湖北省云学名校联盟2023-2024学年高一下学期4月联考物理试卷(PDF版含答案)

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湖北省云学名校联盟2023-2024学年高一下学期4月联考物理试卷(PDF版含答案)

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2024年云学名校联盟高一年级4月联考
物理试卷
考试时间:2024年4月23日10:30一11:45
时长:75分钟
满分:100分
一、选择题:本题共有10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,
有1-7小题只有一个选项符合题目要求,第8-10小题有多个选项符合题目要求。
1.关于高中物理学科核心素养中“物理观念”和“科学思维”的认识,下列说法正确的是
A.加速度是位置对时间的变化率
B.加速度公式a=和功率定义式P=平都运用了比值定义法
C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球间的吸引力是同一种性质的力
D.汽车在通过弯道时,因车速过快,受到的离心力过小,致使汽车发生侧滑
2.某同学将篮球投向篮筐,篮球在空中运动时受到合力的示意图可能正确的是
3.位于北京的物体和位于赤道的物体,都随地球自转做匀速圆周运动,其角速度、线速
度、向心加速度和向心力及其符号如下表所示:
角速度
速度
向心加速度
向心力
北京
01
VI
al
F
赤道
02
2
a2
F
下列说法正确的是
A.W>@2
B.1>2
C.aD.F12024年云学名校联盟4月联考高一物理试卷(共6页)第1页
4.一杂技演员用4个相同的小球做单手抛接球表演,他从同一位置依次将各球略微偏离竖直
方向向上抛出,当小球回到抛出点时,用手将小球接住,然后将小球从抛出点再抛出,小
球间不发生碰撞,不计空气阻力。己知相邻两球之间的时间间隔相等,刚抛出第4个小球
时,第1个小球和第3个小球在空中同一高度,则第3、4个小球间的距离与第1、2个小
球间的距离之比为
A.4
B.3
C.2
D.1
5.如图所示,在电影拍摄现场,轨道车沿水平地面以5s的速度向左匀速前进,通过跨过
定滑轮的钢丝拉着特技演员竖直上升,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°,
己知sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是
A.图示时刻,演员处于失重状态
B.图示时刻,演员速度大小为4m/s
C.图示时刻,演员速度大小为6.25m/s
37
D.演员上升过程中,钢丝受到的拉力变大
nnwnnnnnnnnnnnnnnn
6.排球比赛中,甲运动员在离地高度为1=2.8m处将排球水平击出,乙运动员在离地高度
为2=1m处将排球垫起,垫起前后排球的速度大小相等,方向相反,且与水平方向成37°。
已知排球网高为2.35m,重力加速度大小为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气
阻力,下列说法正确的是

