河南省新鄉(xiāng)市多校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1天一大聯(lián)考2023—2024學(xué)年（下）高一年級(jí)期中考試物理考生注意：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.2024年2月23日，北京冬奧會(huì)冠軍蘇翊鳴在單板滑雪公開組男子大跳臺(tái)比賽中以182.60分奪冠。假設(shè)蘇翊鳴從最高點(diǎn)到落地的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力和旋轉(zhuǎn)的影響，則（）A.最高點(diǎn)到落地時(shí)間與蘇翊鳴和滑板的質(zhì)量有關(guān)B.最高點(diǎn)到落地的時(shí)間由最高點(diǎn)到落地的高度決定C.飛行過(guò)程中相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量增大D.飛行過(guò)程中相等豎直位移內(nèi)速度的變化量不變〖答案〗B〖解析〗AB．從最高點(diǎn)到落地的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得與蘇翊鳴和滑板的質(zhì)量無(wú)關(guān)，由最高點(diǎn)到落地的高度決定，故A錯(cuò)誤，B正確；C．速度的變化量飛行過(guò)程中相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量不變，故C錯(cuò)誤；D．豎直方向有飛行過(guò)程中相等豎直位移內(nèi)速度的變化量變小，故D錯(cuò)誤。故選B。2.體操單杠比賽中，有一個(gè)單臂大回環(huán)動(dòng)作，如圖所示為運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)的情景，則（）A.運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的最小速度不能為0B.在最高點(diǎn)，單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力提供運(yùn)動(dòng)員圓周運(yùn)動(dòng)的向心力C.單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員的重力始終是一對(duì)平衡力D.若運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的速度增大，則運(yùn)動(dòng)員需要的向心力增大〖答案〗D〖解析〗A．當(dāng)在最高點(diǎn)單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力等于重力時(shí)，最小速度為0，故A錯(cuò)誤；B．在最高點(diǎn)，單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力和重力的合力提供運(yùn)動(dòng)員圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故B錯(cuò)誤；C．由于運(yùn)動(dòng)員做的圓周運(yùn)動(dòng)，所以單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員的重力不一定平衡，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)若運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的速度增大，則運(yùn)動(dòng)員需要的向心力增大，故D正確。故選D。3.2024年2月3日7時(shí)37分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將吉利星座02組衛(wèi)星發(fā)射升空，11顆衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。假設(shè)其中三顆衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，a為地球的同步衛(wèi)星，周期為T，b為傾斜軌道衛(wèi)星，c為極地衛(wèi)星（繞地球的兩極做圓周運(yùn)動(dòng)），已知，地球表面兩極的重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說(shuō)法正確的是（）A.b衛(wèi)星距離地球表面的高度為B.c衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期大于TC.a和c衛(wèi)星的線速度之比為D.a和c衛(wèi)星的向心加速度之比為〖答案〗A〖解析〗B．根據(jù)開普勒第三定律可得故B錯(cuò)誤；A．根據(jù)黃金代換式根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得故A正確；C．根據(jù)可得a和c衛(wèi)星的線速度之比為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得a和c衛(wèi)星的向心加速度之比為故D錯(cuò)誤。故選A。4.“打水漂”是一種常見(jiàn)的娛樂(lè)活動(dòng)，一薄鐵片從距離水面高度為h處水平拋出，水平方向運(yùn)動(dòng)距離l，與水面第一次作用后，薄鐵片會(huì)反復(fù)在水面上彈跳前進(jìn)。假設(shè)薄鐵片和水面每次接觸后，在水平方向，速度不變，而在豎直方向，速度方向相反，大小變?yōu)樵瓉?lái)的，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A.薄鐵片拋出的初速度大小為B.薄鐵片第二次與水面接觸后上升的高度為C.薄鐵片從與水面第一次接觸到第二次與水平面接觸水平方向的位移大小為lD.薄鐵片每次接觸水面時(shí)速度方向與水面的夾角不變〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)，解得故A錯(cuò)誤；B．第一次豎直方向自由落體有薄鐵片第二次與水面接觸后速度為豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)薄鐵片第二次與水面接觸后上升的高度為故B錯(cuò)誤；C．薄鐵片從與水面第一次接觸到第二次與水平面接觸水平方向的時(shí)間薄鐵片從與水面第一次接觸到第二次與水平面接觸水平方向的位移大小為故C正確；D．薄鐵片接觸水面時(shí)速度方向與水面的夾角的正切值為因?yàn)樗剿俣炔蛔?，豎直方向速度變小，所以薄鐵片每次接觸水面時(shí)速度方向與水面的夾角變小，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，水平薄板上放置質(zhì)量為物塊A，用水平輕繩通過(guò)光滑的固定小圓環(huán)懸掛質(zhì)量為的小球B，小球B到小圓環(huán)的繩長(zhǎng)為l，小球B以懸掛點(diǎn)為頂點(diǎn)做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)，繩與豎直方向的夾角為時(shí)，物塊A剛好不滑動(dòng)。已知A、B及圓環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球B的運(yùn)動(dòng)周期為B.A和水平薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.當(dāng)B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度減小時(shí)，繩與豎直方向的夾角減小D.