精品解析：广西柳州市2022-2023学年高一下学期4月联考物理试卷

柳州市2022级4月高一联考试题 物理 （考试时间75分钟满分100分） 注意：1.请把答案填写在答题卡上，否则答题无效。 2.答卷前，考生务必将密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。 3.选择题，请用2B铅笔，把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题，请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 某同学用手机的连拍功能记录了小球做平抛运动每隔相等时间内的位置，照片如图。由此可知，小球在相等时间内（　　） A 竖直位移始终相等 B. 竖直位移越来越小 C. 水平位移始终相等 D. 水平位移越来越大 2. 如图为北京冬奥会中短道速滑比赛中运动员过弯道时的照片。若此时运动员可视为在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员受到冰面的作用力（　　） A. 大小不变，方向变化 B. 大小方向均不变 C. 大小变化，方向不变 D. 大小方向均变化 3. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列关于科学家和他们的贡献，符合史实的是（　　） A. 第谷对观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许利用扭秤装置，第一次在实验室较准确地测出了引力常量的值 C 伽利略通过多年研究发现了万有引力定律 D. 开普勒通过对多年观测数据分析提出了日心说 4. 以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（　　） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段受力大于AB段 D. 如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等 5. 渡河时，小船保持恒定的静水速度，并使船头始终与河岸垂直。若到达河中间时，上游突然放水使水流速度加快，则下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河时间变长 B. 小船渡河时间不变，但位移将变大 C. 渡河时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 6. 在电影《流浪地球2》里，人类在赤道某地修建了一座太空电梯，电梯轿厢能将人货竖直送达太空（如图）。轿厢在地面静止时，搭载的植物种子重25N，当轿厢达到一某高度时，轿厢处于匀速运动状态，种子的重力“变成”了16N。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯的轿厢距地面的高度为（　　） A. B. C. D. 7. 下列关于行星运动的说法中，正确的是（　　） A. 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等 B. 所有行星的公转周期与行星的轨道半长轴成正比 C. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 D. 所有行星绕太阳运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点 8. 如图，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO'的距离为r1，Q与转轴OO'的距离为r2，且r1<r2，转台绕转轴OO'以角速度ω匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块P和Q均受到四个力作用 B. P所受到的摩擦力小于Q所受到的摩擦力 C. 若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动 D. 若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动 10. 如图，在不计小滑轮摩擦和绳子质量的条件下，汽车向左以速度v匀速运动。当绳与水平方向成θ时，物体M的受力和运动情况是（　　） A. 绳的拉力大于M的重力 B. 绳的拉力逐渐变小 C. 当绳与水平方向成θ时，重物的速度为 D. 当绳与水平方向成θ时，重物的速度为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图。实验通过描点画出平抛小球的运动轨迹。已知当地的重力加速度g为9.8m/s2。 （1）为了能较准确的描绘出小球的运动轨迹，下列实验要求中，你认为正确的是__________； A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次必须由静止释放小球 C. 斜槽轨道必须是光滑的 D. 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 （2）本实验需要选择合适的点作为坐标原点O建立直角坐标系，图中，原点选择正确的是__________； A. B. C. D. （3）丙图是实验中描绘的一条轨迹，其中O点为平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出钢球做平抛运动的初速度v0=__________m/s。（结果保留三位有效数字） 12. 某实验小组利用图甲装置探究“加速度与力的关系”，小车的质量为0.2kg。实验中，小车所受的拉力始终与槽码所受的重力近似相等。 （1）下列实验要求不正确的是__________（填字母代号） A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板保持平行 B. 