江西省新九校协作体2024-2025学年高一下学期第一次联考物理试题

江西省新九校协作体高一年级第一次联考 物 理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的 答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答， 超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第二册至必修第三册第九章第二节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目 要求的 1.牛顿创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律：爱因斯坦创立了相对论.关于相对 论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是 A.高速飞行的4子的寿命变短 B.相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系 C.经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D.在经典力学中，物体的质量随运动状态改变而改变 2.以下四幅图片中：图甲是卡文迪什扭秤实验装置：图乙是火车在匀速转弯：图丙是气球上升：图丁是汽 车上坡.下列说法中正确的是 甲 乙 丙 A.图甲中，卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法 B.图乙中，火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零 C.图丙中，气球匀速上升时，机械能守恒 D.图丁中，汽车上坡采用低速挡是为了获得更大的牵引力 【高一年级第一次联考·物理第1页（共6页）】 3.一小孩站在岸边向湖面抛石子，他将两个完全相同的石子从空中同一位置M先后两次抛出，石子在空 中轨迹如图中、b所示，两轨迹的交点为N.已知石子两次经过N点时机械能相同.两次石子着水点 不同，忽略空气阻力的影响，石子可视为质点，则、b两个石子的运动情况，下列说法正确的是 A.两次石子在最高点机械能相同 B.两次抛出石子的初速度相同 C.两次石子着水时重力的瞬时功率相同 D.两次石子在空中运动过程中重力做功的平均功率相同 4.如图所示，一不可伸长的细线穿过一光滑、半径可以忽略的固定空心细管，细线两端分别拴着质量为m 和M的两小球（均可看作质点）.现让小球在水平面内绕着中心轴做匀速圆周运动（这种运动通常称 为圆锥摆运动).小球m到上管口的线长为L,摆线与竖直方向的夹角为.不计空气阻力，则 A.小球受到线的拉力、重力和向心力 B.小球m做匀速圆周运动的向心力是小球M对它的拉力 C.若小球m的角速度增大则稳定后小球M将下降 D.若小球m的角速度增大则稳定后小球m的向心加速度减小 5.2025年1月16日发生火星冲日现象，即火星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察火星的最佳 时间.已知地球到太阳距离为1个天文单位，火星到太阳距离约为1.5个天文单位，则下列说法正确 的是 A.发生火星冲日时太阳位于地球和火星之间的某一点 B.火星绕太阳公转的周期约为1.8年 C.下一次出现火星冲日现象是在2026年2月中旬 D.地球绕太阳公转的加速度大小约为火星绕太阳公转加速度的5倍 6.如图所示，斜面与左右两端点等高的圆弧轨道相切，半径为R=2m,圆弧轨道所对圆心角为0=74°，整 个轨道处在竖直面内，不计空气阻力及一切摩擦，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°= 0.8,若将质量为m=1kg的小球从左侧固定斜面上、离地高度为h=3.2m的位置由静止释放，小球在 圆弧轨道最低点所受到的支持力大小和小球到圆弧轨道右端点的速度大小分 别为 A.23 N 6 m/s B.23 N 8 m/s C.46 N 6 m/s D.46 N 8 m/s 【高一年级第一次联考·物理第2页（共6页）】 7.简化如图所示，质量为可看作质点的小朋友在荡秋千，小朋友到秋千悬点的距离为L,将小朋友拉至 悬绳与竖直方向夹角为（≤90°）的位置由静止释放，忽略秋千绳的质量和一切阻力，在小朋友由静止 释放运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是 A.由静止释放到最低点过程中小朋友重力的功率逐渐增大 B.若L一定，0越大，则小朋友被释放的一瞬间加速度越小 C.若L一定，0越大，则小朋友被释放的一瞬间悬绳的拉力越小 D.若0一定，L越长，则小朋友运动到最低点时悬绳的拉力越小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选 项符合题目要求.全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 8.已知氢核（质子）的质量是1.67×10”kg,电子的质量是9.1×101kg,质子、电子的带电量均为1.6× 109C,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10"m.