當(dāng)B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度減小時(shí)，滑塊A可能滑動(dòng)〖答案〗C〖解析〗A．以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得小球B的運(yùn)動(dòng)周期為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)繩子拉力為，以B為對(duì)象，豎直方向根據(jù)受力平衡可得以A為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得解得A和水平薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故B錯(cuò)誤；CD．以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知當(dāng)B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度減小時(shí)，增大，繩與豎直方向的夾角減小；根據(jù)可知繩子拉力減小，則A受到的靜摩擦力減小，滑塊A不可能滑動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)上方固定一力傳感器，顯示細(xì)繩的拉力，在O點(diǎn)的正下方處有一光滑小釘子P，把細(xì)線沿某一方向拉直，如圖所示，無(wú)初速度釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子的瞬間，小球速度不變，傳感器的示數(shù)變?yōu)榕銮八查g的1.5倍，已知重力加速度為g，則小球在最低點(diǎn)的速度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)小球在最低點(diǎn)的速度大小為，碰到釘子前瞬間有碰到釘子后瞬間有聯(lián)立解得故選A7.2024年2月25日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，近期國(guó)內(nèi)多個(gè)團(tuán)隊(duì)合作，利用清華大學(xué)——馬化騰巡天望遠(yuǎn)鏡（TMTS），發(fā)現(xiàn)了一距離地球2761光年的致密雙星系統(tǒng)——TMTSJ0526。已知組成某雙星系統(tǒng)的兩顆恒星A和B，質(zhì)量分別為和，相距為L(zhǎng)。在萬(wàn)有引力作用下各自繞它們連線上的某一點(diǎn)，在同一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中二者之間的距離始終不變。已知引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A和B的半徑之比為B.A和B的線速度之比為C.A和B的向心加速度之比為D.A和B的運(yùn)動(dòng)周期均為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力其中可得，A和B的半徑之比為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)A和B的線速度之比為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)A和B的向心加速度之比為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，聯(lián)立得故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，將一小球P正對(duì)墻面的O點(diǎn)以大小不同的速度水平拋出，PO間距為L(zhǎng)，小球落在墻面上的落點(diǎn)記為M，已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.初速度越大，OM的距離越小B.初速度越大，落在墻面的豎直速度越大C.初速度越大，落在墻面的速度越大D.當(dāng)初速度為時(shí)，落在墻面的速度最小〖答案〗AD〖解析〗AB．設(shè)小球的初速度為，則有豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知OM的距離和小球落在墻面的豎直速度分別為，可知初速度越大，OM的距離越小，小球落在墻面的豎直速度越小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．小球落在墻面的速度大小為根據(jù)數(shù)學(xué)基本不等式可知，當(dāng)即初速度為小球落在墻面的速度最小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD9.如圖所示，物塊A放在光滑的水平地面上，豎直懸掛的B小球通過(guò)光滑的定滑輪與物塊A相連，初始時(shí)，細(xì)繩與水平方向的夾角為，在水平外力的作用下，物塊A向左以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A.初始時(shí)，B小球的速度大小為B.B小球做減速運(yùn)動(dòng)C.B小球處于超重狀態(tài)D.A物塊受到的水平外力恒定〖答案〗AC〖解析〗A．對(duì)AB沿繩方向速度相等，則有故A正確；B．物塊A向左運(yùn)動(dòng)，角度變小，則B小球做向上的加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤，C正確；D.設(shè)定滑輪到物塊間的繩長(zhǎng)為l，對(duì)小球B速度求導(dǎo)可得所以B加速度的大小為，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A有解得隨著角度的變化，水平外力不恒定，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.小船過(guò)河時(shí)，以小船所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，以水流速的方向?yàn)閤軸正方向，水流速的大小為，垂直于水流速的方向?yàn)閥軸，小船船頭垂直于河岸在y方向做初速度為0，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知河寬為d，則（）A.小船到達(dá)對(duì)岸的速度方向與x軸夾角的正切值為B.小船到達(dá)對(duì)岸的速度大小為C.小船到達(dá)對(duì)岸的坐標(biāo)為（，）D.小船的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為〖答案〗BCD〖解析〗ABC．小船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，沿y軸方向有解得小船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，沿y軸方向的分速度為小船到達(dá)對(duì)岸的速度方向與x軸夾角的正切值為小船到達(dá)對(duì)岸的速度大小為沿x軸方向有則小船到達(dá)對(duì)岸的坐標(biāo)為（，），故A錯(cuò)誤，BC正確；D．小船沿x軸方向有沿y軸方向有聯(lián)立可得小船的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為故D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖1所示，在“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是______（填選項(xiàng)序號(hào)）。