球网
A.排球被垫起前在空中运动的时间为0.8s
B.排球被水平击出时的初速度大小为6/s
C.排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为1.8m
D.为保证排球过网,甲击球时离网的最大水平距离是2.4m
7.如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧下端固定在斜面底端挡
板上,上端与质量为1kg的小滑块A相连,A上叠放另一个质量为2kg的小滑块B,弹
簧的劲度系数为k=50N/m,初始时系统处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F作用在
滑块B上,使B开始沿斜面向上做加速度大小为2s2的匀加
速直线运动。重力加速度大小为10m/s2,不计空气阻力。从开
始运动到A、B分离瞬间,拉力F做功为
A.1.76J
B.1.6J
uwmmutL
C.1.4J
D.1.12J
2024年云学名校联盟4月联考高一物理试卷(共6页)第2页2024 年云学名校联盟高一年级 4 月联考
物理评分细则
F
1.C【详解】A.加速度是速度的变化率,A错误。B.a 是加速度的决定式,不是比值定义法,B错
m
误;C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球之间的吸引力都是万有引力,属于同一种力,C正确;
D.汽车在通过弯道时,如果速度过大,出现“甩尾”现象是由于所需的向心力大于最大静摩擦力而产生
的力,D错误。故选 C。
2.A【详解】蓝球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
3.C【详解】ABC.位于北京的物体比位于赤道的物体离地心近,同轴转动,则 ω1= ω2, 1 < 2 , 1 < 2 ,
故 AB错误,C正确。D.两个物体质量未知,向心力大小无法比较,D错误。故选 C。
4.B【详解】根据上升与下降过程的对称性,第四个小球离开手瞬间,第 1个小球与第 3个小球在同一高
度,第 2个小球位于最高点速度为 0,则根据初速度为 0的匀变速直线运动的规律,第 3、4个小球间
的距离与第 1、2个小球间的距离之比为 3:1
5.B【详解】A.设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为 ,则人的速度 v人 v cos ,人在加速上升,则
演员处于超重状态,A错误。BC.将车速 v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知,在沿着
细钢丝方向的速度为 v/ / v cos37 ,所以人上升的速度为 v 人= 4 m/s,B正确,C错误。D.车向左做
匀速运动, 逐渐减小,当 趋于 0后,v 人趋于 v不变,加速度趋于零,所以人向上做加
速度减小的加速运动,钢丝拉力减小,故 D错误。
1 2
6.D【详解】A.排球从被击出到被垫起前做平抛运动,设其飞行时间为 t,有 h1 h2 gt 解得 t = 0.6 s,2
A错误;B.乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为 vy gt 6m s ,故排球被水平击出时
v
的初速度大小为 v y0 8m s,B错误;C.根据运动的对称性可得,排球被垫起后会沿原轨迹返tan
回,故可知排球运动到最高点时距离地面的高度为 2.8 m,C错误。D.排球恰好过网,由
h1-h 网=
1gt12 , x = v0 t1 解得 x = 2.4 m,D正确2
7.B【详解】开始时( A + B) = 0解得弹簧压缩量 x0= 0.3 m
当 AB分离时,两者之间的弹力为零,则对 A: 1 A = A 解得 1= 0.14 m
在 AB分离前,设 AB位移为 x,对 AB整体有: + ( A + B) = ( A + B)
即 = + 6则拉力做功 = 解得 = 1.6 J,选项 B正确;故选 B。
8.AC【详解】AB.由题设条件知,卫星在向高轨道变轨,故需要增大速度,使卫星做离心运动,A正确,
B错误;C.卫星在做匀速圆周运动时,高轨低速,则在轨道Ⅰ上运行的动能比在轨道Ⅲ上的大,C正
确;D.距离地球表面约 550公里的卫星周期约为 90分钟,D错误;故选 AC
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}
9.CD【详解】A.物体 C竖直方向受到重力、A的压力、B的压力和地面支持力作用,水平方向受到 A
的摩擦力、B的摩擦力和地面的摩擦力作用,则物体 C受到 7个力作用,故 A错误;B.A、B和 C
一起向左做匀加速直线运动,可知 C对 B的摩擦力向左,则 B对 C有向右的摩擦力,故 B错误;C.物
体 C受地面的摩擦力大小为 f地 (m m 2m)g 4 mg ,故 C正确;D.以 A、B和 C为整体,根据
牛顿第二定律可得 F 4 mg 4ma。以 A为对象,根据牛顿第二定律可得 F fAC ma 联立可得
3F 3F
f 3AC F mg 又 fAC ACmg,可得 AC 4mg,可知 A、C之间的动摩擦因数的最小值为

4 4mg

故 D正确。故选 CD。
2
10 AD v. 【详解】AB.小球做圆周运动,在最高点,根据牛顿第二定律有mg sin N m ,当 N 0时,
R
小球有最小速度,解得 = sin = 5m/s,故 A正确 B错误;CD.结合上述,小球做圆周运动,
2 '2
在最高点有mg sin N m v ,小球通过圆轨道最低点时有 N ' mg sin v m ,从最高点到最低点,
R R
mg 2R sin 1 mv '2 1根据动能定理有: mv2解得 N ' N 6N,D正确。故选 D。
2 2
11.(8分)(1)没有(2分) (2)1:1(3分) (3)1:2 (3分)
第 11 题【评分细则】
严格按参考答案给分。第 1问答“否”不给分。 第 2 空写成 1 也给分。
【详解】(1)该题研究的是向心力和角速度的关系,物体的形状对研究的问题无影响,所以物体没有看质
点对实验是没有影响;
(2)当物块随盘缓慢加速过程中,物体的向心力先由静摩擦力提供,当达到最大静摩擦力后则由绳子的
2
拉力和最大静摩擦力提供,即:F向 F umg mr ,所以有F mr 2 umg,图象的斜率为 m r,与纵轴的
截距为 -μmg,根据图象知 a的斜率 ka= ma r = 1,b的斜率 kb= mbr =1,所以 a、b、c的质量之比为 1:1;
(3)由图象知 a的纵截距 -μamag = -2,b的纵截距 -μbmbg = -4,结合质量之比得到物块 a、b、c与转盘之
间的摩擦因数之比为 1:2。
12.(9 2 分)(1) (2分)水平向左 (1分) (2)① 10 (3分);② -0.50 (3分);

