天津市五區(qū)縣重點(diǎn)校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

2022~2023學(xué)年度第二學(xué)期期中重點(diǎn)校聯(lián)考高一物理第Ⅰ卷（共40分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分）1.2022年7月27日，國(guó)際小行星中心發(fā)布公告確認(rèn)中科院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)兩顆近地小行星。如圖所示，某顆小行星繞太陽(yáng)依次從a→b→c→d→a運(yùn)動(dòng)。在軌道上這四個(gè)位置中，該行星運(yùn)動(dòng)速率最大的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知行星和太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，a點(diǎn)離太陽(yáng)最近，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，速率最大。故選A。2.廣場(chǎng)上常常見(jiàn)到一種叫做“套圈圈”的休閑游戲，某大人和小孩先后直立在界外同一位置，可視為在同一豎直線上不同高度分別水平拋出小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體。若忽略空氣阻力影響，小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.大人所拋出圓環(huán)的速度更大B.小孩所拋出圓環(huán)的位移更大C.大人所拋出圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短D.小孩所拋出圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短【答案】D【解析】【詳解】CD．拋出的圓環(huán)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，有可得拋出點(diǎn)到地面的高度，大人的比小孩的高，可知大人拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)，小孩所拋出圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短，故C錯(cuò)誤、D正確；A．在水平方向上有可得兩圓環(huán)水平位移相同，小孩拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間段，可知小孩拋出的圓環(huán)的速度更大，故A錯(cuò)誤；B．大人身高高，拋出點(diǎn)大人的比小孩的高，大人和小孩拋出的圓環(huán)落地點(diǎn)相同，所以小孩拋出的圓環(huán)位移更小，B錯(cuò)誤。故選D。3.生活中人們通常利用定滑輪來(lái)升降物體。如圖所示，一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，繩的一端系著質(zhì)量為m的重物A，繩的另一端由人握著向左以速度v勻速移動(dòng)，經(jīng)過(guò)圖示位置時(shí)繩與水平方向的夾角為α，下列說(shuō)法正確的是（）A重物勻加速上升B.重物以速度v勻速上升C.繩對(duì)重物的拉力始終小于它的重力D.經(jīng)過(guò)圖示位置α=60°時(shí)人與重物的速度大小之比為2：1【答案】D【解析】【詳解】AB．繩子被人握的一端速度分解如圖所示重物經(jīng)過(guò)圖示位置的速度為人向左以速度勻速移動(dòng)過(guò)程中，繩與水平方向的夾角逐漸減小，增大，重物加速上升，但不是勻加速上升。AB錯(cuò)誤；C．重物向上做加速運(yùn)動(dòng)，合力方向向上，繩對(duì)重物的拉力始終大于它的重力；故C錯(cuò)誤；D．若時(shí)，人與重物的速度大小之比為故D正確。故選D4.伴隨國(guó)民物質(zhì)文化生活的日益豐富，大眾的健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，對(duì)膝蓋損耗較小的騎行運(yùn)動(dòng)越來(lái)越受歡迎。圖中的氣嘴燈是下端安裝在自行車的氣嘴上的飾物，騎行時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)光，炫酷異常。一種氣嘴燈的感應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)如右圖所示，一重物套在光滑桿上，并與上端固定在A點(diǎn)的彈簧連接，彈簧處于拉伸狀態(tài)，觸點(diǎn)M與觸點(diǎn)N未接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧再次拉伸，當(dāng)重物上的觸點(diǎn)M與觸點(diǎn)N接觸，電路連通，LED燈就會(huì)發(fā)光。關(guān)于此燈下面說(shuō)法中正確的是（）A.停車時(shí)也會(huì)發(fā)光，只是燈光較暗B.騎行達(dá)到一定速度值時(shí)燈才會(huì)亮C.無(wú)論車輪轉(zhuǎn)多快，氣嘴燈都無(wú)法在圓周運(yùn)動(dòng)的頂端發(fā)亮D.此感應(yīng)裝置的發(fā)光利用重物的向心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)【答案】B【解析】【詳解】A．停車時(shí)，車輪未轉(zhuǎn)動(dòng)，重物不能做離心運(yùn)動(dòng)，從而使M點(diǎn)與N點(diǎn)不接觸，不能發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B．觸點(diǎn)M做離心運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速越大，觸點(diǎn)M離圓心越遠(yuǎn)，當(dāng)騎行達(dá)到一定速度值時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值，觸點(diǎn)M與觸點(diǎn)N接觸，氣嘴燈可以發(fā)光，故B正確；C．觸點(diǎn)M做離心運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速越大，觸點(diǎn)M離圓心越遠(yuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，觸點(diǎn)M可以始終與觸點(diǎn)N接觸，氣嘴燈可以一直發(fā)光，故C錯(cuò)誤；D．離心現(xiàn)象是指做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)裝置的原理正是利用離心現(xiàn)象，使兩觸點(diǎn)接觸而點(diǎn)亮LED燈，故D錯(cuò)誤。故選B。5.某商場(chǎng)設(shè)有步行樓梯和自動(dòng)扶梯，步行樓梯每級(jí)的高度是，自動(dòng)扶梯與水平面的夾角為，自動(dòng)扶梯前進(jìn)的速度是。有甲、乙兩位顧客，分別從自動(dòng)扶梯和步行樓梯的起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，乙在步行樓梯上以每秒上兩個(gè)臺(tái)階的速度勻速上樓。如果該樓層高，關(guān)于哪位顧客先到達(dá)樓上，用時(shí)多少，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲先到達(dá)樓上，用時(shí)B甲先到達(dá)樓上，用時(shí)C.乙先到達(dá)樓上，用時(shí)D.乙先到達(dá)樓上，用時(shí)【答案】A【解析】【詳解】由題可知，顧客乙上樓梯的豎直向上的速度為顧客甲上樓梯的豎直向上的速度為設(shè)樓梯的總高度為，則甲到達(dá)樓上所用的時(shí)間為乙到達(dá)樓上所用的時(shí)間為代入數(shù)據(jù)比較可知故選A。