调节木板倾斜度补偿阻力时，将槽码通过定滑轮拴在小车上 C. 调节木板倾斜度补偿阻力时，将穿过打点计时器的纸带连在小车上 D. 槽码的质量应远小于小车质量 （2）图乙是实验中测量出的一条纸带，小车的速度方向沿__________（填“A指向E”或“E指向A”），打点计时器的工作频率为50Hz，小车的加速度大小为__________m/s2。（结果保留两位小数） （3）某同学实验时忘记补偿阻力了。他改变槽码个数，多次重复实验，以小车的加速度a为横坐标，槽码所受的重力F为纵坐标，得到图丙所示的F-a图象，图象未过原点，交点坐标为（-0.1，0），小车在运动中所受到的阻力大小为__________N。 三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.4m的轻杆的一端，杆可绕O点在竖直平面内转动，g=10m/s2。求： （1）若杆静止，小球恰好停在最高点时，小球对轻杆的压力； （2）若杆转动，小球通过最高点时对杆的作用力为零，此时小球的速度大小； （3）若杆转动，小球通过最高点时的速度为4m/s，此时球对杆的作用力的大小。 14. 我国的“天问一号”已于2021年成功在火星表面软着陆，并计划于2033年实现载人登火星。若实现载人登陆火星后，宇航员在距火星地面h高度处以初速度v0水平抛出一个小球，小球的水平位移为x。已知火星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，求： （1）火星表面处的重力加速度大小； （2）火星同步卫星距火星表面的高度。 15. 如图，物块A和C都视为质点，A放在长木板B右端，C通过轻绳绕过光滑定滑轮与B右端相连。已知B的质量为m1=3kg，与水平平台间的动摩擦因数为μ1=0.2；A的质量为m2=2kg，A与B间动摩擦因数μ2=0.1。托住C，刚好拉直轻绳且系统处于静止状态，C距地面高度为h=1.5m，静止释放C。已知B右端离定滑轮足够远，在本题涉及的物理过程中不会与滑轮相碰，C若落地后不会反弹，长木板B足够长。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。 （1）若物块C质量是0.8kg，求轻绳拉力大小； （2）若物块C质量是3kg，求物块C下落的时间； （3）若物块C质量是3kg，求最终A距B右端的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 柳州市2022级4月高一联考试题 物理 （考试时间75分钟满分100分） 注意：1.请把答案填写在答题卡上，否则答题无效。 2.答卷前，考生务必将密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。 3.选择题，请用2B铅笔，把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题，请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 某同学用手机连拍功能记录了小球做平抛运动每隔相等时间内的位置，照片如图。由此可知，小球在相等时间内（　　） A. 竖直位移始终相等 B. 竖直位移越来越小 C. 水平位移始终相等 D. 水平位移越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】CD．小球做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，小球在相等时间内，水平位移始终相等，故C正确，D错误； AB．竖直方向上小球做自由落体运动，在相等时间内，竖直位移越来越大，故AB错误。 故选C。 2. 如图为北京冬奥会中短道速滑比赛中运动员过弯道时的照片。若此时运动员可视为在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员受到冰面的作用力（　　） A. 大小不变，方向变化 B. 大小方向均不变 C. 大小变化，方向不变 D. 大小方向均变化 【答案】A 【解析】 【详解】运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，冰面对运动员的作用力和运动员所受重力的合力提供向心力，向心力大小不变，方向不断改变，故运动员受到冰面的作用力大小不变，方向变化。 故选A。 3. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列关于科学家和他们的贡献，符合史实的是（　　） A. 第谷对观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许利用扭秤装置，第一次在实验室较准确地测出了引力常量的值 C. 伽利略通过多年研究发现了万有引力定律 D. 开普勒通过对多年观测数据分析提出了日心说 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒对观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动的三大定律，故A错误； B．卡文迪许利用扭秤装置，第一次在实验室较准确地测出了引力常量的值，故B正确； C．牛顿通过多年研究发现了万有引力定律，故C错误； D．哥白尼通过对多年观测数据的分析提出了日心说，故D错误。 故选B。 4. 以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（　　） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段受力大于AB段 D. 如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有 解得 当时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误； B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误； C．