A.小球釋放的初始位置越高越好B.每次小球要從同一高度處由靜止釋放C.斜槽的末端切線必須水平D.小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板（2）某同學(xué)為了更精確地描繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，使用頻閃照相機(jī)（每隔相等時(shí)間T拍一次照片）拍攝小球在空中的位置。小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖2中的a、b、c、d所示，由于照片上的污漬，b球在坐標(biāo)紙上的位置模糊不清。已知圖2中每個(gè)小方格的實(shí)際邊長(zhǎng)，重力加速度g取，那么：①照相機(jī)的頻閃周期______s；②小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小是______m/s?！即鸢浮剑?）BCD（2）①.0.05②.1〖解析〗【小問(wèn)1詳析】A．小球釋放的初始位置要適當(dāng)，不是越高越好，故A錯(cuò)誤；B．為了讓小球平拋的初速度相同，每次小球要從同一高度由靜止釋放，故B正確；C．斜槽軌道末端必須水平，小球才能做平拋運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板，故D正確。故選BCD?！拘?wèn)2詳析】①豎直方向每個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間相同，所以豎直方向位移差相等，根據(jù)圖可知，a、b豎直差一格，b、c豎直差兩格，所以根據(jù)解得照相機(jī)的頻閃周期小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小是12.假設(shè)某興趣小組在空間站“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)測(cè)小滑塊質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。轉(zhuǎn)臺(tái)能繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，裝有遮光條的小滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連接固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器，計(jì)算機(jī)能通過(guò)傳感器顯示細(xì)線的拉力F，安裝在鐵架臺(tái)上的光電門可以讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，興趣小組采取了下列步驟：①用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度d；②將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使細(xì)線剛好伸直；③用刻度尺測(cè)量出滑塊的旋轉(zhuǎn)半徑R；④輕推滑塊，使滑塊以某一角速度隨軸一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄力傳感器和光電門的示數(shù)；依次增大滑塊的角速度，并保證每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)F和光電門的示數(shù)Δt?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)水平轉(zhuǎn)臺(tái)光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)______（填“有”或“無(wú)”）影響。（2）滑塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小可由______計(jì)算得出。（3）處理數(shù)據(jù)時(shí)，興趣小組的同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，以為橫軸，建立平面直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)后擬合為一條直線，如圖2所示，測(cè)得圖像的斜率為k，則滑塊的質(zhì)量為______（用題中已知量字母表示）?！即鸢浮剑?）無(wú)（2）（3）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】因空間站處于完全失重狀態(tài)，滑塊對(duì)水平轉(zhuǎn)臺(tái)壓力為零，則本實(shí)驗(yàn)水平轉(zhuǎn)臺(tái)光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響?！拘?wèn)2詳析】滑塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小【小問(wèn)3詳析】根據(jù)由圖像可知解得13.2024年2月24日，中國(guó)載人月球探測(cè)任務(wù)新飛行器名稱已經(jīng)確定，新一代載人飛船命名為“夢(mèng)舟”，月面著陸器命名為“攬?jiān)隆?。假設(shè)“夢(mèng)舟”飛船繞月球表面飛行的周期為T，“攬?jiān)隆憋w行器在月球表面著陸后，宇航員在月球表面將一小球從傾角為的斜面上，以水平速度拋出后，仍落在斜面上，如圖所示。月球半徑為R，空中運(yùn)動(dòng)時(shí)不計(jì)阻力，求：（1）月球表面的重力加速度大小；（2）從斜面上拋出的小球，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落在斜面上。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）飛船繞月球表面飛行的周期為T，則有解得月球表面的重力加速度大小為（2）從斜面上以水平速度拋出小球，落在斜面時(shí)，有可得下落時(shí)間為14.如圖所示，水平面與光滑半圓軌道在P點(diǎn)平滑相接，半圓的半徑為R，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從水平面上的某點(diǎn)以某一未知速度拋出，方向與水平方向的夾角為（未知），小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，從半圓軌道上端無(wú)碰撞進(jìn)入，并剛好能做圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球拋出時(shí)的初速度大小以及與水平方向夾角的正切值；（2）小球拋出點(diǎn)與P點(diǎn)的距離?！即鸢浮剑?），；（2）〖解析〗（1）從半圓軌道上端無(wú)碰撞進(jìn)入，則有可得在最高點(diǎn)的速度大小為方向水平向右，由斜拋運(yùn)動(dòng)可知解得（2）小球拋出到最高點(diǎn)的時(shí)間小球拋出點(diǎn)與P點(diǎn)的距離15.2023年10月31日8時(shí)11分，神舟十六號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。已知地球半徑為R，地球表面兩極的重力加速度為，返回艙繞地球在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v，到達(dá)軌道I的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道II的近地點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入近地軌