二、不定項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分，全選對(duì)得5分，選對(duì)但選不全得3分，錯(cuò)選不得分）6.在修筑鐵路時(shí)，為了消除輪緣與鐵軌間的擠壓，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膬A斜軌道，即兩個(gè)軌道存在一定的高度差。火車軌道在某轉(zhuǎn)彎處其軌道平面傾角為，轉(zhuǎn)彎半徑為，在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為右圖中的aB.火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為右圖中的bC.在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為D.適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速【答案】BD【解析】【詳解】AB．火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為水平面，為右圖中的b。故A錯(cuò)誤，B正確；C．由重力與支持力的合力提供向心力，可知可得在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為故C錯(cuò)誤；D．由C項(xiàng)分析可知，適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差，可以適當(dāng)增大傾角，可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速。故D正確。故選BD。7.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為的小木塊和（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，與轉(zhuǎn)軸的距離為，與轉(zhuǎn)軸的距離為，兩木塊與圓盤的最大靜摩擦力均為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為。若圓盤從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A.一定比先開(kāi)始滑動(dòng)B.、所受的摩擦力始終相等C.是開(kāi)始相對(duì)圓盤滑動(dòng)的臨界角速度D.當(dāng)時(shí)，所受摩擦力的大小為【答案】AC【解析】【詳解】AC．當(dāng)a恰好發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力解得當(dāng)b恰好發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力解得由上可知，b恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的角速度更小，即b先發(fā)生滑動(dòng)，故AC正確；B．當(dāng)角速度為時(shí)，a，b均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，靜摩擦力提供向心力此時(shí)，a，b所受摩擦力不同，故B錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，a尚未發(fā)生滑動(dòng)，所受摩擦力的大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。8.滑雪是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員穿專用的滑雪板，從弧形的雪坡上a點(diǎn)沿水平方向飛出后，又落回到足夠長(zhǎng)的傾斜雪坡上的b點(diǎn)。如圖所示，傾斜的雪坡（視為斜面）傾角為，運(yùn)動(dòng)員以水平速度飛出，且飛出后在空中的姿勢(shì)保持不變，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員從飛出到落到斜面上所用時(shí)間為，運(yùn)動(dòng)員剛落到斜面上時(shí)速度方向與水平面的夾角為，重力加速度為，則以下說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員飛出的水平速度越小，越小B.運(yùn)動(dòng)員剛落到斜面上時(shí)速度方向與水平面夾角的正切值是傾斜的雪坡傾角正切值的兩倍，即C.運(yùn)動(dòng)員從飛出到離斜面最遠(yuǎn)所用時(shí)間D.運(yùn)動(dòng)員在空中距斜面最遠(yuǎn)距離可以表示為【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)運(yùn)動(dòng)員落到雪坡上的速度與水平面的夾角為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論傾斜的雪坡傾角為θ不變，所以運(yùn)動(dòng)員落到雪坡上的速度與斜面的夾角為也不變，A錯(cuò)誤；B正確；C．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有解得運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為運(yùn)動(dòng)員從飛出到離斜面最遠(yuǎn)所用時(shí)間為故C正確；D．離斜坡的最遠(yuǎn)距離故D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷（共60分）三、填空題（本題共2小題，每空2分，共14分）9.圖甲是某個(gè)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與小鐵球Q離水平地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)小球P從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開(kāi)電路使電磁鐵釋放小球Q，發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地。多次改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時(shí)落地，且在空中始終不相碰。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說(shuō)法，正確的有______。A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末段N端必須水平C．小球P每次必須從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放（2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明______。A．兩小球落地速度的大小相同B．小球P在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．小球P在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與小球Q的運(yùn)動(dòng)相同（3）若通過(guò)頻閃照相記錄某一次小球P的運(yùn)動(dòng)軌跡在一張印有小方格（小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm）的紙上，小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖乙中的a、b、c、d所示，已知重力加速度g=10m/s2，則小球拋出時(shí)的初速度大小為_(kāi)_____m/s。【答案】①.B②.C③.2【解析】【詳解】（1）[1]A．斜槽軌道不一定必須光滑，只要小球到達(dá)底端時(shí)速度相等即可，故A錯(cuò)誤；B．斜槽軌道末段N端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．