湖南省长沙市名校联考联合体2023-2024学年高一下学期第一次联考物理试卷（Word版附解析）

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一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1. 自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，其中德国天文学家开普勒做出了卓绝的贡献，发现了行星运动的三大定律，下列关于这三大定律的说法正确的是（ ）
A. 太阳系中所有行星的公转周期与行星的轨道半长轴的三次方成正比
B. 太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等
C. 木星、地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
2. 如图，风力发电机的叶片上有P、两点。其中，P在叶片的端点，在另一叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是（ ）
A. P、两点的向心加速度相同B. P、两点的角速度相同
C. P、两点的线速度大小相等D. P、两点的转速不同
3. 一物体沿直线运动时的速度一时间图像如图所示，则以下说法中正确的是（ ）
A. 在第2秒末加速度方向发生了改变
B. 物体加速度最大的时刻为0、2s、4s 、6s
C. 物体在0~2 s内的位移大小为2m
D. 第2秒内和第4秒内物体的位移相同
4. 如图甲所示，清洗楼房玻璃外墙时。工人贴墙缓慢下滑的过程，可简化为图乙所示的模型。设绳索对人的拉力大小为 T， 竖直玻璃墙对人的弹力大小为 N。不计人与玻璃的摩擦和绳索的重力，则下滑过程中（ ）
A. T增大， N增大B. T增大， N减小
C. T减小， N减小D. T减小， N增大
5. 如图所示，武装直升机解救士兵之后，水平向右做匀速直线运动，机内人员将士兵匀加速提升到直升机内，提升过程中轻绳总保持竖直方向，士兵与绳子没有相对运动。不计空气阻力，直升机及舱内人员质量为M，士兵质量为m，重力加速度为 g。在士兵进入直升机之前，以下说法正确的是（ ）
A. 士兵可能做直线运动
B. 士兵实际的速度大小保持不变
C. 空气对直升机的“升力”大于
D. 绳子对士兵拉力等于mg
6. 如图，劲度系数为k的轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧两端分别连接着质量均为m的物块A和B，B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩（不计重力）相连，P为固定挡板。开始时A、B处于静止状态，B刚好没有向上滑动，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为2m的小球C挂在挂钩上，然后从静止释放，当C达到最大速度时，A恰好离开挡板P。已知重力加速度为g，A物块光滑，B物块与斜面间的动摩擦因数=0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 初始时物块A对挡板的压力为0.8mg
B. 释放小球C瞬间，物块C的加速度为
C. 小球的速度最大时，绳上的拉力FT=mg
D. 从释放到小球C达到最大速度时C的下落高度为
二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25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. 如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上水平抛出的两个小球a和b的运动轨迹，不计空气阻力。它们的初速度分别为，下落时间分别为。则下列关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，粗糙水平面上，轻质弹簧的一端与质量为kg的物体A相连，另一端与竖直墙壁相连，已知弹簧原长cm，弹簧的劲度系数N/cm，A与地面间的动摩擦因数，g取10m/s2，如图，使弹簧处于压缩状态，弹簧长度为18cm，A处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A. 物块A受到4个力作用
B. 弹簧对物块施加的弹力大小为12N，方向水平向左
C. 物块受到摩擦力大小为16N，方向水平向左
D. 物体受到摩擦力大小为12N，方向水平向左
9. 如图所示,相互接触的两物块放在光滑的水平面上,质量分别为和,且.现对两物块同时施加相同的水平恒力.设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为,则( )
A. 物块的加速度为
B. 物块加速度为
C.
D. 可能为零
10. 小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。现在改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，则下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳能承受的最大拉力为
B. 绳子越短，球抛出水平距离最大
C. 球抛出的最大水平距离为
D. 球抛出的最大水平距离为
11. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C, 圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动，且角速度ω缓慢增大，已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是
A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变
C. 当rad/s时A、B、C整体会发生滑动
D. 当 时，在ω增大的过程中B、C间细线的拉力不断增大
三、实验题（本题共12、13 两个小题，其中12题8分，13题6分，共计 14分）
12. 在我校实验室进行实验时，某同学通过实验探究平抛运动的特点。
（1）用如图1所示装置“探究平抛运动竖直分运动的特点”。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。
关于该实验，下列说法正确的有 。
A. A、B两球应选用体积大、质量小的小球
B. 打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C. 比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度
（2）用如图 2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A 球沿斜槽轨道PQ 滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板 MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中有必要的是 。
A. 挡板高度等间距变化
B. 通过调节使斜槽末段保持水平
C. 通过调节使硬板保持竖直
D. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
（3）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图3所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x，测得AB 和BC 的竖直间距分别是y1和y2，则______（选填“大于”“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为____________（已知当地重力加速度为 g，结果用上述字母表示）。
13. 某实验小组利用如图1所示实验装置验证牛顿第二定律，该小组完成了如下操作。
a．组装装置，使细线与长木板平行，测出小车和拉力传感器的总质量M；
b．在细线上挂上沙桶，接通电源使打点计时器开始工作，稳定后释放小车，记录拉力传感器的读数。改变沙桶的质量，重复步骤（b）。
（1）实验中，下列操作正确的是 。
A. 需要用天平测出沙桶和沙的总质量
B. 小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车
C. 将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不带沙桶的情况下使小车拉着纸带恰好做匀速直线运动
D. 不需要保证沙桶和沙总质量远小于小车和拉力传感器的总质量
（2）如图2所示为某次正确操作得到的纸带，其中0，1，2，3，4，5，6为计时点，已知打点计时器的频率为 f，对应的小车的加速度大小为a=__________。纸带打计时点3时小车的速度大小为 v=__________。（均用x1、x2、f表示）
四、解答题（本题共 14、15、16三个小题，其中14题9分，15题12分，16题16分，共计37分）
14. 每当成都石室阳安学校放月假时候，同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园．由于行李箱很沉重，有位女同学用与水平方向成、大小的拉力拉一个质量箱子，使其在水平地面上匀速前进．重力加速度。求：
（1）地面对箱子的支持力大小N；
（2）箱子与水平地面间的动摩擦因素；
（3）箱子在撤去拉后的运动过程中的加速度a。
15. 如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道DCBA，其中CBA部分是半径的半圆形轨道（AC是圆的直径），DC部分是水平轨道。一个质量的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A后落在水平轨道上，已知落地瞬间速度方向与水平成角。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取。求：
（1）小球经过A点的速度大小；
（2）小球落地点与C点间的水平距离；
（3）小球在A点时轨道对小球的压力大小。
16. 某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所示，一长，质量为的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。一人用水平恒力向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。
（1）在满足什么条件下，木板可以保持静止？
（2）若，使滑块与木板能发生相对滑动，必须满足什么条件？
（3）游戏中，如果在滑块上移时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功。现，，请通过计算判断游戏能否成功。