对小球A 对小球B 可知 故C正确； D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为 （θ为锥体顶角的一半），故支持力大小相等，故D错误。 故选C。 5. 渡河时，小船保持恒定的静水速度，并使船头始终与河岸垂直。若到达河中间时，上游突然放水使水流速度加快，则下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河时间变长 B. 小船渡河时间不变，但位移将变大 C. 渡河时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 【答案】B 【解析】 【详解】因为各分运动具有独立性，在垂直于河岸方向上 知运动的时间仍然不变且最短，合运动与分运动具有等时性。在沿河岸方向上 水流速度加快，则沿河岸方向上的位移增大，根据运动的合成，最终的位移增大。故B正确，ACD错误。 故选B。 6. 在电影《流浪地球2》里，人类在赤道某地修建了一座太空电梯，电梯轿厢能将人货竖直送达太空（如图）。轿厢在地面静止时，搭载的植物种子重25N，当轿厢达到一某高度时，轿厢处于匀速运动状态，种子的重力“变成”了16N。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯的轿厢距地面的高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据 解得地球表面的重力加速度 太空电梯的轿厢处 解得太空电梯的轿厢处的重力加速度 由 ， 解得 故选C。 7. 下列关于行星运动的说法中，正确的是（　　） A. 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等 B. 所有行星的公转周期与行星的轨道半长轴成正比 C. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 D. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第三定律可知，所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等，故A正确，B错误； CD．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点，故C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 解得 由，可知 故A正确； B．根据万有引力提供向心力可得 解得 由，可知 故B错误； C．根据万有引力提供向心力可得 解得 由，可知 故C正确； D．根据万有引力提供向心力可得 解得 由，可知 故D错误。 故选AC。 9. 如图，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO'的距离为r1，Q与转轴OO'的距离为r2，且r1<r2，转台绕转轴OO'以角速度ω匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块P和Q均受到四个力作用 B. P所受到的摩擦力小于Q所受到的摩擦力 C. 若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动 D. 若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．转动过程中，两滑块相对转台静止，滑块P和Q均受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，A错误； B．转动过程中，两滑块相对转台静止，两滑块有相同的角速度，都由静摩擦力提供向心力，则有 因两滑块的质量相同，而r1<r2，故，即P需要的向心力小于Q需要的向心力，故B正确； CD．设两滑块与转台的动摩擦因数为，则最大静摩擦力为 则两滑块的最大静摩擦力相同；根据B项分析可知，在没有滑动前，Q所需要的向心力总是大于P所需要的向心力，则Q所受的静摩擦力总是大于P所受的静摩擦力，当角速度ω缓慢增大时，Q先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故D正确，C错误。 故选BD 10. 如图，在不计小滑轮摩擦和绳子质量的条件下，汽车向左以速度v匀速运动。当绳与水平方向成θ时，物体M的受力和运动情况是（　　） A. 绳的拉力大于M的重力 B. 绳的拉力逐渐变小 C. 当绳与水平方向成θ时，重物的速度为 D. 当绳与水平方向成θ时，重物的速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】CD．如图所示 将小车的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，则 故C错误，D正确； AB．由图可知，当小车向左匀速运动过程中，θ不断减小，cosθ不断增大，但增大的越来越慢，则重物的速度不断增大，速度变化越来越慢，即重物向上加速，且加速度不断减小，根据牛顿第二定律可得 则绳的拉力大于M的重力，故AB正确。 故选ABD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图。实验通过描点画出平抛小球的运动轨迹。已知当地的重力加速度g为9.8m/s2。 （1）为了能较准确的描绘出小球的运动轨迹，下列实验要求中，你认为正确的是__________； A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次必须由静止释放小球 C. 斜槽轨道必须是光滑的 D. 