江苏省南通市启东中学2024-2025学年高一下学期3月检测物理试题

启东中学高一物理检测试卷（3月6日） (满分100分，考试时间75分钟) 一、单项选择题:(每小题4分，共10小题，共40分，每小题只有一个选项最符合题意) 1．神舟系列载人飞船入轨后与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，交会对接后神舟系列载人飞船与“天和”核心舱的组合体运行轨道不变，将对接后的组合体与入轨后对接前的载人飞船对比，则组合体的（　　） A．环绕速度更大 B．环绕周期更小 C．向心加速度更大 D．向心力更大 2．《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（　　） A．天问一号最小发射速度为 B．天问一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速 C．天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大 D．天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半 3．2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为，运行周期为；②为椭圆变轨轨道；③是探针卫星所在圆轨道，其轨道半径为。下列说法正确的是（    ） A．探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道③运行的周期 B．探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率 C．探针卫星在轨道②上运行的周期为 D．探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度 4．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，转动周期相同，我们称之为双星系统。星球A和B的质量分别为mA、mB且mA<mB.如图所示，由星球A和星球B构成的双星系统绕其连线上的点O做匀速圆周运动，引力常量G已知，则下列说法正确的是（    ） A．距离O点远的是星球B B．星球A的线速度小于星球B的线速度 C．若双星之间的距离增大，转动稳定后，双星匀速转动的角速度均变大 D．若双星之间的距离增大，转动稳定后，星球A和星球B中心距离的三次方与星球A转动周期的二次方的比值仍不变 5．如图，从离地面一定高度处射出完全相同的三支箭甲、乙、丙（均可视为质点），已知三支箭的初速度大小相等，箭乙的初速度方向水平，箭甲、丙的初速度方向与水平面的夹角均为，三支箭落于同一水平地面。忽略空气阻力，则（　　） A．箭甲、丙同时落地 B．箭丙落地时速度最大 C．箭乙落地时重力的瞬时功率最大 D．重力的平均功率大小 6．一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A．汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B．汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C．汽车行驶的最大速度为 D．当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 7．如图，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（   ） A．在时间内，合力逐渐减小 B．在时间内，合力做正功 C．在时间内，合力的功率一直增大 D．在时间内，合力做的总功为零 8．质量相等的A、B两物体(均可视为质点)放在同一水平面上，分别受到水平恒力、的作用，同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线做匀加速运动。经过时间和速度分别达到2和时分别撤去和，以后物体继续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。对于上述过程下列说法中正确的是（  ） A．和的大小之比为8：1 B．A、B的位移大小之比为2：1 C．在2和3间的某一时刻B追上A D．和做的功大小之比为6：5 9．如图所示，一物体沿粗糙斜面上滑到最高点后再沿斜面下滑，回到出发点时的速度是出发时速度的一半，斜面的倾角为θ，则物体与斜面间的动摩擦因数是（    ） A． B． C． D． 10．两完全相同的斜面ABC和 A´B´C´与水平面分别平滑连接。小木块从A点以某一初速度开始下滑，恰好能运动到A´点。已知小木块与两斜面、水平面间的动摩擦因数相同，小木块开始下滑的初速度保持不变，D、D´等高，小木块可视为质点，若只改变斜面ABC的AC边，则（　　） A．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动不能到达A´点 B．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动将越过A´点 C．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动将越过D´点 D．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动恰好到达D´点 二、非选择题:共5题，共60分，其中第12题~第16题解答时请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;有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 11．