精品解析：湖北省十堰市六县市一中教联体2024-2025学年高一下学期3月联考物理试题

2024-2025学年湖北省十堰市六县市区一中教联体高一（下）联考物理试卷（3月） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下面说法正确的是（　　） A. 根据开普勒第二定律，经过近日点的速度小于经过远日点的速度 B. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律 C. 牛顿用实验的方法测出引力常量G，因此被称为“第一个称量地球质量的人” D. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力 2. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的 B. 物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心 C. 物体所受合力方向与运动方向不相同，该物体一定做曲线运动 D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 3. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 升降机从井底以的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 螺钉松脱后做自由落体运动 B. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后加速度的方向发生改变 C. 螺钉落到井底时的速度大小为 D. 矿井的深度为80m 5. 如图所示，轻弹簧一端连接小球A，另一端悬挂在天花板上。轻绳1连接小球A、B，轻绳2一端连接小球B，另一端固定在竖直墙壁上，两小球均处于静止状态。A、B的质量分别为M、m，弹簧弹力为F，弹簧与竖直方向、轻绳1与水平方向的夹角均为30°，轻绳2沿水平方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 7. 2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止小轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．下列说法正确的是 A. 静止卫星运动的周期为 B. 静止卫星运行的线速度为 C. 同步轨道处的重力加速度为 D. 地球的平均密度为 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F-v2图像如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，-b），斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 该小球的质量为 B. 小球运动的轨迹半径为 C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合力为零 D. 当v2=c时，小球向心加速度为g 9. 如图所示，自行车小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，它们边缘上分别有a、b、c三个点，它们到轴心的半径之比为，现踩动脚踏板，使a、b、c三点做匀速圆周运动，它们的线速度分别为、、，向心加速度分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 10. 中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。根据图像信息可求a、b两卫星的（　　） A 质量之比 B. 绕月半径之比 C. 向心力大小之比 D. 加速度大小之比 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 为了验证“物体质量一定时，其加速度与力成正比”，某同学设计了如图所示的实验装置。已知动滑轮的质量为，滑轮大小不计且光滑，力传感器可以测出轻绳的弹力大小。 （1）将长木板水平放置，该同学在实验中得到一条纸带如图所示，其中相邻两计数点间还有四个计时点没有画出。已知打点计时器接频率为50Hz交流电源，由此可以求出，小车运动的加速度大小为______（保留三位有效数字）。 （2）该同学在操作过程中没有平衡小车所受摩擦力，若以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度a为纵坐标，作出相应的图像，则图中正确的图像是______（选填“A”“B”“C”）。已知该图像的斜率为k，则小车的质量______（用k、表示）。 A. B. C. 12. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置； B．按图安装好器材，注意调节斜槽末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线； C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 （1）上述实验步骤的合理顺序是______； （2）为保证小球从斜槽末端抛出后的运动是平抛运动，必须使斜槽末端______（选填“水平”或“倾斜”）；斜槽______光滑（选填“需要”或“不需要”） （3）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A、B、的位置，如图所示。测量A、和B、间水平距离，竖直方向的距离，，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小______，小球通过B点的瞬时速度的大小______。（取） 四、计算题：本大题共2小题，共20分。 13. 如图所示，一质量为M=2.0kg、长为l=2.5m的长木板放在水平地面上，长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.2。一质量为m=3.0kg的滑块从长木板的右侧以初速度v0向左滑上长木板，滑块可视为质点，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ2=0.4，长木板与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同。重力加速度g取10m/s2。求： (1)滑块刚开始运动时，长木板和滑块的加速度大小； (2)要使滑块不滑出长木板，滑块的初速度v0应满足的条件。 14. 2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为，引力常量为G。试用以上条件求： （1）月球的质量M； （2）若有颗人造卫星在月球表面附近绕月飞行，这颗卫星线速度； （3）“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度h。 五、综合题：本大题共1小题，共12分。 15. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距地面的高度h，质量均m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影，转动角速度从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小； （2）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小； （3）若水平圆盘距地面的高度为，随着角速度进一步缓慢增加，两物块相对圆盘滑动，假设滑动瞬间绳子断裂，求B落地的位置与之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年湖北省十堰市六县市区一中教联体高一（下）联考物理试卷（3月） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下面说法正确的是（　　） A. 根据开普勒第二定律，经过近日点的速度小于经过远日点的速度 B. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律 C. 牛顿用实验的方法测出引力常量G，因此被称为“第一个称量地球质量的人” D. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普列第二定律，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，行星在近日点速度大于远日点的速度，故A错误； B．开普勒将第谷的几千个据归纳出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律，故B正确； C．卡文迪什测出了万有引力常量，引力常量测出后可以计算出地球的质量，因此被称为“第一个称量地球质量的人”，故C错误； D．牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力，故D错误。 故选B。 2. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的 B. 物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心 C. 物体所受合力方向与运动方向不相同，该物体一定做曲线运动 D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，其加速度不一定是变化的，比如平抛运动的加速度为重力加速度，恒定不变，故A错误； B．物体做圆周运动，如果是变速圆周运动，则所受的合力不指向圆心，故B正确； C．物体所受合力方向与运动方向不相同，如果方向相反，则物体做减速直线运动，故C错误； D．物体运动的速率在增加，则所受合力方向与运动方向的夹角小于，方向不一定相同，故D错误。 故选B。 3. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】圆盘上B点的线速度大小，如图所示 当OB垂直于AB时，由速度的合成与分解有，解得。 故选D。 4. 升降机从井底以的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 螺钉松脱后做自由落体运动 B. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动，到达最高点后加速度的方向发生改变 C. 螺钉落到井底时速度大小为 D. 矿井的深度为80m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．螺钉松脱后先做竖直上抛运动，到达最高点后再做自由落体运动，全过程加速度均竖直向下，故AB错误； C．规定向下为正方向，根据 可得螺钉落到井底时的速度大小为 故C错误； D．螺钉下降距离为 因此井深为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，轻弹簧一端连接小球A，另一端悬挂在天花板上。轻绳1连接小球A、B，轻绳2一端连接小球B，另一端固定在竖直墙壁上，两小球均处于静止状态。A、B的质量分别为M、m，弹簧弹力为F，弹簧与竖直方向、轻绳1与水平方向的夹角均为30°，轻绳2沿水平方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对两小球A、B受力分析如图 根据平衡条件可得，由 由牛顿第三定律可知与大小相等，则有 故AB错误； CD．由平衡条件，可得 联立可得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩托车在空中做平抛运动，加速度恒定，为重力加速度，根据 可知摩托车在空中相同时间内速度的变化量相同，故A正确； B．若摩托车能越过壕沟，竖直方向有 则其所用时间为 故B错误； C．摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 故C错误； D．若摩托车越不过壕沟，根据 可知摩托车在空中的运动时间与下落高度有关，与初速度大小无关，故D错误。 故选A。 7. 2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止小轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．下列说法正确的是 A. 静止卫星运动的周期为 B. 静止卫星运行的线速度为 C. 同步轨道处的重力加速度为 D. 地球的平均密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A、地球静止卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，有：m，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，故静止卫星运动的周期为：T＝2π，故A错误； B、根据万有引力提供向心力，有：m，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，解得静止卫星运行的线速度为：v，故B错误； C、根据万有引力提供向心力，有：，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，解得，故C正确； D、由mg得：M，故地球的密度为：ρ，故D错误． 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F-v2图像如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，-b），斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 该小球的质量为 B. 小球运动的轨迹半径为 C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合力为零 D. 当v2=c时，小球的向心加速度为g 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．小球在最高点时受到的拉力为F，有 解得 结合题图乙可知 即 斜率为 解得 故AB正确； C．图线与横轴的交点表示小球所受的拉力为零，即合力等于重力时的情况，故C错误； D．根据向心加速度公式可知，当时 故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，自行车的小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，它们边缘上分别有a、b、c三个点，它们到轴心的半径之比为，现踩动脚踏板，使a、b、c三点做匀速圆周运动，它们的线速度分别为、、，向心加速度分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题图可知a、c两轮时同轴传动，a、b两轮时链条传动，所以有 角速度与线速度的关系为 所以有 综上有 故A正确，B错误； CD．线速度与加速度的关系为 又因为 综上所述有 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。根据图像信息可求a、b两卫星的（　　） A. 质量之比 B. 绕月半径之比 C. 向心力大小之比 D. 加速度大小之比 【答案】BD 【解析】 【详解】B．设a卫星与月球的距离为ra，b卫星与月球的距离为rb，根据图像有， 联立解得， 所以 故B正确； D．根据万有引力提供向心力 可得 所以加速度大小之比4:1，故D正确； AC．由于两卫星的质量关系不能确定，所以向心力大小之比不能确定，故AC错误。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 为了验证“物体质量一定时，其加速度与力成正比”，某同学设计了如图所示的实验装置。已知动滑轮的质量为，滑轮大小不计且光滑，力传感器可以测出轻绳的弹力大小。 （1）将长木板水平放置，该同学在实验中得到一条纸带如图所示，其中相邻两计数点间还有四个计时点没有画出。已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源，由此可以求出，小车运动的加速度大小为______（保留三位有效数字）。 （2）该同学在操作过程中没有平衡小车所受的摩擦力，若以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度a为纵坐标，作出相应的图像，则图中正确的图像是______（选填“A”“B”“C”）。已知该图像的斜率为k，则小车的质量______（用k、表示）。 A. B. C. 【答案】（1）2.00 （2） ①. C ②. 【解析】 【小问1详解】 相邻两计数点间的时间间隔 运用逐差法得 代入数据解得 【小问2详解】 [1]设小车所受滑动摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，可得 则 故选C。 [2]a-F图像的斜率 可得小车质量 12. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置； B．按图安装好器材，注意调节斜槽末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线； C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 （1）上述实验步骤的合理顺序是______； （2）为保证小球从斜槽末端抛出后的运动是平抛运动，必须使斜槽末端______（选填“水平”或“倾斜”）；斜槽______光滑（选填“需要”或“不需要”） （3）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A、B、的位置，如图所示。测量A、和B、间水平距离，竖直方向的距离，，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小______，小球通过B点的瞬时速度的大小______。（取） 【答案】（1）BAC （2） ①. 水平 ②. 不需要 （3） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 小问1详解】 实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序BAC。 小问2详解】 [1]为了保证小球从斜槽末端抛出的速度处于水平方向，必须使斜槽末端水平； [2]斜槽不需要光滑，只要同一组实验中，让小球从同一高度滑下即可保证初速度相同。 【小问3详解】 [1]在竖直方向上有 可得 则小球做平抛运动的初速度大小为 [2]B点的竖直方向的分速度 所以B点的瞬时速度为 四、计算题：本大题共2小题，共20分。 13. 如图所示，一质量为M=2.0kg、长为l=2.5m的长木板放在水平地面上，长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.2。一质量为m=3.0kg的滑块从长木板的右侧以初速度v0向左滑上长木板，滑块可视为质点，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ2=0.4，长木板与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同。重力加速度g取10m/s2。求： (1)滑块刚开始运动时，长木板和滑块的加速度大小； (2)要使滑块不滑出长木板，滑块的初速度v0应满足的条件。 【答案】(1)4m/s2；(2)v0≤5m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)设长木板的加速度大小为a1，滑块的加速度大小为a2，分别对长木板、滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律可知，对长木板有 解得a1=1m/s2 对滑块有 F2=μ2mg=ma2 解得a2=4m/s2 (2)当长木板、滑块速度相等时，若滑块恰好运动到长木板的左侧末端，则该种情况对应的滑抉的初速度为满足条件的最大值。设经过时间t，长木板、滑块的速度相等，则有 根据位移关系得 代入数据解得t=1s，v0max=5m/s 所以初速度v0≤5m/s。 14. 2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为，引力常量为G。试用以上条件求： （1）月球的质量M； （2）若有颗人造卫星在月球表面附近绕月飞行，这颗卫星线速度； （3）“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度h。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 月球表面处引力等于重力，则有 解得月球质量为 【小问2详解】 由万有引力提供向心力得得 可得在月球表面附近绕月飞行的卫星的线速度 【小问3详解】 卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得 卫星周期为 轨道半径 联立解得 五、综合题：本大题共1小题，共12分。 15. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距地面的高度h，质量均m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影，转动角速度从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小； （2）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小； （3）若水平圆盘距地面的高度为，随着角速度进一步缓慢增加，两物块相对圆盘滑动，假设滑动瞬间绳子断裂，求B落地的位置与之间的距离。 【答案】（1） （2）A受到的摩擦力为零， （3） 【解析】 【小问1详解】 绳上恰好出现拉力时，B与转盘之间为最大静摩擦力，由最大静摩擦力提供其向心力，则有 解得圆盘的角速度为  即当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度大小为。 小问2详解】 绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，B所受摩擦力仍然为最大静摩擦力，由摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，由于绳的拉力等于由于B角速度增大而增大的向心力，而A由于角速度增大而增大的向心力小于绳的拉力，可知，开始时A所受摩擦力减小，当A所受摩擦力减为0时，对物体B受力分析有  对物体A受力分析有 解得 【小问3详解】 当圆盘的角速度大于时，此时对物体B受力分析有  对物体A受力分析有 联立两式可得（） 可知，随着角速度的缓慢增加，A物体受到的摩擦力又逐渐增大，当A物体受到的静摩擦力达到最大值时，两物块即将相对圆盘滑动，即有  解得 此时物体B的速度  此后物体B将做平抛运动，则有， 联立两式代入数据可得 由几何关系可知， B落地的位置与之间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$