已知静电力常量k=9×10N/C·m2,引 力常量G=6.7×101N·m/kg.下列说法正确的是 A.氢原子中氢核与电子之间的库仑力大小为8.2×10$N B.氢原子中氢核与电子之间的万有引力大小为2.6×107N C.在研究微观粒子的运动时，可以忽略万有引力的影响 D.氢核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×10°倍 9.我国的北斗卫星导航系统空间段由若干静止轨道卫星（同步卫星）、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球 轨道卫星组成，如图所示，若地球半径为R,其中静止轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为 7R,则下列说法正确的是 A.静止轨道卫星的周期、质量、速率均相同 B.静止轨道卫星在赤道上空自西向东运动（在北极上空观察） ⊙静止轨道卫星 C.静止轨道卫星运动的速度大于地球第一宇宙速度 地球 D.静止轨道卫星运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的0倍 10.如图所示，绷紧的水平传送带在电动机带动下始终以恒定速度心=1m/s逆时针运行，质量为m=2kg 的小物块以必=2/s的初速度从传送带左端滑上传送带，经过一段时 间后小物块又返回至传送带的左端.已知小物块与传送带间的动摩擦 因数为=0.2，重力加速度g取10m/s2,传送带足够长，不计空气阻力，则 【高一年级第一次联考·物理第3页（共6页）】 A.小物块向右运动过程中传送带的位移大小为1m B.小物块向左匀加速运动过程中传送带的位移大小为1m C.全过程中小物块与传送带间摩擦产生的热量为9J D.小物块在传送带上始终受到恒定的摩擦力 三、非选择题：本题共5小题，共54分. 11.(6分)图甲是探究平抛运动规律的实验装置图. 6810 10 甲 乙 (1)(多选)以下实验过程的一些做法，其中合理的有 :(填正确答案标号) A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的 C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 (2)通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图乙所示，方格纸每个格的边长L=5cm.则该 小球做平抛运动的初速度大小为 m/s,经过B点时的速度大小为 m/s.(重力加 速度g取10m/s,结果均保留两位有效数字) 12.(8分)力传感器（数据采集器、计算机等辅助器材图中未画出）是一种将力信号转变为电信号的电子 元件，利用力传感器验证系统机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示，细线一端拴一个小球，另一 端连接力传感器并固定在铁架台上，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释 放小球时细线与竖直方向的夹角0，测出小球的质量为，小球的直径为d,小球在悬挂后静止时用直 尺测出绳子的长度为L.已知当地重力加速度为g 力传感器 【高一年级第一次联考·物理第4页（共6页）】 (1)将小球拉至图示位置，细线与竖直方向的夹角为，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动过 程中作周期性变化.为求出小球在最低点的速度大小，应读取拉力的 (选填“最大值”或 “最小值”)F. (2)小球从静止释放运动到最低点过程中，重力势能的减少量△E。= (用m、L、d、g、0表示)， 小球动能的增加量△E=·(用m、d,L、g、F表示).若两者在误差允许的范围内相等，则 小球的机械能是守恒的. (3)(多选)关于该实验，下列说法中正确的有 (填正确答案标号) A.细线要选择伸缩性小的 B.小球尽量选择密度大的、体积小的 C.可以不测小球的质量但要测出细线的长度 13.(10分)如图所示，一带负电的小球电荷量为一5Q(Q>0),固定在倾角为α的光滑固定绝缘细杆P 点，让另一穿在杆上的质量为M、电荷量为Q的带正电小球从绝缘细杆O点由静止释放，已知O点距 P高为H,静电力常量为k,重力加速度为g,整个装置处于真空中.求： (1)带正电小球刚被释放时受到合外力的大小： (2)若带正电小球的带电量未知，但已知小球运动到OP中点时的速率为，这一过程中，静电力对它 做的功. 【高一年级第一次联考·物理第5页（共6页）】 14.(12分)如图中装置所示，长L=4m的水平传送带以%=6m/s的速度顺时针匀速转动，左侧有一半 径为R,=0.8m的光滑圆弧，圆弧底部与传送带相切，右侧有一半径为R=0.8m的半圆光滑细 管，圆管上端口下部正好紧邻传送带且与传送带相切.现将一质量为=2kg的物块（可看成质点）从 寻光滑圆弧的顶部A由静止释放，已知传送带与物块间的动摩擦因数为：=0.2，重力加速度g取 10m/s,物块可视为质点，圆管粗细不计，不考虑物块过连接处的能量损失，不计空气阻力，试求： (1)物块刚滑入圆管顶部C处时的速度大小； (2)物块滑到圆管底部D处时对底部的压力. A D 15.