贵州省毕节市实验高级中学2024-2025学年高一下学期第3次统练物理试题

贵州省毕节市实验中学2024-2025学年高一下学期第3次统练 物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，1-8小题单选，9-12小题多选） 1．以下四组共点力分别作用在物体上，能使物体平衡的一组是（ ） A．2N、3N、7N B．6N、10N 、15N C．5N、10N、4N D．10N、14N、30N 2．如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（ ） A．角速度大小关系是ωA >ωB =ωC B．线速度大小关系是vA < vB <vC C．转速之比是nA︰nB︰nC = 1︰3︰3 D．加速度之比是aA︰aB︰aC = 1︰30︰3 3．如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为T0，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ） A．从P到M所用的时间等于 B．从Q到N做减速运动 C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从P到Q所用时间、从M到N所用时间均等于 4．图甲为驾驶证考试中汽车做“S线路行驶”的情形，该汽车在路面相应位置处所受合外力方向示意图如图乙所示，其中汽车所受合外力方向可能正确的是（ ）    A． B． C． D． 5．一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为1.6×104N，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为1.6×104N C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车不会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过8.0m/s2 6．某运动员的质量为m=50kg，原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为2.10m，训练过中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离开地上升到最高点时双手拦网高度为2.90m。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，取。则（ ） A．运动员起跳过程处于失重状态 B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程中的平均速度小 C．起跳过程中运动员对地面的压力为1300N D．从开始起跳到离地上升到最高点需要0.6s 7．如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，两端分别与同一水平面上的A、B两物体连接，当两物体到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为37°、53°，两物体的速度分别为vA、vB，且此时vA+vB=35m/s，sin37°=、cos37°=，则此时绳子的速度大小为（ ） A．25m/s B．17.5m/s C．16.8m/s D．12m/s 8．如图所示，将内壁光滑、半径为R的圆形细管竖直固定放置，一质量为m的小球（视为质点）在管内做圆周运动，小球过最高点时的速度为v，则下列说法正确的是（ ）    A．小球做的是匀速圆周运动 B．小球通过最高点的最小速度为 C．小球恰好到达最高点时，对细管的作用力为零 D．若小球在最高点的速度，会对细管的外侧内壁有作用力 9．甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度－时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A．在时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反 B．在时间内，甲、乙加速度方向相同 C．在时间内，甲、乙运动方向相同 D．在时间内，甲、乙的加速度大小相等，且方向相同 10．推铅球是一项体育运动，巧用物理知识及技巧可以使其射程最远、成绩最佳。如图甲所示，某同学沿着与水平方向的夹角为的方向以初速度推出铅球，铅球的运动轨迹如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略铅球抛出时距离地面的高度。下列说法正确的是（ ） A．射程远近只与有关，与无关 B．一定时，越大射高越大 C．一定时，越大射高越小 D．一定，时射程最远 11．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方（r3）与运行周期的平方（T2）的关系如图所示；T0为卫星环绕行星表面运行的周期，则（ ） A．行星A的质量大于行星B的质量 B．行星A的密度等于行星B的密度 C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度 D．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心力大于行星B的卫星向心力 12．如图所示，A、B两颗人造卫星在同一轨道平面上同向绕地球做匀速圆周运动。若它们的轨道半径分别为rA、rB，周期分别为TA、TB。则（ ） A．在相等的时间内，rA和rB扫过的面积相等 B．A卫星受到的引力一定大于B卫星受到的引力 C．两颗卫星从相距最近到第一次相距最远需要的时间 D．若A卫星要变轨到B卫星的轨道，A卫星需要向后喷气 二、实验题（每空2分，共14分） 13．