安徽省2023-2024学年高一年级下册联考物理试卷（含解析）

安徽省2023-2024学年高一下学期联考物理试卷（含解析）

学校:班级：姓名：考号：

一、单选题

1.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）

A.物体的速度变化量一定时刻发生改变

B.物体的速度大小和方向一定时刻发生改变

C.物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧

1）.物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上

2.如图所示，A、8两质点从同一点。分别以相同的水平速度%沿x轴正方向抛出，A

在竖直平面内运动，落地点为8沿光滑斜面运动，落地点为？，片和鸟在同一水平

面上，不计阻力，则下列说法正确的是（）

匕

A.A、B的运动时间相同B.A、B沿x轴方向的位移相同

C.A、B运动过程中的加速度大小相同D.A、B落地时的速度大小相同

3.电动平衡车深受广大青少年喜爱，小刚同学驾驶平衡车以初速度%,沿水平直路加

速运动，经时间力达最大速度%,此过程电机输出功率恒为额定功率凡已知人与车整

体的质量为0，所受阻力的大小恒定。下列说法正确的是（）

A.平衡车匀加速直线运动B.车速为%时的加速度大小为今

C.人与车在时间力内的位移大于;（%+%）fD.在时间t内阻力做的功为

Pf

4.如图所示，在？点用一根细绳悬挂一质量为w的小球，小球在水平面内做匀速圆周

运动，轨迹圆的圆心。到一点的距离为方，若方不变，增大绳长，小球仍在水平面内做

匀速圆周运动，下列判断正确的是（）

P

A.小球的角速度变大B.小球受到细绳拉力不变

C.小球的线速度变小D.小球的加速度增大

5.建造一条能通向太空的电梯如图甲所示，是人们长期的梦想。材料的力学强度是材

料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强

度是钢的100倍，密度是其二，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电

梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，分为地球半径，图像中的图线4表示地球

引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线6表示航天员由于地球自转而产生的

向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法正确的

有（）

图甲图乙

A.图中“为地球同步卫星的轨道半径

B.航天员在r处的线速度等于第一宇宙速度

C.从地面到%的过程中，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小

1）.宇航员感受到的“重力”随着r的增大而增大

6.以下说法正确的是（）

A.人造卫星在绕地球的圆轨道上运行时的速度不会大于第一宇宙速度

试卷第2页，共6页

B.可以发射一题人造卫星，使其轨道与地球某一经度线所决定的圆始终是共面同心

圆

C.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，卫星所需的向

心力将减小到原来的g

D.载人飞船在减速下降的过程中处于失重状态

7.如图所示，一悬空水平放置的粗糙螺线环，在环上套有一质量为0的小球，沿螺线

切线方向对小球施加一水平外力凡小球在外力尸作用下开始运动,保持速度大小不变，

下列分析正确的是（）

A.力厂大小恒定B.力厂大小不断增大

C.力尸大小不断减小D.力尸大小先减小后增大

二、多选题

8.往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过钱链/、8连接在轻杆两端，左侧

活塞被轨道固定，只能在方向运动。圆盘绕圆心。做角速度为3的匀速圆周运动。

已知如距离为r。力6杆长L>2r,则（）

A.当杆长不变时，仍距离越大，活塞运动的范围越大

B.当⑷距离不变时，杆长/越大，活塞运动的范围越大

C.当阳垂直于4。时。活塞速度为之

D.当必垂直于46时。活塞速度为之

9.从2019年11月中国火星探测任务首次公开亮相，到2022年2月4日天间一号火星

车祝贺北京冬奥会盛大开幕。数年间，中国的火星探测计划取得了举世瞩目的成就。假

设天间一号环绕器环绕火星做匀速圆周运动，环绕器距火星表面高度〃处，环绕飞行周

期7,已知引力常量G和火星半径其则下列说法正确的是（）

A.天间一号环绕器绕火星总仃的线速度大小为

B火星的质量为它瞥

c.火星的第一宇宙速度为江四*乒

TVR

1）.火星表面的重力加速度为4/（R+/?）一

RT

10.如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过两个轻质光滑小定滑轮。1和。2,一端与一小

球连接，另一端与套在足够长的光滑固定直杆上的小物块连接，小球与小物块的质量均

为小直杆与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角为。=60°,直杆上C点与两

定滑轮均在同一高度，，点到定滑轮。1的距离为。重力加速度为g,小球运动过程中

不会与其他物体相碰，不计一切摩擦。将小物块从。点由静止释放，则下列说法正确的

是（）

A.当小物块下滑距离为Z时，其速度大小为

B.小物块能下滑的最大距离为2（1+6力

c.当小物块下滑距离为z时，小球的速度大小为春盍

D.运动过程中小物块、小球和地球组成的系统机械能守恒

三、实验题

11.如图所示，上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨

道的末端水平，上轨道可上下平移，在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各

安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁

球A、B,断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球

进入一个光滑的水平轨道，则：

试卷第4页，共6页

B球进入水平轨道后将做运动；改变上轨道的高度，多次重复上述实验过程，总

能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：o

12.如图所示，某兴趣小组利用气垫导轨实验装置验证钩码、滑块、遮光条等组成的系

统机械能守恒，主要实验步骤如下：

A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平

B.用游标卡尺测出遮光条宽度d

C.用天平测出遮光条和滑块总质量M,钩码质量加

D.安装实验器材并将滑块移至4位置，测出遮光条到光电门6的距离Z

E.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t

（1）为了减小实验误差，下面说法正确的是;

A.遮光条和滑块的总质量材要远大于钩码质量小

B.遮光条的宽度要适当小

C.本实验要选用不可伸长的轻绳

（2）当满足关系时（用给出的物理量表示），则验证了该系统机械能守恒。

四、解答题

13.如图所示，王亚平用古筝弹奏了《茉莉花》，从中国空间站为中国人民送上元宵祝

福。中国空间站在离地面高度人=400km的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，一天（24h）

内可以绕地球转动16圈。已知地球半径R=6400km,万有引力常量

G=6.67xl0"N-m2/kg2,万=3.14和万2=10。求：（计算结果请保留两位有效数字）

（1）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T和线速度匕

(2)地球的质量,吼

14.如图所示，质量为3机的四分之一光滑圆槽位于光滑的水平面上，圆槽与水平面相

切于6点。质量为机的小球从。点以初速度为沿水平面向右运动。若圆槽固定，小球恰

能运动到圆槽的c点。重力加速度为g,不计空气阻力。求：

(1)圆槽的半径；

(2)若圆槽不固定，小球上升的最大高度；

(3)若圆槽不固定，小球的初速度为4%,圆槽在小球两次经过c点的时间内运动的位

移。

15.如图所示，足够长的水平传送带以v=12m/s的速度顺时针做匀速运动，其上表面的

动摩擦因数。尸0.1,把质量犷20kg的行李包轻放上传送带，无初速地释放在传送带

上。平板车的质量加30kg,停在传送带的右端，水平地面光滑，行李包与平板车上表

面间的动摩擦因数4尸0.3,平板车长8m,行李包从传送带滑到平板车过程速度不变，

行李包可视为质点。(器10m/s2)求：

(1)若要想行李包不从平板车滑出，求行李包释放位置应满足什么条件？

(2)若行李包无初速地释放的位置距传送带右端84nl处，求行李包在传送带和平板车

上运动的时间是多少？

m

////////////////WW////WW///

试卷第6页，共6页

参考答案

1.C

【详解】A.物体做曲线运动的条件是合力方向和速度方向不在同一直线上，而力可以是恒

力，所以加速度也可以不变，如平抛运动，因平抛运动的加速度不变，故在相等时间内的速

度变化量相等。故A错误；

B.做曲线运动的物体的速度方向一定时刻改变，但其大小不一定改变，如匀速圆周运动。

故B错误；

C.做曲线运动的物体，其合外力方向与速度方向一定不在一条直线上，且合外力方向指向

轨迹内侧。故C正确；

D.根据物体做曲线运动的条件可知,物体所受合外力的方向和初速度方向不在同一直线上。

故D错误。

故选C。

2.D

【详解】A.设。点与水平面的高度差为人由

12

h

h「ggsin“

sin6

可得

Y=12/2

“ygsin20

则

故A错误；

B.由占=%G可知

Xj<x2

故B错误；

C.由

mgsin夕.八

q=g，a?=-----二gsin夕

m

故C错误;

