20232024學年度下學期湖北省部分普通高中聯盟期中考試高一物理試題考試時間：2024年4月23日上午8：009：15試卷滿分：100分★?？荚図樌镒⒁馐马棧?.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡規定的位置上。2.答選擇題時必須使用2B鉛筆，將答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案標號。3.答非選擇題時，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規定的位置上。4.所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。5.考試結束后，將試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題。（每小題4分，共10小題，810題多選，全部選對得4分，部分選對得2分，有錯選不得分，總分40分。）1.下列說法正確的是（）A.做勻速圓周運動的物體，所受合力一定不變，做曲線運動的物體，所受合力一定發生變化B.開普勒將第谷的幾千個數據歸納出簡潔的行星運動三定律，并在此基礎上提出了萬有引力定律C.牛頓根據大量實驗數據得出了萬有引力定律中的比例系數的大小D.卡文迪許采用“微小量放大法”測出萬有引力常量，被稱為“第一個稱出地球的人”【答案】D【解析】【詳解】A．做勻速圓周運動的物體，所受合力一定指向圓心，因此合力一定變化，做曲線運動的物體，合力與運動方向不同向，但所受合力可能不變，比如平拋運動，故A錯誤；B．開普勒將第谷的幾千個觀察數據歸納成簡潔的三定律，揭示了行星運動的規律，牛頓提出了萬有引力定律，故B錯誤；CD．牛頓沒有測出比例系數；而是在提出萬有引力定律后100多年，后來卡文迪許利用扭稱測量出萬有引力常量的大小，被稱為“第一個稱出地球的人”，故C錯誤，D正確。故選D。2.質量為m的物體沿底面長度均為L、傾角不同的a、b、c三個斜面從頂端滑下，如圖所示，物體和斜面間的滑動摩擦因數相同，a、b、c三個斜面與水平面的夾角的關系是，物體從a、b、c三個斜面頂端到底端過程中，摩擦力做功分別是、和，則它們的關系是A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設斜面的底邊長為x，斜面的傾角為，則任一斜面的長度為，故物體在斜面下滑時所受的摩擦力大小為：，摩擦力做功為：，與傾角無關，故，故ABC錯誤，D正確．故選D．【點睛】設斜面的底邊長度，利用角度求出斜面長度，由W=FL求摩擦力做功，由此分析即可．3.如果一個物體在運動的過程中克服重力做了的功，則（）A.物體的機械能一定增加 B.物體的重力勢能可能減少C.物體的動能可能增加 D.物體的機械能一定減少【答案】C【解析】【詳解】ACD．只知道運動的過程中克服重力做了的功，其它力做功情況不清楚，則物體的機械能和動能變化不能確定，故AD錯誤，C正確；B．當物體克服重力做功時，重力勢能一定增加，克服重力做功，物體的重力勢能一定增加了，故B錯誤。故選C。4.近幾年各學校流行跑操．在通過圓形彎道時，每一列的連線沿著跑道；每一排的連線是一條直線且必須與跑道垂直；在跑操過程中，每位同學之間的間距保持不變．如圖為某中學某班學生以整齊的步伐通過圓形彎道時的情形，此時此刻A.同一列的學生的線速度相同B.同一排的學生的線速度相同C.全班同學的角速度相同D.同一列的學生受到的向心力相同【答案】C【解析】【詳解】AC．各位學生以整齊的步伐通過圓形彎道時，因每一排的連線是一條直線，且與跑道垂直，相當于共軸轉動，所以全班同學的角速度相同，由于同一列的學生的線速度方向不同，所以線速度不同，故A錯誤，C正確．B．根據v=ωr知，同一排的學生的半徑不同，則線速度不同，故B錯誤．D．根據F=mω2r知，同一列的學生受到的向心力大小不一定相等，向心力方向也不同，所以向心力不同，故D錯誤．5.如圖是無人機繞拍攝主體飛行時，在水平面內做勻速圓周運動的示意圖。已知無人機的質量為m，軌道平面距拍攝對象高度為h，無人機與拍攝對象距離為r，飛行時線速度大小為v，則無人機做勻速圓周運動時（）A.無人機所受空氣作用力為mgB.無人機所需的向心力為C.無人機飛行時速度不變D.無人機繞行一周的周期為【答案】D【解析】【詳解】A．無人機做勻速圓周運動，重力方向豎直向下，所需向心力水平方向，則空氣對無人機的作用力斜向上方，大于重力，故A錯誤；B．由幾何關系可得，無人機做勻速圓周運動的半徑為則無人機所需的向心力為故B錯誤；C．無人機飛行時速度大小不變，方向改變，故C錯誤；D．無人機繞行一周的周期為故D正確。故選D。