湖南省长沙市雅礼集团八校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试题 含解析

这是一份湖南省长沙市雅礼集团八校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试题 含解析，共10页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
命题人：谭代丽 审题人：刘坤
分值：100分 时量：75分钟
一、单选题（本大题共6个小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．物理学引领着人类对大自然奥秘的探索，深化着人类对大自然的认识，是技术进步的重要基础。下列说法正确的是（ ）
A．牛顿发现了著名的万有引力定律，设计了扭秤实验装置，测出了引力常量
B．亚里士多德认为一个物体运动是需要力来维持的
C．爱因斯坦利用理想斜面实验，从结果出发，应用科学推理的方法，得出了“物体的运动不需要力来维持”的结论
D．哥白尼经过对天体运行的观测与推算，提出了“地心说”
2．关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法错误的是( )
A．运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能一定要变化
B．运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变
C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力不一定为零
D．运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动
3．小船在静水中速度为4 m/s，现在它在宽为200 m，流速为3 m/s的河中渡河，船头始终垂直河岸，如图所示．则渡河需要的时间为( )
A．40 s B．50 s C．66.7 s D．90 s
4．如图所示，质量为m的小物体静止于木板边缘，开始时木板水平放置，现使木板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过α角，在转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法中正确的是( )
A．板对物体的支持力不断增大
B．板对物体的摩擦力不断减小
C．物体对板的压力不断减小
D．物体所受合力始终不为0
5．一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ（如图所示），在这个过程中水平拉力做功为W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则（ ）
A．W1=F1Lsin θ，W2=F2Lsin θ
B．W1=mgL（1-cs θ），W2=F2Lsin θ
C．W1=W2=mgL（1-cs θ）
D．W1=F1Lsin θ，W2=mgL（1-cs θ）
6．黑洞是宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在，并且观测到它对其他事物的影响。如图甲，双星系统中两个星球A、B的质量都是m，A、B相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动，实际观测该系统的角速度ω 要大于按照力学理论计算出的角速度理论值ω0，且ωω0=k（k>1）。于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的黑洞C的影响，并认为C位于双星A、B的连线正中间，相对A、B静止，如图乙所示。已知引力常量为G，以下说法正确的（ ）
A．在运动的过程中，A和B两颗星的角速度、线速度都相同
B．如图甲，两星球A、B组成的双星系统角速度理论值ω0=GmL3
C．图乙中A受到的合力为mω2∙L2
D．C的质量为12mk2−1
二、多项选择题（本大题共4个小题，每题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．用绳子拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3J，绳子拉力F做功8J，空气阻力做功－0.5J，则下列判断正确的是( )
A．物体的重力势能增加了3JB．物体的重力势能减少了3J
C．物体的动能增加了4.5JD．物体的动能增加了8J
8．如图所示是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮（固定在后轮轴上）转动， a、b、c分别是后轮、小齿轮、大齿轮边缘上的三点，下列说法正确的是( )
A．b、c 两点的线速度大小相等
B．a、b 两点的角速度相等
C．a点角速度比c点角速度小
D．a 点线速度比c点线速度大
9．某同学在测试自己组装的一款电动遥控小车，该车在一水平直轨道上由静止开始运动，传感器记录下来其运动的v-t图像如图所示。已知该车质量为1kg，在0-12s时间段内功率恒定，12s末关闭发动机，整个运动过程所受的阻力恒定，则（ ）
A．遥控车受到的阻力为1N
B．遥控车在匀速行驶过程中，发动机功率为4W
C．遥控车在加速过程中的位移为24m
D．遥控车在加速过程中的位移为16m
10．如图所示,质量为m的物体无初速度地放在水平传送带上。传送带由电动机带动，始终保持以图示速度v匀速运动。物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体运动一段距离后能保持与传送带相对静止。对于物体放上传送带到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是 ( )
A．电动机多做的功为12mv2
B．摩擦力对物体做的功为12mv2
C．传送带克服摩擦力做的功为12mv2
D．物体与传送带间因摩擦产生的热量为12mv2
三、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共20分）
11.（10分）某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图中，单位是cm 。打点计时器工作频率为50Hz，重物质量为0.5kg，重力加速度 g 取9.8m/s2。
（1）由纸带数据计算可得：重物在计数点2的速度v2= m/s，在计数点5的速度v5，进而可求得在打2~5计数点过程中重物动能的增加量∆Ek，打2~5计数点过程中重物重力势能的减少量∆Ep = J，重复实验得出实验结论（以上两空结果都保留2位有效数字）。
（2）实验中，重物获得的动能往往 （填“大于”或“小于”或“等于”）减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是 。
（3）根据实验判断下列图像正确的是 。（其中∆Ek表示重物动能的变化量， ∆ℎ表示物体下落的高度）
12.（10分）某同学设计了一个研究平抛运动初速度的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上固定一个斜面，让钢球从斜面上滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，他把桌子搬到竖直墙壁附近，使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙壁上，在白纸上记录钢球的落点，改变桌子和墙壁间的距离，就可以得到多组数据。
（1）为了完成实验，除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有 。
（2）如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置静止释放钢球，在白纸上得到痕迹 A 。以后每次将桌子向后移动距离 x=10.00 cm ，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹 B、C、D ，测得 B、C 间距离y2=14.58cm , C、D 间距离y3=24.38cm ，根据以上直接测量的物理量可得小球平抛的初速度表达式v0= （用 x 、y2、y3、 g 表示），小球初速度的值为 m/s ，若痕迹 D 刚好位于墙脚，桌子的高度为 m（以上两空结果都保留2位有效数字，重力加速度 g 取9.8m/s2）。
（3）在（2）小问的实验中，下列说法不正确的是（ ）
A．墙壁必须是竖直的
B．每次都应该从斜面上同一位置静止释放小球
C．实验过程中，可以在桌面上向前或向后移动斜面
D．钢球经过桌面边缘的位置的切线方向应该水平
四、计算题（本大题共3个小题，共36分）
13．（8分）绕地球做匀速圆周运动的质量为 m 的人造地球卫星，与地面的距离等于地球半径 R ，已知地球质量为 M 和万有引力常量为 G 。
求：（1）卫星运动线速度大小的表达式；
（2）卫星运动周期的表达式。

14．（12分）一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a 和b， a 球的质量是m，b球的质量是 3m 。用手托住 b 球，当轻绳刚好被拉紧时， b球离地面的高度是 h， a 球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为 g 。
由静止释放 b球，求：
（1）当b球刚落地时，a 球的速度大小；
（2）b 球落地后，a 球还能上升的高度H ；
（3）b 球下落过程中绳子的拉力大小FT 。

15．（16分）某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 m =1.2 kg的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离d=2.0m后落地。已知握绳的手离地面高度为d=2.0m，手与球之间的绳长为L=1.2m，重力加速度为 g =10m/s2，忽略空气阻力。
（1）要使小球在绳子作用下完成整个竖直平面的圆周运动，在最高点小球的速度最小值是多少；
（2）绳断时球的速度大小是多少；
（3）绳能承受的最大拉力是多少；
（4）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水平距离最大，绳长L应是多少？对应的最大水平距离xmax是多少？