（10分）如图所示，质量为小球在竖直平面内做抛体运动，先后经过某虚线上A、B两点时的速度大小分别为，方向如图分别与成角，已知，求： （1）小球运动过程中的最小速度； （2）重力加速度。 12．（12分）如图所示，AB为水平粗糙轨道，BC为固定在竖直而内半径的光滑半圆轨道（直径BC竖直），两轨道在B点平滑连接。一质量的小物块（视作质点）从A点以水平初速度滑上AB轨道，从B点进入半圆轨道，恰好能通过半圆轨道的最高点C，最后落在AB上的D点（图中未画出）。D点恰好为AB的中点。重力加速度大小，忽略空气阻力的影响。求： (1)小物块通过C点时的速度大小； (2)A、B两点间的距离L； (3)小物块与水平粗糙轨道AB间的动摩擦因数。 13．（12分）智慧充电技术的日益成熟，极大地促进了电动汽车销量的增长。某辆总质量为的电动汽车在封闭平直路段测试时，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间汽车的速度大小达到，此时汽车的功率恰好达到额定值，之后汽车维持额定功率不变，汽车达到最大速度后做匀速直线运动。已知电动汽车在测试时受到的阻力f为汽车车重的，汽车的速度大小由增大至恰好为最大速度的过程中通过的位移大小，取重力加速度大小。求： (1)汽车在时间内牵引力F的大小； (2)汽车的最大速度的大小； (3)汽车由静止开始至达到最大速度所经历的时间t。 14．（12分）如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为T0。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度h=R，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星B所在处的重力加速度； （2）求卫星B的运行周期T1； （3）若卫星B运行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近，求从A、B两卫星相距最近时刻到紧邻的相距最远时刻的时间间隔。（用T0和T1表示） 15．（14分）如图所示，福佑崇文阁赵老师弹性绳一端系于P点，绕过Q处的小滑轮，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。圆环从A点由静止释放，释放瞬间，圆环的加速度大小为，到达最低点C时AC=d。重力加速度为g，弹性绳始终遵循胡克定律。求： （1）释放瞬间弹性绳中拉力大小F； （2）A到C的过程中，弹性绳对圆环做的功W； （3）已知QA=d，圆环下滑过程中的最大速度vm。 启东中学高一物理检测试卷（3月6日） (满分100分，考试时间75分钟) 一、单项选择题:(每小题4分，共10小题，共40分，每小题只有一个选项最符合题意) 1．神舟系列载人飞船入轨后与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，交会对接后神舟系列载人飞船与“天和”核心舱的组合体运行轨道不变，将对接后的组合体与入轨后对接前的载人飞船对比，则组合体的（　　） A．环绕速度更大 B．环绕周期更小 C．向心加速度更大 D．向心力更大 【答案】D 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得，， 轨道半径不变，则环绕速度、向心加速度、周期不变，组合体质量变大，则向心力更大。 故选D。 2．《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（　　） A．天问一号最小发射速度为 B．天问一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速 C．天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大 D．天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半 【答案】B 【详解】A．天问一号要离开地球到达火星，所以“天问一号”的最小发射速度要大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度，故A错误； B．根据题给图片，天问一号在图中地球位置加速做离心运动，此时速度大于地球绕太阳的公转速度，之后到达虚线轨道远日点之后，再加速才能进入火星轨道，故B正确； C．天问一号由地球到火星的虚线轨道向火星运动的过程中，只有重力做功，重力势能增加，动能减小，机械能守恒，故速度逐渐减小，故C错误； D．天问一号椭圆轨道半长轴小于火星轨道半径，由开普勒第三定律可知，火星运行周期较长，天问一号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年，故D错误。 故选B。 3．2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为，运行周期为；②为椭圆变轨轨道；③是探针卫星所在圆轨道，其轨道半径为。下列说法正确的是（    ） A．探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道③运行的周期 B．探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率 C．探针卫星在轨道②上运行的周期为 D．探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度 【答案】C 【详解】A．根据开普勒第三定律 知轨道半径越大周期越大，由于③轨道半径比①大，所以探针卫星沿轨道①运行的周期小于沿轨道③运行的周期，故A错误； B．设卫星在P、Q两点经过极短时间，根据开普勒第二定律有 整理得 故B错误； C．根据开普勒第三定律 可知 整理得 故C正确； D．根据 可知加速度 由于两轨道的P点与地球的距离相等，故加速度相等，故D错误。 故选 C。 4．