云南省玉溪市江川区第一中学、通海县第一中学2023-2024学年高一下学期4月联考物理试卷(含答案)

这是一份云南省玉溪市江川区第一中学、通海县第一中学2023-2024学年高一下学期4月联考物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动的速度随时间是均匀变化的
C.相对地面做曲线运动的物体合力可以为零
D.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
2．如图所示是两物体从同一地点出发，沿相同的方向做直线运动的图象，由图象可知( )
A.A比B早出发5 s
B.第15 s末速度相等
C.前15 s内A的位移比B的位移大50 m
D.第20 s末位移之差为25 m
3．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法正确的是( )
A.货物受到的支持力增大B.货物受到的支持力不变
C.货物受到的摩擦力增大D.货物受到的摩擦力不变
4．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，货车前进了一小段距离，将货物提升到如图所示的位置，此过程中下列说法正确的是( )
A.此时货箱向上运动的速率等于
B.此时货箱向上运动的速率大于v
C.此过程中货物的速率不变
D.此过程中货物对货箱底部压力大于货物自身重力
5．如图所示，一名运动员在水平面上进行跳远比赛，腾空过程中离水平面的最大高度为1.25m，起跳点与落地点的水平距离为5m，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度，则运动员( )
A.在空中的运动时间为1.0s
B.在最高点时的速度大小为10m/s
C.落地时的速度大小为10m/s
D.落地时速度方向与水平面所成的夹角为60°
6．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:16，在用力蹬脚踏板匀速度前进的过程中，说法正确的是( )
A.小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为16:1
B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4
C.大齿轮边缘和后轮边缘的加速度大小之比为1:4
D.大齿轮和小齿轮轮缘的加速度大小之比为4:1
7．我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器，假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（小于绕行周期），运动的弧长为s，航天器与月球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则( )
A.航天器的轨道半径为B.航天器的环绕周期为
C.月球的质量为D.月球的密度为
二、多选题
8．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道1上运行的速率大于卫星在轨道3上运行的速率
B.卫星在轨道3上经过P点时的加速度等于它在轨道2上经过P点时的加速度
C.三条轨道中速率最大时刻为经过轨道2上的Q点时，速率最小时刻为经过轨道3上的P点
D.周期关系为
9．下列关于地球同步卫星的说法正确的是( )
A.它的周期、高度、速度大小都是一定的
B.它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
C.地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小可能不同
D.地球赤道上的物体随地球自转的线速度小于地球同步卫星的线速度
10．如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间( )
A.物体B的加速度大小为g
B.物体C与吊篮A间的弹力大小为0.5mg
C.物体C的加速度大小为2g
D.吊篮A的加速度大小为1.5g
三、计算题
11．如图所示，半径为l的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定的角速度匀速转动，一质量为m的小物块在陶罐内，随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为θ。已知重力加速度为g。求：
（1）小物块的向心加速度；
（2）小物块的线速度；
（3）小物块的周期。
12．如图甲，为一名滑雪运动员的训练画面，其运动过程可简化为如图乙的模型：运动员（可视为质点）沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑，到达坡底后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后停下。已知倾斜滑道的倾角，运动员沿斜面下滑到达坡底。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均为，运动员由倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，取，（，）求：
（1）运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小；
（2）运动员到达坡底时的速度大小；
（3）运动员从静止开始9s内运动的总路程。
13．如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。求：
（1）物块到达C点时的速度大小；
（2）在A点受到的弹力大小FA；
（3）物体对C点的压力大小FC；
四、实验题
14．探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
（1）下列说法正确的是( )
A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B.小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源
C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量
D.在用图象探究加速度与质量关系时，应作（为小车质量）图象
（2）在这一实验中，三位同学通过实验分别作出图象，如图中的A、B、C线所示，试分析：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足得到的图象是图中的图线_______；平衡摩擦力过度得到的图象是图中的图线_______；没有满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量得到的图象是图中的图线_______。（选填“A”、“B”、“C”）
15．图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球抛出时_______；
（2）图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_______m/s；（结果保留两位有效数字，）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______ m/s，小球运动到B点的竖直分速度为_______m/s；（结果保留两位有效数字，）。
参考答案
1．答案：B
解析：A项：匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故A错误；B项：因为平抛运动的加速度不变，速度随时间均匀变化，故B正确；C项：曲线运动一定是变速运动，合力不可能为零，故C错误；D项：做曲线运动的物体的加速度不一定是变化的，如平抛运动，故D错误.
