天津市五区县重点校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷(含答案)

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天津市五区县重点校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷(含答案)

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2024~2025学年度第二学期期中重点校联考高一物理
第I卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每题5分,共25分.)
1.在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是
A.牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G
B.伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
C.哥白尼是“地心说”的主要代表人物,并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
D.第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
2.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,落点分别是a和b,不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是
A.落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B.落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C.小球落在a点和b点时的速度方向不同
D.两小球的飞行时间均与初速度成正比
3.两颗绕太阳做匀速圆周运动的行星轨道如图所示,下列判断一定正确的是
A.两行星受到的引力:
B.两行星的向心加速度:
C.两行星的线速度:
D.两行星的周期:
4.如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图,甲沿OA运动,乙沿OB运动,两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸,且在静水中航行的速度均大于水流速度,若水流速度恒定,则
A.摩托艇用此方式渡河不能使其渡河时间最短
B.甲摩托艇渡河所用时间更长
C.无论怎样调整船头方向,两摩托艇都不能到达点的正对岸
D.甲摩托艇在静水中航行的速度更大
5.圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示,质量相同的1、2两个小摆球(均可视为质点)用长度相等的细线拴在同一悬点,组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆,若两个小摆球均在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力。则
A.小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度
B.细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力
C.两个小摆球的向心力大小相等
D.两个小摆球线速度大小相等
多项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分.选对但不全的给3分。)
下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是
A.图甲,制作棉花糖时,糖水因为受到离心力而被甩出去
B.图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度越小,对轨道磨损不一定越小
C.图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力不变
D.图丁,在一座凹形桥的最低点,同一辆车子速度越大,对桥面压力就越大
7.如图所示,不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,经图中M位置上升至N位置,已知OM与竖直杆成θ角,ON与竖直杆成直角,则下列说法正确的是
A.B下降过程处于超重状态
B.A匀速上升过程中,B匀速下降
C.A运动到位置M时,B的速度大小为
D.A运动到位置N时,B的速度最小
8.如图1所示,跳台滑雪简称“跳雪”。一可视为质点的滑雪运动员从距离跳台底部高为h=3m的倾斜跳台斜向上滑出后,在空中运动过程中他离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线如图2所示。已知t=1.4s时运动员恰好到达最高点,重力加速度g取,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.t=1.0s时,运动员竖直方向分速度大小为5m/s
B.该运动员起跳速度为14m/s
C.t=1.8s时,图线的切线斜率大小为4m/s
D.运动员离跳台底部所在水平面的最大高度为12.8m
三、填空题(每空2分,共18分)
9.在实验室里某班甲同学用如图(a)所示实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是________;(选填选项代号)
A.用天平测量平抛小球的质量
B.保持木板竖直
C.保证斜槽的末端切线水平
D.每次从斜槽上不同位置释放小球
(2)甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹,为了便于进一步探究平抛运动的特点,该同学以平抛起点为原点建立如图甲所示的坐标系,他在轨迹上取一些点,测量这些点的水平坐标和竖直坐标,然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。(选填选项代号)
A. B.C. D.
(3)图(b)是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片,图乙背景中每一小方格的边长为,A、B、C是照片中小球的3个位置,当地重力加速度,请回答下面问题:
①频闪照相机的曝光时间间隔 ;(结果保留分数形式)
②小球做平抛运动的初速度大小为 。(计算结果保留2位有效数字)
