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（原卷版+解析版）

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.矿井深度为80m5.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，小球的向心加速度为g9.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.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.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。

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.螺钉落到井底时的速度大小为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A7.2019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.C②.【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）①.1.5②.2.5【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，故实验顺序为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