某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。 (1)实验中，需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做 （选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力。 (2)实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T = 0.10s，A、B间的距离x1 = 6.00cm，B、C间的距离x2 = 6.40cm，则小车的加速度a = m/s2。 14．两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地。实验中B球做 （自由落体或匀速直线）运动，此实验说明A物体在竖直方向做 （自由落体或匀速直线）运动。 （2）小亮同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度 （相等或不相等）。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时分别从轨道M、N的末端水平射出。实验可观察到的现象是两个小铁球P、Q （是或否）相撞。仅仅改变弧形轨道M到水平板的高度，其他量保持不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明小铁球P在水平方向做 （自由落体或匀速直线）运动。 三、计算题（本大题共3小题，共38分） 15．（12分）飞机着陆后匀减速滑行，最后静止在跑道上。在滑行过程中，飞机的初速度大小为，加速度大小为。求： (1)飞机着陆后滑行的距离； (2)着陆10s时飞机的速度大小； (3)着陆24s时飞机滑行的距离。 16．（12分）如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在A、B两点速度大小分别是、，到B点对轨道的压力恰好为零，g取10m/s2，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。    17．（14分）火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位航天员连同宇航服在地球上的质量为50 kg。求： （1）在火星上航天员所受的重力为多少； （2）航天员在地球上可跳1.5 m高，他在火星上可跳多高。（取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2） 答案及解析 1． 【答案】B 【详解】A．2N和3N的合力范围为[1N，5N]，7N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不能为零，不能使物体处于平衡状态，故A错误； B．6N、10N的合力范围为[4N，16N]，15N在两个力的合力范围之内，则三个力的合力可能为零，能处于平衡状态。故B正确； C．5N、10N的合力范围为[5N，15N]，4N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不可能为零，不能处于平衡状态，故C错误； D．10N、14N的合力范围为[4N，24N]，30N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不能为零，不能使物体处于平衡状态，故D错误； 故选B。 2． 【答案】C 【详解】A．大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，则有 根据则有 小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等，则有 根据则有 所以角速度大小关系是 则 ωA <ωB =ωC 选项A错误； B．线速度大小关系是 则 vA = vB <vC 选项B错误； D．根据可知 选项D错误； C．根据可知转速之比是 选项C正确。 故选C。 3． 【答案】C 【详解】BC．由开普勒第二定律知，从P到Q做减速运动，从Q到N做加速运动，B错误，C正确； AD．由对称性知，P→M→Q与Q→N→P所用的时间均为，故从P到M所用时间小于，从Q到N所用时间大于，从M到N所用时间大于，AD错误。 故选C。 4． 【答案】B 【详解】根据曲线运动的受力特点，汽车所受的合外力指向轨道的凹侧，则汽车所受合外力方向可能是F2。 故选B。 5． 【答案】D 【详解】A.汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，不能说受到向心力，故A错误； B.如果车速达到30m/s，需要的向心力F＝m2.0×1031.8×104N，故B错误； C.最大静摩擦力f＝1.6×104N，则F＞f，所以汽车会发生侧滑，故C错误； D.最大加速度为：a8.0m/s2，故D正确； 故选D． 6． 【答案】C 【详解】A．运动员在起跳过程中可视为匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，所以运动员起跳过 程处于超重状态，故A错误； B．在起跳过程中做匀加速直线运动，起跳过程的平均速度，运动员离开地面后做竖直上抛运动，离地上升到最高点过程的平均速度，即两者相等，故B错误； C．运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据 2gh =v2 可知 根据速度位移公式可知 2a△h=v2 解得 a==16m/s2 对运动员根据牛顿第二定律可知 FN-mg=ma 解得 FN=1300N 根据牛顿第三定律可知，对地面的压力为1300N，故C正确； D．