為了得到小球P做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，P小球每次從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放，觀察落地時(shí)與小球Q的落地時(shí)間是否相同，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）[2]A．兩球同時(shí)落地，可知兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，P做平拋運(yùn)動(dòng)，Q做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)豎直分速度相等，但是平拋運(yùn)動(dòng)有水平分速度，則落地時(shí)速度不相等，故A錯(cuò)誤；C．兩球同時(shí)落地，可知P小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與Q小球相同，故C正確；B．該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明小球P在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。B錯(cuò)誤。故選C。（3）[3]小球P在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線運(yùn)功，在豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)功的推論可得代入數(shù)據(jù)，解得根據(jù)公式，可得水平方向的速度為10.如圖所示是“DIS向心力實(shí)驗(yàn)器”，當(dāng)一定質(zhì)量的砝碼隨旋轉(zhuǎn)臂一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力可通過(guò)牽引桿由力傳感器測(cè)得；旋轉(zhuǎn)臂另一端的擋光桿每經(jīng)過(guò)光電門一次，通過(guò)力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力和擋光時(shí)間的數(shù)據(jù)。（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該采用的實(shí)驗(yàn)方法為（）A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光桿的寬度為，某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑為，經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間為，則角速度為_(kāi)____。（3）保持砝碼質(zhì)量和擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑不變，以力傳感器力為縱坐標(biāo)，以________（選填“”、“”或“”為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條直線。若在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖所示直線，則圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是（）A．砝碼在旋轉(zhuǎn)臂上受到摩擦力作用B．砝碼在隨旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)位置發(fā)生了變化C．光電門記錄數(shù)據(jù)存在延遲【答案】①.C②.15③.④.A【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中保持砝碼的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不變，改變其轉(zhuǎn)速，所以采用的是控制變量法。故選C。（2）[2]擋光桿的寬度在擋光過(guò)程的極短時(shí)間內(nèi)，擋光桿的平均線速度為因?yàn)闀r(shí)間極短，可以認(rèn)為此平均速度大小等于擋光桿的瞬時(shí)線速度的大小。擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑則其角速度（3）[3]由上可知，擋光桿的擋光時(shí)間與擋光桿旋轉(zhuǎn)角速度之間的關(guān)系為砝碼與擋光桿具有相同的角速度，設(shè)砝碼旋轉(zhuǎn)半徑為r，根據(jù)向心力公式有所以，F(xiàn)與成線性關(guān)系，以F為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)可擬合得到一條直線。[4]A．滑塊和水平桿之間有摩擦力，開(kāi)始一段時(shí)間，摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大值后，才存在繩子拉力。故A正確；B．砝碼在隨旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)位置發(fā)生了變化，不會(huì)出現(xiàn)如圖所示的圖像，故B錯(cuò)誤；C．光電門記錄數(shù)據(jù)存在延遲，不會(huì)出現(xiàn)如圖所示的圖像，故C錯(cuò)誤。故選A。四、計(jì)算題（本題共3道題，共46分）11.如圖所示，半徑為光滑半圓軌道豎直放置，質(zhì)量為的鋼球從A點(diǎn)射入。通過(guò)軌道的最高點(diǎn)后水平拋出，落在A點(diǎn)左側(cè)離A點(diǎn)處的點(diǎn)。重力加速度。求：（1）小球在點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?）小球在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。【答案】（1）；（2），方向豎直向上【解析】【詳解】（1）設(shè)鋼球從B點(diǎn)射出時(shí)的速度為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，其中，代入數(shù)值解得（2）小球在點(diǎn)時(shí)有代入數(shù)值解得根據(jù)牛頓第三定律可得小球在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為方向豎直向上。12.游樂(lè)園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施如圖甲所示，它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角不計(jì)空氣阻力及繩重，且繩不可伸長(zhǎng)，（，，）求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：（1）繩子拉力的大小及轉(zhuǎn)盤角速度的大小；（2）調(diào)整轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，繩長(zhǎng)不變，使繩與豎直方向的夾角，求此時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度；（3）調(diào)整轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速使繩與豎直方向夾角由變成的過(guò)程中，飛椅（可看成質(zhì)點(diǎn)）在豎直方向的高度變化值。【答案】（1）500N，；（2）；（3）1m【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，對(duì)人和座椅受力分析，如圖所示，由平衡條件解得根據(jù)題意，由牛頓第二定律有由幾何關(guān)系可知解得（2）根據(jù)題意，由牛頓第二定律有由幾何關(guān)系可知解得（3）由幾何關(guān)系可知13.實(shí)踐小組的同學(xué)在進(jìn)行戶外活動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)某工廠外有一根排污管正在向河道偷排大量污水。這根管道處于水平狀