6.在多年前的農村，人們往往會選擇讓驢來拉磨把食物磨成粉漿，假設驢對磨桿的平均拉力為，驢對磨桿的拉力方向時刻與麻桿垂直，半徑為，轉動一周為，則（）A.驢轉動一周拉力所做的功為B.驢轉動一周拉力所做的功為C.驢轉動一周拉力的平均功率為D.磨盤邊緣線速度為【答案】B【解析】【詳解】AB．驢對磨的拉力沿圓周切線方向，拉力作用點的速度方向也在圓周切線方向，故可認為拉磨過程中拉力方向始終與速度方向相同，故根據微元功原理可知，拉力對磨盤所做的功等于拉力的大小與拉力作用點沿圓周運動弧長的乘積，則磨轉動一周，弧長所以拉力所做的功故A錯誤；B對。C．根據平均功率的定義得故C錯誤；D．線速度為故D錯誤。故選B。7.如圖為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則（）A.a點和b點的線速度大小相等B.a點和b點的角速度大小相等C.a點和c點的線速度大小相等D.a點和d點周期大小相等【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由于a、c兩點是傳送帶傳動兩輪子邊緣上兩點，則，b、c兩點為共軸的輪子上兩點，，由于，根據，則，A錯誤；B．b、c兩點為共軸的輪子上兩點，，a、c兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，根據，則，所以，B錯誤；C．由于a、c兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則，C正確；D．a、c兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，，根據，則，c、d兩點為共軸的輪子上兩點，則，所以，D錯誤。故選C。8.據報道北京時間2021年10月16日9時58分，航天員翟志剛、王亞平、葉光富先后進入天和核心艙，中國空間站也迎來了第二個飛行乘組。已知空間站繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的，地球同步衛星軌道離地面的高度約為地球半徑的6倍，下列說法正確的是（）A.航天員在空間站可以通過舉重來鍛煉肩部和背部肌肉B.航天員在空間站可以通過彈簧拉力器鍛煉肩部和背部肌肉C.中國空間站在軌道上運行速度大于同步衛星的運行速度D.王亞平老師將水從水袋中擠出后，水會在空中顯現水球是因為水不受萬有引力作用【答案】BC【解析】【詳解】A.重物在空間站里處于完全失重狀態，所以航天員在空間站不可以通過舉重來鍛煉肩部和背部肌肉，故A錯誤；B.彈簧彈力是由彈簧形變產生，航天員在空間站可以通過彈簧拉力器鍛煉肩部和背部肌肉，故B正確；C.根據萬有引力提供向心力有解得結合題意可知中國空間站在軌道上運行速度大于同步衛星的運行速度，故C正確；D.王亞平老師將水從水袋中擠出后，水會在空中顯現水球是因為水球所受萬有引力全部用來提供做間周運動的向心力而處于完全失重狀態，故D錯誤。故選BC。9.北京時間2022年6月5日20時50分，“神舟十四號”3名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲全部順利進入“天和”核心艙。已知核心艙距地球的高度為h，繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，地球的半徑為R，引力常量為G，把地球看成質量分布均勻的球體，球體的體積公式（r為球體的半徑），不考慮地球自轉的影響。下列說法正確的是（）A.地球的質量為B.核心艙轉動的角速度為C.地球表面的重力加速度大小為D.地球的密度為【答案】AD【解析】【詳解】AD．設地球的質量為，核心艙的質量為，根據萬有引力提供向心力有可得由公式可得，地球的密度為故AD正確；B．根據公式可得，核心艙轉動的角速度為故B錯誤；C．根據題意，設地球表面物體的質量為，由萬有引力等于重力有又有可得故C錯誤；故選AD。10.如圖所示，在豎直平面內固定有兩個很靠近的同心圓軌道，外圓光滑內圓粗糙.一質量為的小球從軌道的最低點以初速度向右運動，球的直徑略小于兩圓間距，球運動的軌道半徑，取，不計空氣阻力，設小球過最低點時重力勢能為零，下列說法正確的是（）A.若要小球不擠壓內軌，則一定不小于B.若小球第一次運動到最高點時速度大小為零，則一定大于C.若小球運動到最高點時速度為零，則小球克服摩擦力做功一定為零D.若小球開始運動時初動能為，則足夠長時間后小球的最大動能為【答案】ABD【解析】【詳解】A．小球如果不擠壓內軌，小球重力提供向心力，由牛頓第二定律得由于小球不擠壓內軌，則小球在整個運動過程中不受摩擦力作用，只有重力做功，機械能守恒，從最低點到最高點過程中，由機械能守恒定律得解得則小球要不擠壓內軌，最低點速度應大于等于，故A正確；B．