(18分)如图所示，半径为r=1m的半圆柱体固定在水平面上，两个可以忽略大小的小球甲和乙通过 轻绳相连，静止在光滑的圆柱面上，两球静止位置所在的半径与竖直方向的夹角分别为37°和53°.竖 直半径O)右侧有一特殊区域，可以对甲球施加竖直恒力作用，而对乙球没有影响.某时刻小球受到 干扰失去平衡，从静止开始运动，甲沿圆柱面向上，乙沿圆柱面向下.当甲球刚进入特殊区域时剪断轻 绳，刚好能离开圆柱面落到水平面上.已知甲球的质量mm=1kg,sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度 g取10m/s2,不计空气阻力.求：（计算结果均保留两位有效数字） (1)小球乙的质量： (2)小球甲到达O时的动能： (3)小球甲落到水平面时的动能. 【高一年级第一次联考·物理第6页（共6页）】江西省新九校协作体高一年级第一次联考·物理 参考答案、提示及评分细则 1,B高速飞行的：子的寿命变长，选项A错误：经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论 时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，选项B正确：经典力学适用于宏观物体的低速运动，适用于“勇气号”宇 宙探测器在火星着陆，选项C错误：在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，即物体的质量和物体运动 的速度无关，选项D错误. 2.D图甲中，卡文迪什扭秤实验装置的研究方法利用了放大法，选项A错误；图乙中，火车在匀速转弯时动能不变，所受 合外力提供向心力不为零，选项B错误：图丙中，气球匀速上升时，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，选项C错 误；图丁中，汽车上坡时，功率一定，根据P=F,当速度小时，所受牵引力更大，选项D正确. 3.A石子在空中运动过程中机械能守恒，由于两次石子在V点机械能相引同，因此两次石子在空中运动过程机械能相等， 选项A正确：石子两次经过N点时机械能相同，则石子两次经过N点动能相同，在M点初速度大小相等，方向不同，选 项B错误：两次石子着水时的速度大小相等，竖直方向分速度不同，因此重力的瞬时功率不同，选项C错误：重力做功相 同，由于运动时间不同，因此重力做功的平均功率不同，选项D错误， 4.C对小球m进行受力分析，小球m受到线的拉力和重力，选项A错误：A球做匀速圆周运动，由线的拉力及小球重力 的合力充当向心力，选项B错误；小球m角速度增大稳定后小球M仍静止，设此时连接小球m的细线与竖直方向夹角 为a,对小球m受力分析可得Teos a=mg,其中T=Mg,得a=0,可知细线与竖直方向夹角不变，故小球m的向心力大 小不变，向心加速度大小不变，由mgtan a=mwr,可得角速度增大，轨道半径减小即L减小，小球M下降，C正确，D 错误. 5.B火星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，火星冲日是地球、火星、太阳在同一直线上，火星和地球在太阳 的同一侧，此时火星离地球最近，是在地球上观察火星的最佳时间，选项A错误：火星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根 器开青制第三定律可知华-祭得T√严-√学可工187，即火星绕太阳公转的周扇约为1.8年，选 项B正确：如果两次行星冲日时间同隔为：年，则地球多转动一周，有2x=(停一竿)上解得1=产。-士兴年 225年，下一次出现火是冲日现象是在2027年4月中旬，选项C错误：由公式G恤=m,得a以，地球绕太阳公转 的加速度大小约为火星绕太阳公转加速度大小的2.25倍，选项D错误. 6.D由动能定理得mgh十mgR1一c0s37)=?m,小球在圆弧轨道最低点时，对其由牛顿第二定律得R一mg 【高一年级第一次联考·物理参考答案第1页（共4页）】 v m尺，解得F、=46mg一46N,小球到圆弧轨道右端点的速度为，由动能定理得mgh=立m,解得=8m/s,选 顶D正确， 7.C刚刚释放时，速度为零，故重力的功率为零，最低点重力与速度垂直，功率也为零，故由静止释放到最低点小朋友重 力的功率先增加后减小，选项A错误：小朋友释放的一解间加速度a=mgs血-gsin,若L一定，0越大，小朋友释放 的一瞬间加速度越大，选项B错误；小朋友被释放的一瞬间悬绳的拉力T=mgcos0,若L一定，0越大，悬绳的拉力越 小，选项C正确：小朋友运动到最低点时mg1(1一cOs0)=号m,设悬绳的拉力为不，根据牛顿第二定律，T一mg=m 2s),可知若9一定，L越长，小朋友运动到最低，点时悬绳的 8AC由库仑定律得氢原子中氢核与电子之间的库仑力大小P=k4=9x10X6X0X060N=82X 10N,选项A正确：由万有引力定律得氢原子中氢核与电子之间的万有引力大小下，=Gmm=6.7×10“× 上67义0X1X10N=36X10"八，选项B错误：氢原子中氢核与电子之间的库仑力与万有引力的比值为号 (5.3×10-1)7 =2.3×10”,计算结果表明库仑力远大于万有引力，因此在研究微观粒子的运动时，可以忽略万有引力的影响，选项C 正确，D错误。 