答案第1页，共II页

D,A落地的速度大小为

以=J片+(g)=收+2gh

8落地的速度大小

%=册+(gsin夕/=Jv；+2gk

所以

VA=VB

故D正确。

故选.Do

3.C

【详解】A.当牵引力等于阻力时，合力为零，加速度为零，平衡车达到最大速度，故

/=-

%

由牛顿第二定律可知，平衡车在加速过程中

〃F-fPf

a=-----=-------

mmvm

由于速度V逐渐增大，因此加速度逐渐减小，故平衡车做加速度逐渐减小的加速运动，故A

错误；

B.由A中分析可知，车速为%时的加速度大小为

Pf

ao=-------

mvQm

故B错误；

C.若平衡车做匀加速直线运动，则人与车在时间t内的位移为

x=vr=l(vo+vin)/

由A选项分析可知平衡车做加速度逐渐减小的加速运动，广大图像如下图

根据Lt图像图线与横轴围成的面积表示位移可知人与车在时间t内的位移大于g(%+L)r,

故C正确;

答案第2页，共11页

D.设人与车在时间匕内，根据动能定理可得

可得

wm

(=^Kn-^'nVo-Pt

故D错误。

故选Co

4.D

【详解】AB.对小球受力分析如图所示

mg

设绳子的拉力为广，绳子的长度为1,绳子与竖直方向之间的夹角为"，绳的拉力为

F=£

COS0

因为绳长变长，方不变，则e变大，所以小球受到细绳拉力变大；小球所受重力和绳子的拉

力的合力提供了向心力，可得

mgtan0=ni(^'r

其中

sin0

则

mgtan0=m(^2Isin0

解得

所以角速度不变，故AB错误;

C.根据牛顿第二定律

答案第3页，共11页

m^tanO=m—

r

其中

raisin0

联立可得

v=singjg/

\cos0

因为绳长变长，力不变，则e变大，所以小球的线速度变大，故c错误；

D.根据牛顿第二定律

mgtan0=ma

可得

a=gtan9

因为绳长变长，力不变，则夕变大，所以小球的加速度增大，故D正确。

故选D。

5.A

【详解】A.由图可知，在为位置时，万有引力完全提供随地球自转的向心力，与同步卫星

运动情况一致，所以“为地球同步卫星的轨道半径，故A正确；

B.第一宇宙速度是万有引力完全提供向心力，但是在尸A处，地球引力对航天员产生的加

速度与航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小不相等，万有引力并不是完全提供向心

力，故B错误；

CD.航天员受到电梯舱的弹力等于航天员的“重力”，万有引力与弹力的合力提供向心力。

人乃时，弹力向上

随着r增大，万有引力减小，向心力增大，弹力减小；时，弹力向下

随着r增大，向心力大于万有引力，弹力增大，故CD错误。

故选A。

6.A

【详解】A.第一宇宙速度等近地卫星的环绕速度，根据

答案第4页，共11页

解得

由于近地卫星的轨道半径最小，可知人造卫星在绕地球的圆轨道上运行时的速度不会大于第

一宇宙速度，故A正确；

B.由于地球在自转，因此人造卫星的轨道不可能与地球某一经度线所决定的圆始终是共面

同心圆，故B错误；

C.做圆周运动的人造地球卫星由万有引力提供圆周运动的向心力，即卫星所需的向心力为

r「Mm

F=G-r

可知，做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，卫星所需的向心力将减小

到原来的!，故C错误；

D.载人飞船在减速下降的过程中，速度方向向下，加速度方向向上，飞船处于超重状态，

故D错误。

故选Ao

7.B

【详解】小球速度大小不变,则小球所受外力产与摩擦力大小相等。小球运动半径不断减小，

且速度大小不变，根据尸=，"匕可知小球所需向心力不断增大，而向心力由环对小球的弹力

R

提供，即弹力不断增大，根据耳=4"可知摩擦力不断增大，所以力尸不断增大，故选B。

8.AC

【详解】AB.当少点在圆心左侧水平位置时，活塞运动到最左位置，距离。点

*=L+r

当6点在圆心右侧水平位置时，活塞运动到最右位置，距离。点

s2=L—r

所以活塞运动范围为

5,-52=2r

此距离与/无关，与r成正比，A项正确、B项错误;