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，转动周期相同，我们称之为双星系统。星球A和B的质量分别为mA、mB且mA<mB.如图所示，由星球A和星球B构成的双星系统绕其连线上的点O做匀速圆周运动，引力常量G已知，则下列说法正确的是（    ） A．距离O点远的是星球B B．星球A的线速度小于星球B的线速度 C．若双星之间的距离增大，转动稳定后，双星匀速转动的角速度均变大 D．若双星之间的距离增大，转动稳定后，星球A和星球B中心距离的三次方与星球A转动周期的二次方的比值仍不变 【答案】D 【详解】A．设两星球的距离为，做圆周运动的半径分别为和，根据牛顿第二定律，有 可得 可知质量越大，轨道半径越小，由于 所以 所以距离O点远的是星球，A错误； B．根据 可知，半径越大，线速度越大，所以 B错误； C．根据牛顿第二定律，有 联立，可得 可知若双星之间的距离增大，转动稳定后，双星匀速转动的角速度均变小，C错误； D．根据 及由C选项解析得出的结论 可得 可知星球A和星球B中心距离的三次方与星球A转动周期的二次方的比值是定值，D选项正确。 故选D。 5．如图，从离地面一定高度处射出完全相同的三支箭甲、乙、丙（均可视为质点），已知三支箭的初速度大小相等，箭乙的初速度方向水平，箭甲、丙的初速度方向与水平面的夹角均为，三支箭落于同一水平地面。忽略空气阻力，则（　　） A．箭甲、丙同时落地 B．箭丙落地时速度最大 C．箭乙落地时重力的瞬时功率最大 D．重力的平均功率大小 【答案】D 【详解】A．在竖直方向上，甲做竖直上抛运动，丙做竖直下抛运动，高度相同，所以丙先落地，故A错误； B．三支箭初动能相同，只有重力做功，根据动能定理可知三支箭末动能相同，即三支箭落地速度一样大，故B错误； C．甲、丙初始时刻的竖直方向分速度大小相等，竖直方向做匀变速运动，因此可知甲、丙竖直方向的末速度大小相等，大于乙的竖直方向分速度，根据可知乙的重力功率小于甲、丙的重力功率， 故C错误； D．在竖直方向上，甲做竖直上抛运动，乙做自由落体运动，丙做竖直下抛运动，高度相同，所以甲运动的时间最长，丙的时间最短，根据可知，故D正确。 故选D。 6．一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A．汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B．汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C．汽车行驶的最大速度为 D．当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 【答案】A 【详解】AB．设汽车行驶时发动机的输出功率为，阻力为，牵引力为，则有 ， 整理可得 由题图可知 ， 解得 ， 可知汽车行驶过程中发动机的输出功率不变，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定不变，故A正确，B错误； C．当汽车速度达到最大时，有 即 解得 故C错误； D．当汽车速度为 汽车的牵引力为 由 可得此时汽车的加速度为 故D错误。 故选A。 7．如图，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（   ） A．在时间内，合力逐渐减小 B．在时间内，合力做正功 C．在时间内，合力的功率一直增大 D．在时间内，合力做的总功为零 【答案】AD 【详解】A．根据图像可知，斜率代表加速度，从时间内，斜率变大，加速度变大，所以合外力变大，A错误． BD．合外力做功等于物体动能变化，从时间内，物体动能变化量为零，所以合外力做功为零，B错误，D正确． C．在时刻，速度为零，合力功率为零，在时刻，斜率为零，合力为零，功率为零，所以在时间内，功率先增大后减小，C错误． 8．质量相等的A、B两物体(均可视为质点)放在同一水平面上，分别受到水平恒力、的作用，同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线做匀加速运动。经过时间和速度分别达到2和时分别撤去和，以后物体继续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。对于上述过程下列说法中正确的是（  ） A．和的大小之比为8：1 B．A、B的位移大小之比为2：1 C．在2和3间的某一时刻B追上A D．和做的功大小之比为6：5 【答案】D 【详解】A．从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有 则摩擦力大小都为。根据图象知，匀加速运动的加速度分别为：，，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有 则 ，F1和F2的大小之比为12：5。故A错误； B．图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6：5．故B错误； C．v-t图象与时间轴包围的面积表示位移，在3t0末，A的位移大于B的位移，此时B未追上A。故C错误； D．根据动能定理 可知F1和F2做的功大小之比等于整个过程的位移之比，大小为6:5。故D正确。 故选D。 9．如图所示，一物体沿粗糙斜面上滑到最高点后再沿斜面下滑，回到出发点时的速度是出发时速度的一半，斜面的倾角为θ，则物体与斜面间的动摩擦因数是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设物体质量为m，斜面长为L，上滑过程，根据动能定理有 下滑过程，根据动能定理有 联立解得，物体与斜面间的动摩擦因数为 故选C。 10．两完全相同的斜面ABC和 A´B´C´与水平面分别平滑连接。小木块从A点以某一初速度开始下滑，恰好能运动到A´点。