第 12 题【评分细则】
严格按参考答案给分。第 2空:写成左,向左均不给分。第 3 空和第 4 空有效位数不对不给分,第 4空没有
“ - ”号不给分。
【详解】(1)观察到小物块向 O点右侧移动距离 d时,可知两弹簧的弹力均向左,汽车的加速度方向水平
2kd
向左,据牛顿第二定律可得 2kd ma解得加速度大小为 a ;
m
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}
(2)设 L0=0.001m,由题易得 kx0C k 10L0 1N 0.9N 0.1N 解得 = 10 N/m;图中 a刻度线处对应的加
速度为 aa ,则有 k 5L0 maa,mg 1.0N解得 aa 0.5m / s
2

13.(10分)答案:(1) = 20 31 N;(2)θ = 30°, 2 = 20N3
【详解】(1)设此时外力 F的大小为 F1,由物体受力平衡得
2 1cos30 = (2分)
解得
= 20 3N (2分)1 3
(2)物块和水平棒之间恰好达到最大静摩擦力时,设外力 F的大小为 F2,绳与水平棒的夹角为θ
2cos = ( + 2sin ) (2分)
2 2sin = (2分)
解得
θ = 30°, 2 = 20N (2分)
第 13 题【评分细则】
严格按参考答案评分标准给分。
14.(15分)答案:(1) m = 12m/s (2) = 1.8×103N (3) m = 5.4×104 W
【详解】(1)速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移,t 1= 4 s,t 2= 6 s
= m (3分)
2 2
解得
m = 12m/s (1分)
(2)由 v-t图可得 4 s~6 s内加速度大小
= m 21 = 6m/s (2分) 2 1
此过程对矿车受力分析,设电机的拉力为 ,受到的阻力为 f=0.2mg,则由牛顿第二定律有
+ = 1 (2分)
解得
= 1.8×103 N (1分)
(3)受力分析可知,电机在 0~4s内的拉力大于在 4s~6s,在 0s~4s阶段且速度最大时刻,功率最大,则

= m = 3m/s21 (2分) 1
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}
m = 2 (2分)
m = m m (1分)
代入数据解得
m = 5.4×104 W (1分)
第 14 题【评分细则】
严格按参考答案评分标准给分,加速度在第一问算出来也给分。
15.(18分)答案:(1) =1.6 J (2)18 N (3) sm = 4.8 m
【详解】(1)若物块进入圆弧轨道 BCD后恰好不脱轨,则在 B点有
2
= (1分)

可得
= 2 2m/s (1分)
若物块一直加速,有
=
= 2 = 2 7m/s > (1分)
由此可知物块应该是先加速后匀速,则加速的时间为
= = 2 s (1分)

传送带克服摩擦力做的功
= Bt (1分)
解得
=1.6 J (1分)
(2)若传送带的速度 4m/s,则物块先匀加速再匀速,经过 B点时的速度为 4 m/s,由动能定理可得
1 1
( + 2 sin30° + ) = 2 2 (2分)
2 G 2 B1
由牛顿第二定律有
2 = (2分)N
联立可得
N = 18 N (1分)
由牛顿第三定律得物块对轨道得压力大小为 18 N (1分)
(2)物块由 G点到 N点的过程中由动能定律得:
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}
1
2
1
2N G =
(1分)
2 2
解得
N = 6m s
物块从 N点飞出做斜抛运动,竖直方向上
1
= ( Nsin ) ' + '2
(1分)
2
水平方向上,水平射程为
= ( Ncos ) ' (1分)
联立消去θ,可得
2 = 25 '4 + 50 '2 1.96 (1分)
可得当 '2 = 1时,水平射程最大 2 = 23.04 m
m = 4.8 m (2分)
说明: m = 23.04 m 正确
解法二:
设从 N点飞出时速度方向与水平方向夹角为 ,小滑块落地的速度大小为 = = 8 m/s,落地速度方向与
水平方向夹角为 ,从 N点飞出到落到所用时间为 ,画出速度矢量关系图,如图所示
由几何关系可知,图像的面积为
1
= Δ cos 2
又有
Δ =
= ( Ncos )

1
=
2 m
可知,面积最大时,水平位移最大,由上述分析可知, 、 固定不变,则当 + = 90°
水平位移最大,又有
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}
cos = cos
可得
3
tan = =
4
1 1
= = 24m2 2
2 m
s
2
即从 点飞出时速度与水平方向夹角为 37°时,水平射程最大,则有
解得
m = 4.8m
第 15 题【评分细则】
严格按参考答案评分标准给分。
{#{QQABAQQUggAIQJBAARhCAQFwCAGQkBACACoOhBAAoAABSANABAA=}#}

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