10.探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系,使用的向心力演示仪如图1所示,简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R,挡板A到转轴距离为2R,塔轮①④半径相同。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的________;
A.探究平抛运动的特点
B.探究小车速度随时间变化的规律
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,可将传动皮带套在②⑤塔轮上,将质量相同的小球分别放在挡板_________处(选填“A和C”或“B和C”);
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系。应将皮带套在_________塔轮上(选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”);
(4)某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合验证向心力的表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力的大小:
a.图4中曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,比较①②可知曲线①对应的砝码质量_________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量;
b.为了进一步明确向心力和角速度的关系,可以作向心力F与_________关系的图像。该图像为线性图像,更容易观察。
四、计算题(本题共3小题,共42分,11题13分,12题14分,13题15分)
11.(13分)为实现嫦娥六号探测器在月球背面与地面顺利进行通信,中国又发射了“鹊桥二号”中继卫星,作为嫦娥六号探测器与地面联系的桥梁,“鹊桥二号”中继卫星在环绕月球的大椭圆轨道上运行,其运行周期为。已知嫦娥六号探测器环绕月球表面做匀速圆周运动,飞行的周期为,轨道半径等于月球半径,月球半径为,引力常量为,求:
(1)“鹊桥二号”中继卫星的轨道半长轴与月球半径之比;
(2)月球表面的重力加速度;
(3)月球的密度。
12.(14分)如图所示,AB为竖直光滑圆弧轨道,其半径,A端切线水平,水平轨道BC与光滑圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道CD对应的圆心角。一质量为的小球(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)小球从A点飞出的速度大小;
(2)小球在A点对圆弧轨道的压力大小;
(3)改变小球在水平轨道上的速度,使小球恰好能从A点飞出,求小球落地点与B点的水平距离。
13.(15分)如图,水平圆形转盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有可视为质点的小物体A、B、C,质量分别为、、,物体A叠放在B上,B、C到圆盘中心O的距离分别为、。B、C间用一轻质细线相连,圆盘静止时,细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ,A、B间动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。现让圆盘从静止开始缓慢加速。求:
(1)若无绳,求在AB仍叠放的情况下,B相对水平圆形转盘恰好不发生相对滑动的角速度;
(2)当时,C受到圆盘的摩擦力大小;
(3)当时,剪断细线,C将怎样运动。
高一物理参考答案
第I卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每题5分,共25分。)
1.B 2.C 3.D 4.D 5.A
二、多项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分。选对但不全的给3分。)
6.BD 7.AD 8.CD
第Ⅱ卷(共60分)
三、填空题(本题共2小题,每空2分,共18分。)
9.(1)BC (2)B (3) 2.1
10.(1)C (2)B和C (3)①④ (4)a. 小于 b.
四、计算题
11.(13分)
(1)根据开普勒第三定律有 ---------------------------3分
解得 ---------------------------1分
(2)对嫦娥六号探测器有 ---------------------------3分
解得 ---------------------------1分
(3)对嫦娥六号探测器有 ---------------------------3分
又 ---------------------------1分
解得 ---------------------------1分
其他解法依据情况酌情给分
12.(14分)
(1)将小球在C处的速度分解,在竖直方向上有 ---------------2分
在水平方向上有 --------------------------2分
联立并代入数据得 ---------------------------1分
(2)在A处,对小球, ---------------------------2分
解得
根据牛顿第三定律可得 ---------------------------1分
圆弧轨道受到的压力大小为 ---------------------------1分
(3)小球恰好能从A点飞出,在A点,重力提供向心力,
有 -----------------------2分
又小球落地时间,满足 -----------------------1分
水平位移 -----------------------1分
联立解得 -----------------------1分
13.(15分)
(1)由于B与圆盘间的动摩擦因数小于A、B间的动摩擦因数,故A、B不会发生相对滑动,可看成整体。A、B整体与C具有相同的角速度,半径之比为,根据
-----------------------1分
可知圆盘由静止开始缓慢加速,A、B整体所受静摩擦力先达到最大,根据
-----------------------3分
解得
-----------------------2分
(2)设此时C受到圆盘的摩擦力大小为,方向指向点,对C,根据牛顿第二定律,有
-----------------------3分
解得
-----------------------1分
(3)对C,剪断细线,则C水平方向只受摩擦力作用;若C恰好不与圆盘发生相对滑动,设此时其角速度为,由牛顿第二定律可得
-----------------------2分
解得
-----------------------2分
故C继续在原来轨道上做匀速圆周运动。 -----------------------1分

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