已知小木块与两斜面、水平面间的动摩擦因数相同，小木块开始下滑的初速度保持不变，D、D´等高，小木块可视为质点，若只改变斜面ABC的AC边，则（　　） A．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动不能到达A´点 B．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动将越过A´点 C．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动将越过D´点 D．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动恰好到达D´点 【答案】C 【详解】AB．小木块从A点以某一初速度开始下滑，恰好能运动到A´点，由动能定理，知 故，改变为AE边，摩擦力做功不变，小木块仍将运动到等高的A´点，故AB错误； CD．改变为DC边，当小木块运动到D´点时，摩擦力做功减小，此时小木块速度不为零，因此将越过D´点，故C正确，D错误。 故选C。 二、非选择题:共5题，共60分，其中第12题~第16题解答时请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;有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 11．（10分）如图所示，质量为小球在竖直平面内做抛体运动，先后经过某虚线上A、B两点时的速度大小分别为，方向如图分别与成角，已知，求： （1）小球运动过程中的最小速度； （2）重力加速度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）小球受重力在竖直方向，故在水平方向上分速度相等，设虚线与水平线的夹角为，则有 解得 小球的最小速度也就是水平速度，有 （2）从A到根据动能定理 解得 12．（12分）如图所示，AB为水平粗糙轨道，BC为固定在竖直而内半径的光滑半圆轨道（直径BC竖直），两轨道在B点平滑连接。一质量的小物块（视作质点）从A点以水平初速度滑上AB轨道，从B点进入半圆轨道，恰好能通过半圆轨道的最高点C，最后落在AB上的D点（图中未画出）。D点恰好为AB的中点。重力加速度大小，忽略空气阻力的影响。求： (1)小物块通过C点时的速度大小； (2)A、B两点间的距离L； (3)小物块与水平粗糙轨道AB间的动摩擦因数。 【答案】(1)3m/s (2)3.6m (3)0.5 【详解】（1）根据题意可知，小物块恰好能通过圆轨道的最高点C，在C点，由牛顿第二定律有 解得 （2）小物块从C点抛出，则有 解得 则水平位移为 因D点恰好为AB的中点，则AB之间的距离 （3）小物块从A到C，根据动能定理有 解得 13．（12分）智慧充电技术的日益成熟，极大地促进了电动汽车销量的增长。某辆总质量为的电动汽车在封闭平直路段测试时，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间汽车的速度大小达到，此时汽车的功率恰好达到额定值，之后汽车维持额定功率不变，汽车达到最大速度后做匀速直线运动。已知电动汽车在测试时受到的阻力f为汽车车重的，汽车的速度大小由增大至恰好为最大速度的过程中通过的位移大小，取重力加速度大小。求： (1)汽车在时间内牵引力F的大小； (2)汽车的最大速度的大小； (3)汽车由静止开始至达到最大速度所经历的时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，由运动学公式可得，汽车在0~时间内加速度大小为 由牛顿第二定律有 解得 （2）汽车的额定功率为 汽车的最大速度 （3）汽车的速度大小由增大至恰好为最大速度的过程中，由动能定理有 解得 则汽车由静止开始至达到最大速度所经历的时间 14．（12分）如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为T0。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度h=R，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星B所在处的重力加速度； （2）求卫星B的运行周期T1； （3）若卫星B运行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近，求从A、B两卫星相距最近时刻到紧邻的相距最远时刻的时间间隔。（用T0和T1表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）地球表面 卫星B处 又，解得 （2）卫星B向心力公式 解得 （3）从相距最近到相距最远 即 解得 15．（14分）如图所示，福佑崇文阁赵老师弹性绳一端系于P点，绕过Q处的小滑轮，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。圆环从A点由静止释放，释放瞬间，圆环的加速度大小为，到达最低点C时AC=d。重力加速度为g，弹性绳始终遵循胡克定律。求： （1）释放瞬间弹性绳中拉力大小F； （2）A到C的过程中，弹性绳对圆环做的功W； （3）已知QA=d，圆环下滑过程中的最大速度vm。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】(1)释放瞬间，对圆环受力分析 由牛顿第二定律得 解得 （2）设QA=L，则 设下滑距离为x，圆环下滑到B点时，QB=l,受力分析如图，正交分解，水平方向 即下滑过程，杆对圆环弹力不变，则   圆环所受滑动摩擦力f为恒力；从A到C，根据动能定理 解得 （3）QA=d，则 圆环下滑过程中，加速度为零时，速度最大，即 此时下滑距离 解得 合外力 根据动能定理 即   解得 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$