2．答案：D
解析：从图像可以看出A出发的时刻在5s，物体B在时刻出发，A错；两图线的交点为速度相等的时刻，为10s时刻，B错；速度时间图像的面积表示位移大小，所以A在15s间位移为，B在15s内位移为，前15 s内B的位移比A的位移大50 m，C错；同理计算20s时的位移可知D对；
3．答案：C
解析：AB.货物受到的支持力等于重力垂直斜面的分量，θ角逐渐增大，重力垂直斜面的分量逐渐变小，即支持力减小，故AB错误；CD.对物体受力分析，物体在没有下滑时，重力沿斜面向下的分量等于静摩擦力，θ角逐渐增大，重力沿斜面向下的分量逐渐增加，所以货物受到的摩擦力增大，故C正确，D错误。故选C。
4．答案：D
解析：AB.将货车的速度进行正交分解，如图所示
由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故货箱向上运动的速率为，可知此时货箱向上运动的速率小于v，故AB错误；CD.由于θ逐渐减小，货箱与货物的速度逐渐增大，对货物根据牛顿第二定律有，解得，则此过程中货物对货箱底部压力大于货物自身重力，故D正确，C错误；故选D。
5．答案：A
解析：A.运动员从最高点下落过程可看成平抛运动，竖直方向上有，可得下落时间，由对称性可知，运动员在空中的运动时间为1.0s，故A正确；B.从最高点下落过程，水平方向有，故在最高点时的速度大小为5m/s，故B错误；CD.落地时竖直末速度大小为，则落地时的速度大小为，落地时速度方向与水平面所成的夹角为，可得即落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°，故CD错误。故选A。
6．答案：B
解析：A.小齿轮和后轮共轴，根据可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1:16，故A错误；B.大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4，故B正确；C.小齿轮和后轮共轴，根据可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1:16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:16，大齿轮边缘和后轮边缘的半径之比为1:4，根据,可得大齿轮边缘和后轮边缘的加速度之比为1:64，C错误；D.大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，向心加速度大小之比为1:4，故D错误；故选B。
7．答案：C
解析：A.由题意可知，线速度,角速度,由线速度与角速度关系,可知,所以半径为,故A错误；B.根据圆周运动的周期公式，故B错误；C.根据万有引力提供向心力可知，即，故C正确；D.由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度，故D错误。故选C。
8．答案：AB
解析：A.根据万有引力提供向心力有，解得，卫星在轨道1上运行的速率大于卫星在轨道3上运行的速率，故A正确；B.根据万有引力提供向心力有，解得，卫星在轨道3上经过P点时的加速度等于它在轨道2上经过P点时的加速度，故B正确；C.根据卫星的变轨原理可知，卫星从轨道1经Q点加速到轨道2，从轨道2经P点加速到轨道3，结合开普勒第二定律可知，三条轨道中速率最大时刻为经过轨道2上的Q点时，速率最小时刻为经过轨道2上的P点，故C错误；D.根据开普勒第三定律，可知周期关系为，故D错误。故选AB。
9．答案：AD
解析：AB.根据万有引力提供向心力，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值.由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A正确，B错误；C.根据万有引力提供向心力，解得，由于同步卫星的轨道半径相同，故地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小一定相同，故C错误；D.根据，地球赤道上的物体随地球自转的周期等于地球同步卫星的周期，但轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故地球赤道上的物体随地球自转的线速度小于地球同步卫星的线速度，故D正确。故选AD。
10．答案：BD
解析：A.在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故A错误；BCD.假设间的弹力为零，C的加速度为2g，A的加速度为g，可见C超前运动，即C和A实际为一个整体，根据牛顿第二定律得，其中，解得，对A受力分析，由牛顿第二定律，可得，物体C与吊篮A间的弹力大小为，故BD正确，C错误。故选BD。
11．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）对小物块受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
得小物块的向心加速度
（2）由向心力公式得
得
（3）由
得
12．答案：（1）（2）（3）43.2m
解析：（1）运动员沿倾斜滑道下滑，由牛顿第二定律
解得
（2）由运动学规律
解得
（3）运动员在水平滑道上做匀减速直线运动，加速度为，根据牛顿第二定律
根据运动学公式
在斜面上的运动时间
整个滑行过程中的总时间
在水平面上减速到零发生的位移
则运动员从静止开始9s内运动的总路程
13．答案：（1）10m/s（2）55N（3）107.2N
解析：（1）经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，对于A到C的平抛运动过程
根据
解得
（2）根据
在A点
解得
（3）在C点
解得
根据牛顿第三定律可知
14．答案：（1）D（2）C；A；B
解析：（1）A.假设木板倾角为θ，则有
约掉了m，所以当改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B.实验中应先接通电源后释放小车，故B错误；
C.为保证绳子的拉力近似地等于砝码及砝码盘的重力，小车的质量应远大于砝码及砝码盘的重力，故C错误；
D.根据，可得
可知当一定时，a与成正比，所以应作图象，故D正确。
故选D。
（2）C中发现直线没过原点，当时，，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
A中当时，，也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角太大，即平衡摩擦力过度引起的；
设小车加速度为a，对小车
对砝码和砝码盘
联立解得
所以砝码和砝码盘的质量m远小于小车的质量M时，当m逐渐变大时，a逐渐变小，故图象B出现弯曲，所以原因是：没有满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量。
15．答案：（1）水平；初速度相同（2）1.2（3）2.0；2.0
解析：（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
（2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有
代入数据解得
（3）由图可知，物体由和由所用的时间相等，且有
代入解得
根据水平方向的运动规律有
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有