C.圆盘8点速度

答案第5页，共11页

当仍垂直于71。时，如下图所示

此时活塞速度方向与圆盘上9点速度方向相同，速度方向与杆夹角。相同，沿杆速度

vBCOS0=VAcos0

此时有

C项正确；

D.当仍垂直于时，如下图所示

D项错误。

故选ACo

9.BC

【详解】A.由圆周运动的规律可得，天问一号环绕器绕火星飞行的线速度大小为

24(R+力)

v=-------------

T

A错误；

B.由引力作为向心力可得

Mm

G,=m(R+h)；44?-

(R+/?)2T-

解得火星的质量为

答案第6页，共11页

4/(R+/?)3

M=

GT-

B正确;

C.卫星在近火星轨道上的运行速度为第一宇宙速度，由引力作为向心力可得

-Mmv2

G——=m—

R2R

联立B解析中得火星质量表达式，可得火星的第一宇宙速度为

2冗(R+h)〃

TVR

C正确；

D.火星表面的重力加速度为

-M4/(/?+疗

一G.=R2T2

D错误.

故选BCo

10.ACD

【详解】AC.设小物块下滑距离为工时的速度大小为％此时小球的速度大小为b,则

故AC正确；

B.设小物块能下滑的最大距离为s,此时小球升高的高度为方，根据余弦定理有

(L+h)2=S2+I3-2SLCOS600

根据机械能守恒定律有

mgssin0=mgh

解得

s=4(l+百)Z,

故B错误；

D.运动过程中，对小物块、小球和地球组成的系统，只有重力和系统内的弹力做功，所以

答案第7页，共11页

机械能守恒，故D正确。

故选ACDo

11.匀速直线运动平抛运动水平方向总是匀速直线运动

【详解】[1][2]让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并

具有相同的速度。小球/做平抛运动，小球8做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球

平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平

抛运动水平方向总是匀速直线运动。

12.BCmgL=^(M+/w)^—

【详解】(1)[1]A.本实验以钩码、滑块、遮光条组成的系统为研究对象，不需要满足遮光

条和滑块的总质量M远大于钩码质量血故A错误；

B.遮光条的宽度越小，瞬时速度的测量越准确，故B正确；

C.选择不可伸长的轻绳可以排除绳子的影响，故C正确。

故选BCo

(2)[2]挡光条通过光电门的速度

根据题意，钩码、滑块、遮光条等组成的系统减小的重力势能为

=mgL

系统增加的动能

则为了验证该系统机械能守恒，需满足的关系为

13.(1)5.4X103S7.9x103m/s；(2)6.34xl024kg

【详解】(1)空间站绕地球做匀速圆周运动的周期

T=—h=1.5h=5.4xl()3s

16

线速度

答案第8页，共11页

兀(2x3.14x6800xl03,一,、，八3，

v=2-R-+--h)-=----------------m/s«7.9xlO3m/s

T5.4xlO35

(2)根据

cMm4^2

G--------r=m——(R+n)

(R+疗T-

解得

M=6.34x10"kg

以⑴品⑵不⑶等

【详解】（1）圆槽固定，根据机械能守恒有

解得

R总

（2）圆槽不固定，设小球上升到最大高度时小球和圆槽共同速度为上根据系统水平方向

动量守恒有

〃?%=(^+3m)v

同时根据上升到最大高度/?时，系统机械能守恒可得

mgh=；mv；-；(加+3m)v2

联立解得

（3）小球到达c点时水平分速度和圆槽的速度相等设为片，小球竖直方向速度为“，同时

根据水平方向动量守恒有

m-4v0=(rn+3ni)vi

解得

匕=%

系统机械能守恒可得

；〃小(4%)2=-+vj)+--3771-Vj2+mgR

联立解得

答案第9页，