0 s

9．如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是(　　)

A．月球的质量可表示为

B．探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率

C．探测器在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于轨道Ⅱ上经过A点时的加速度

D．探测器在A点和B点变轨时都需要加速

10. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，下图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有16齿，D轮有12齿，调节轮E可以根据需要调节至合适位置。则：（　　）

A. 该车可变换四种不同档位

B. 该车可变换两种不同档位

C. 当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比

D. 当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比

11．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；弹射器有效作用长度为100 m，弹射器推力恒定．要求舰载机从静止开始，在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s，弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则(　　)

A．弹射器的推力大小为1.1×106 N

B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J

C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W

D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2

三、实验题：本题共2小题，共16分．

12. (6分)如图，是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_____。

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．木板必须保持竖直

C．每次小球应从同一高度由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平拋起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____。

A．B．C．D．

(3)下图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得B点坐标y2为45.0cm，OB两点水平间距为30.0cm。则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若A点的竖直坐标y1为5.0cm，则小球在A点的速度为_____m/s。（结果保留两位有效数字，取）

13．(10分)利用如图甲所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．

(1)实验操作步骤如下：

A．按实验要求安装好实验装置；

B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3….

(2)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为________，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________.

(3)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1＝2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2＝________J/m(保留三位有效数字)．重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示)．

丙

四、计算题：本大共3小题，共40分

14．(10分)宽为L的竖直障碍物上开有间距为d＝0.6 m的矩形孔，其下沿离地高h＝1.2 m，离地高H＝2 m的质点与障碍物相距x.在障碍物以v0＝4 m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落，g取10 m/s2.为使质点能穿过该孔，求：

(1)L最大值是多少；

(2)L＝0.6 m时，x取值范围是多少．

15．(13分)某星球半径为R＝6×106 m，假设该星球表面上有一倾角为θ＝30°的固定斜面体，一质量为m＝1 kg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行，如图甲所示．已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ＝，F随位移变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上为正方向)．已知小物块运动12 m时速度恰好为零，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，求：

(1)该星球表面上的重力加速度的大小；

(2)该星球的平均密度．

16．(17分)如图，一质量m＝1kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ1＝0.1的水平轨道上的A点．对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P＝10W．经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为64N．最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板。已知AB的长度L＝2.0 m，半径OC和竖直方向的夹角α＝37°，圆形轨道的半径R＝0.5 m，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ2＝0.3，(空气阻力不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)滑块运动到C点时速度vC的大小；

(2)B、C两点的高度差h及水平距离x；

(3)水平外力作用在滑块上的时间t和长木板的最小长度s．