记录小球经过不同高度位置时，每次必须严格地等距离下降 （2）本实验需要选择合适的点作为坐标原点O建立直角坐标系，图中，原点选择正确的是__________； A. B. C. D. （3）丙图是实验中描绘的一条轨迹，其中O点为平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出钢球做平抛运动的初速度v0=__________m/s。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）AB （2）D （3）1.60 【解析】 【小问1详解】 AC．为使小球做平抛运动的初速度大小相等，方向水平，每次钢球需从斜槽同一位置由静止释放，斜槽轨道不必须光滑，轨道末端需保持水平，故A正确,C错误； B．每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，故B正确。 D．记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，故D错误。 故选AB； 【小问2详解】 小球从斜槽末端位置开始做平抛运动，所以平抛运动的初位置为小球在斜槽末端球心的投影点。 故选D。 【小问3详解】 根据 得小球平抛运动的时间为 则小球平抛运动的初速度为 12. 某实验小组利用图甲装置探究“加速度与力的关系”，小车的质量为0.2kg。实验中，小车所受的拉力始终与槽码所受的重力近似相等。 （1）下列实验要求不正确的是__________（填字母代号） A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板保持平行 B. 调节木板倾斜度补偿阻力时，将槽码通过定滑轮拴在小车上 C. 调节木板倾斜度补偿阻力时，将穿过打点计时器的纸带连在小车上 D. 槽码的质量应远小于小车质量 （2）图乙是实验中测量出的一条纸带，小车的速度方向沿__________（填“A指向E”或“E指向A”），打点计时器的工作频率为50Hz，小车的加速度大小为__________m/s2。（结果保留两位小数） （3）某同学实验时忘记补偿阻力了。他改变槽码的个数，多次重复实验，以小车的加速度a为横坐标，槽码所受的重力F为纵坐标，得到图丙所示的F-a图象，图象未过原点，交点坐标为（-0.1，0），小车在运动中所受到的阻力大小为__________N。 【答案】（1）B （2） ①. E指向A ②. 0.88 （3）0.02 【解析】 【小问1详解】 A．小车所受的拉力始终与槽码所受的重力近似相等，应该使细绳与木板保持平行，故A正确； BC．调节木板倾斜度补偿阻力时，应该将穿过打点计时器的纸带连在小车上，故B错误，C正确； D．根据牛顿第二定律，对槽码 对小车 解得 可知当时，小车所受的拉力始终与槽码所受的重力近似相等，故D正确。 本题选错的，故选B。 【小问2详解】 [1]A到E，两计数点之间的间隔变大，即速度变大，则小车的速度方向沿E指向A。 [2] 由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为 由逐差法得 【小问3详解】 对小车，由牛顿第二定律得 当F=0时，由图丙可得 三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.4m的轻杆的一端，杆可绕O点在竖直平面内转动，g=10m/s2。求： （1）若杆静止，小球恰好停在最高点时，小球对轻杆的压力； （2）若杆转动，小球通过最高点时对杆的作用力为零，此时小球的速度大小； （3）若杆转动，小球通过最高点时的速度为4m/s，此时球对杆的作用力的大小。 【答案】（1）2N；（2）；（3）6N 【解析】 【详解】（1）小球静止在最高点时 （2）由题可知，在最高点对小球 解得 （3）因为，所以小球受到杆对小球力方向竖直向下，在最高点对小球 解得 由牛顿第三定律可得，小球对杆的作用力大小为6N。 14. 我国的“天问一号”已于2021年成功在火星表面软着陆，并计划于2033年实现载人登火星。若实现载人登陆火星后，宇航员在距火星地面h高度处以初速度v0水平抛出一个小球，小球的水平位移为x。已知火星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，求： （1）火星表面处的重力加速度大小； （2）火星同步卫星距火星表面的高度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在火星上平抛，水平方向有 竖直方向有 解得 （2）对火星的同步卫星有 对地面物体有 又，解得 15. 如图，物块A和C都视为质点，A放在长木板B右端，C通过轻绳绕过光滑定滑轮与B右端相连。已知B的质量为m1=3kg，与水平平台间的动摩擦因数为μ1=0.2；A的质量为m2=2kg，A与B间动摩擦因数μ2=0.1。托住C，刚好拉直轻绳且系统处于静止状态，C距地面高度为h=1.5m，静止释放C。已知B右端离定滑轮足够远，在本题涉及的物理过程中不会与滑轮相碰，C若落地后不会反弹，长木板B足够长。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。 （1）若物块C质量是0.8kg，求轻绳拉力大小； （2）若物块C质量是3kg，求物块C下落的时间； （3）若物块C质量是3kg，求最终A距B右端的长度。 【答案】（1）8N；（2）1s；（3） 【解析】 【详解】（1）滑板B受到地面的最大静摩擦 而 故A、B均不动。轻绳拉力 （2）若物块C质量是3kg，假设ABC一起匀加速，设细绳拉力为T2，则有对C 对AB整体 解得 此时对A分析 说明A、B发生相对滑动。 设细绳拉力为T，BC的加速度为aBC，对C 对B 解得 C下落时有 解得 t=1s （3）A滑动时有 解得 C落地时 ， C落地后对B有 解得 设经过时间AB共速，有 ， 解得 ， 由于，故AB共速后仍会发生相对滑动，此时 对滑板B有 解得 作出AB运动的图像如图 当AB均静止时，A距B右端的长度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$