9.BD静止轨道卫星的特点是：定位置（赤道的上方）、定周期(24)，定速率，定高度，对于同步卫星的质量，不一定相同， 选项A错误：静止轨道卫星与地球的自转同步，则在赤道上空自西向东运动，选项B正确：根据万有引力提供向心力，有 G=m号，所以一√，由于静止轨道卫是运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以静止轨道卫星绕地球 r 运行的速度小于地球第一字宙速度，选项C错误：根据万有引力提供向心力，有GM=m,所以静止轨道卫星绕地球 运动的向心加速度大小为。以：=s,港项D正确 10AC设小物块向右运动的时间为4，位移大小为石则小物块的位移为五一燕一1，小物块向右运功过程中传送 带的位移大小=4= ,些=1m选项A正确：设小物块向左匀加速运动的时间为女，位移大小为x,则小物块的 g 位移为=”三0,25m,小物块向左匀加速过程中传送带的位移大小工=红= ,边=2=0.5m,选项B错误： ug ug 小物块相对传送带的总路程相=x十十x4一=2.25m,小物块与传送带间摩擦产生的热量为Q=∫·sm=9J,选 顶C正确：小物块先向右减速，再向左加速，后匀速，匀速时不受摩擦力，选项D错误 【高一年级第一次联考·物理参考答案第2页（共4页）】 11.(1)AC(2分，选对一项得1分，选对两项得2分，有错选不得分)(2)1.5(2分)2.5(2分) 解析：(1)为保证小球做平抛运动的初速度水平，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，A正确：斜槽不一定需要光滑，B错 误：为保证小球做平抛运动初速度相同，故每次小球应从同一位置由静止释放，C正确：将球的位置标在纸上后，取下 纸，用平滑曲线连接得到平抛运动的轨迹，D错误. 2X5×107 小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有△y=5L-3L=gT,解得T√4 10 s=0.1s, 小球做平抛运动的初速度=头=3X0m/6=1.5ms:小球经过B点时的竖直分速度%=券-头 0.1 2X0.1m/s=2m/s,则小球经过B点时的速度w=V+mF=V个，5+2m/s=2.5m/s 8×5×10- 12.(1)最大值2分)(2)mg(L+号)1-cos0)(2分)(F-mg)(亿+号)2分)(3)AB(2分，选对一项得1分， 选对两项得2分，有错选不得分) :小球在最低点由牛极第三定律可得：Fmg区由此可知，应读出小球在最低时绳的拉力即最大 (2)重力势能减少量△E=mg(L+号)1-6os0,动能增加量△E=号m2=(F-mg)(亿+号)： (3)为了减小小球做圆周运动的半径的变化，所以细线要选择伸缩性小的，故A正确：为了诚小阻力的影响，球尽量选 怿密度大的，体积小的，故B正确：小球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为2mg(1一cos) 一F一mg可知，应测出小球的质量，而不用测出细线的长度，故C错误 13.解：(1)带正电小球刚被释放时，由库仑定律有下=kQX5Q1分) 由牛顿第二定律有F=Mgsin a十kQX5Q (2分) 由几何关系可知=H1分) sin a 解得F=Mgsin a十达Cimg(2分) H (2)由动能定理有W+M:号=号Mw(2分) 解得静电力做的功W=之M_g型 2 (2分) 14.解：(1)物块下滑到B点时的速度为1，由机械能守恒可得： mgR=号m21分) 解得：=4m/s(1分) 【高一年级第一次联考·物理参考答案第3页（共4页）】 因为=6m/s>=4m/s,故物块滑上传送带后加速运动 若一直加速由动能定理mg=之m,-名m2（2分》 解得欢=4v2m/s<6=6m/s,故一直加速正确(1分) 即滑块以功=4v√2m/s的速度滑入管口(1分) (②)由C点到D点由机械能守恒定律可得：宁m2+s2R=之m2分) 在D处由牛顿第二运动定律可得：F一mg=m元(2分) 解得F×=180N由牛顿第三运动定律可得F、=FN=180N(2分) 15.解：(1)甲、乙平衡，运用平衡条件，有m gsin37°=me gsin53°(1分) 得-是m1分 代入数据解得乙球质量m2=0.75kg(2分) (2)甲在最高点时，乙恰好运动到水平面，由甲、乙系统机械能守恒 m2grin37°-mngr(1-cos379)=号(m+mz)(2分) 20 代入数据解得甲球到达O时的速度大小：一√ m/s(1分) 小球甲到达O时的动能E即=号m单≈1.4」(1分) (3)甲球在最高点时速度<√gr=√10m/s(1分) 所以右侧特殊区域，对甲球施加竖直向上的恒力(1分) 甲球在最高点时，根据牛顿第二定律得：mmg一F=m年号(2分 F=mgm号-马mR=9N（2分 甲球由最高点落到水平面过程中，根据动能定理得 1 一F·r+m甲gr=7m单m2一7p产(2分) 甲球落水平面时的动能：=之m师功2（1分) 代人数据解得瓦=号J4.3J1分) 【高一年级第一次联考·物理参考答案第4页（共4页）】