如果內圓光滑，小球在運動過程中不受摩擦力，小球在運動過程中機械能守恒，如果小球運動到最高點時速度為0，由機械能守恒定律得小球在最低點時的速度由于內圓粗糙，小球在運動過程中要克服摩擦力做功，則小球在最低點時的速度應大于，故B正確；C．若小球運動到最高點時速度為0，則小球在運動過程中一定與內圓接觸，受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，故C錯誤；D．小球恰好能通過外軌最高點，在最低點的動能至少為若小球恰能到達與圓心等高處，由于重力在此過程中沿法線的分力背離圓心，所以小球一定在外軌運動，由可知，初動能為，現小球的初動能為大于而小于，說明小球在運動過程中會與內軌接觸，要克服摩擦力做功，機械能減少，經過足夠長時間后，最終小球將有兩種可能，一種是在上半個圓內軌某處靜止，一種是在軌道的下半圓沿外軌做往復運動，到達與圓心同高位置處速度為零，則小球的最終機械能故在最低點時動能最大為，故D正確。故選ABD。二、實驗題。（每空3分，共18分）11.用如圖所示的向心力演示器探究向心力的表達式，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為。（1）在這個實驗中，利用了_______來探究向心力的大小F與小球質量m、角速度和半徑r之間的關系。A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法（2）探究向心力大小F與質量m的關系時，選擇兩個質量_________（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板________（選填“A”或“B”）和擋板C處?！敬鸢浮竣?C②.不同③.A【解析】【詳解】（1）[1]本實驗中采用了控制變量的方法，探究向心力的大小F與小球質量m、角速度和半徑r物理量之間的關系。故選C。（2）[2][3]探究向心力大小F與質量m的關系時，應該控制角速度和半徑r相等，選擇兩個質量不同的小球做實驗，因為小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為，故應該將小球放在擋板A和擋板C處。12.如圖所示，一類似于實驗裝置的皮帶傳動裝置，A、B、C三點到各自轉軸的距離分別為，已知，若在傳動過程中，皮帶不打滑。則A點與C點的角速度之比___________，B點與C點的向心加速度大小之比___________。A、B、C三點線速度之比為___________?！敬鸢浮竣?②.③.2：1：2【解析】【詳解】[1]因為皮帶不打滑，所以A點與C點的線速度相等，即即有所以[2]B點與A點的角速度相同，則B點與C點的向心加速度大小之比為[3]由于所以A和B具有相同角速度由此可得三、解答題（12分+15分+15分=42分）。13.在冰雪沖浪項目中，安全員將小張和滑板的整體（可視為質點）從點沿左側圓弧切線方向推入滑道，小張和滑板的整體獲得的初速度，圓弧所在圓的半徑，圓弧所對應的圓心角，為軌道最低點，曲面滑道為冰滑道，冰滑道可視為光滑，右側平臺為雪道緩沖區。小張和滑板的總質量為，右側平臺比左側平臺高。小張和滑板的整體沖上右側平臺后減速運動，滑板與平臺間動摩擦因數為，重力加速度，整個過程中小張和滑板始終是一個整體未曾相對運動，小張和滑板的整體也始終未曾脫離滑道，曲面滑道和緩沖平臺平滑鏈接。，求：（1）小張和滑板的整體在圓弧冰滑道最值低點時的速率及其對冰道的壓力；（2）小張和滑板的整體在右側雪道滑行的距離?！敬鸢浮浚?），，方向豎直|向下；（2）【解析】【詳解】（1）根據題意，從到的過程中，由動能定律有代入數據解得在點，根據牛頓第二定律有解得由牛頓第三定律可知，對軌道的壓力為方向豎直向下。（2）根據題意，小朋友和滑板從運動到停止的過程中，根據動能定理有代入數據解得14.如圖所示，為供兒童娛樂的滑梯的示意圖，其中AB為斜面滑槽，與水平方向的夾角為θ=37°；長L的BC水平滑槽，與半徑R=0.2m的圓弧CD相切；ED為地面。已知兒童在滑槽上滑動時的動摩擦因數均為μ=0.5，斜面AB與水平面BC光滑圓弧連接，A點離地面的豎直高度AE為H=2m。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求：（1）兒童在斜面滑槽上滑下時的加速度大?。唬?）為了使兒童在娛樂時不會從C處平拋滑出，水平滑槽BC的長度L至少為多少。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（