起跳过程运动的时间 t1=s=0.25s 起跳后运动的时间 t2==0.4s 故运动的总时间 t=t1+t2=0.65s 故D错误。 故选C。 7． 【答案】D 【详解】设此时绳子的速度大小为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，如图所示，可得 结合 综合解得 ABC错误；D正确。 故选D。 8． 【答案】D 【详解】A．小球从最低点向最高点运动的过程中，重力势能减小，根据机械能守恒，动能减小，速度减小，故A错误； B．由于细管内能支撑小球，所以小球能通过最高点的最小速度为零，故B错误； C．小球恰好到达最高点时，细管对小球的作用力，根据牛顿第三定律，小球对细管的作用力为mg，故C错误； D．根据牛顿第二定律，当只有重力提供向心力时 若小球在最高点的速度，会对细管的外侧内壁有作用力，故D正确。 9． 【答案】B 【详解】AB．速度—时间图像的斜率表示加速度，在时间内，甲图像的斜率小于乙图像的斜率，因此甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同，故A错误，B正确； C．在时间内，甲物体一直向正方向运动，在时间内，乙物体向负方向运动，在时间内，乙物体向正方向运动，因此，在时间内，甲、乙运动方向相反，在时间内，甲、乙运动方向相同，故C错误； D．在时间内，甲图像的斜率小于乙图像的斜率，因此甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同，故D错误。 故选B。 10． 【答案】BD 【详解】AD．铅球运动时间 所以射程为 可知射程远近只与、有关。一定时，当时射程最远，故A错误，D正确； BC．由可得射高为 可知一定时，越大射高越大；一定时，越大射高越大。故B正确，C错误。 故选BD。 11． 【答案】ABD 【详解】A．根据可得 根据图象可知，A的比B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A正确； B．行星的密度大小为 根据图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B正确； C．第一宇宙速度大小为 由于A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误； D．根据可得 当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，则行星A的卫星向心力大于行星B的卫星向心力，故D正确。 故选ABD。 12． 【答案】CD 【详解】A．在相等的时间内，A卫星或者B卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A错误； B．卫星受到的万有引力为 由于两卫星的质量大小未知，所以引力大小不能确定，故B错误； C．两颗卫星从相距最近到第一次相距最远，有 即 所以 故C正确； D．若A卫星要变轨到B卫星的轨道，A卫星需要点火加速，即向后喷气，故D正确。 故选CD。 13． 【答案】 匀速直线运动 0.40 【详解】(1) [1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力，合力为零，故需使小车做匀速直线运动。 (2) [2]小车的加速度 14． 【答案】 自由落体 自由落体 相等 是 匀速直线 【详解】（1）[1]用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，可知B球做自由落体运动。 [2] A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，说明A球做平抛运动在竖直方向的运动规律与B球相同，此实验说明A物体在竖直方向做自由落体运动。即平抛运动的竖直方向分运动是自由落体运动。 （2）[3]因高度，因此小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度相等。 [4]使两小球同时分别从轨道M、N的末端水平射出，实验可观察到的现象是两个小铁球P、Q是相撞。 [5]仅仅改变弧形轨道M到水平板的高度，其他量保持不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，说明小铁球P在水平方向的运动规律与小铁球Q相同，这说明小铁球P在水平方向做匀速直线运动。 15． 【答案】(1)600m；(2)30m/s；(3)600m 【详解】(1)根据速度位移公式得 解得 (2)飞机速度减为零的时间 则10s末飞机的速度 (3)飞机在24s内的位移与20s内的位移相同，所以 16． 【答案】（1）10m；（2）24N，方向竖直向下；（3）20m 【详解】（1）木块经B点时，对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，则有 解得轨道半径的大小为 （2）在A点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，木块经A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （3）木块离开B点后做平抛运动，则竖直方向有 水平方向有 联立解得 17． 【答案】（1）222.2N；（2）3.375m 【详解】（1）由 mg＝G 得 g＝ 在地球上有 g＝ 在火星上有 所以 g′＝m/s2 那么航天员在火星上所受的重力 mg′＝50×N≈222.2 N （2）根据速度位移关系式，在地球上航天员跳起的高度为 h0＝ 在火星上航天员跳起的高度 h＝ 联立以上两式得 h＝3.375 m 试卷第2页，共14页 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $