【物理】广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期3月联考试题(解析版)

广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期3月联考物理试题一、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。1.2024年7月15日凌晨3时，2024年欧洲杯足球决赛在柏林奥林匹克体育场展开角逐，最终西班牙2∶1战胜英格兰夺得欧洲杯冠军。如图为西班牙球星奥亚萨瓦尔踢出的一粒香蕉球的运动轨迹，若足球在运动过程中，考虑空气阻力，下列说法正确的是（）A.运动员将球踢出后，足球受到脚的踢力、重力和空气阻力B.某时刻足球受到的合外力可能为零C.足球运动时加速度方向一定与速度方向不共线D.足球在任意相等时间里的速度变化量一定相同【答案】C【解析】A．运动员将球踢出后，足球受到重力和空气阻力的作用，故A错误；BC．由于足球做曲线运动，所以足球受到的合外力不可能为零，足球运动时加速度方向一定与速度方向不共线，故B错误，C正确；D．由于足球受到空气阻力作用，且空气阻力是变力，所以足球的加速度发生变化，根据可知足球在任意相等时间里速度变化量不一定相同，故D错误。故选C。2.第19届亚运会于2023年10月8日圆满闭幕，中国体育代表团获得201金111银71铜，取得亚运会参赛历史最好成绩，在男子100米决赛中，30岁的谢震业跑出了9秒97的成绩，夺得金牌。下列描述正确的是（）A.决赛中确定运动员谁先撞终点线时可以将运动员视为质点B.9秒97的比赛成绩指的是时刻C.决赛过程中以谢震业为参考系，坐在观众席上的人是运动的D.谢震业撞线时的瞬时速度大小一定为【答案】C【解析】A．决赛中确定运动员谁先撞终点线时需要研究是运动员的哪个部位撞到终点线，不能忽略运动员的形状大小，因此不能将运动员看成质点，故A错误；B．9秒97是运动员跑完全程所用的时间，指的是时间间隔，故B错误；C．决赛过程中以谢震业为参考系，而参考系是假定不动的，则坐在观众席上的人是运动的，故C正确；D．根据题中数据可得谢震业运动全程的平均速度为则可知，是谢震业全程的平均速度大小，而撞线时的瞬时速度大小不一定为，故D错误。故选C。3.如图所示为起重机吊起铁管的场景。质量为200kg的铁管两端固定有一钢绳，起重机挂钩勾住钢绳，使铁管从静止开始先竖直向上做匀加速直线运动，达到某一速度后做匀速运动。若铁管始终保持水平，不计钢绳质量与一切阻力。下列说法正确的是（）A.匀加速阶段铁管处于超重状态B.匀速阶段钢绳的张力大小为1000NC.钢绳对铁管的拉力是由于铁管形变引起的D.匀加速阶段钢绳对铁管的作用力大于铁管对钢绳的作用力【答案】A【解析】A．在匀加速阶段，铁管竖直向上做匀加速直线运动，加速度向上，所以铁管处于超重状态，故A正确；B．匀速阶段，钢绳的张力大小等于铁管重力大小，即，故B错误；C．根据弹力的产生原因，钢绳对铁管的拉力是由于钢绳发生形变，要恢复原状而对铁管产生的力，并非铁管形变引起的，故C错误；D．钢绳对铁管的作用力与铁管对钢绳的作用力是一对相互作用力，相互作用力大小相等、方向相反，与铁管的运动状态无关，所以匀加速阶段钢绳对铁管的作用力等于铁管对钢绳的作用力，故D错误。故选A。4.如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为，则下列说法正确的是（）A.当水平拉力时，木块受到的摩擦力为B.当木块以的速度做匀速直线运动时，所需要的F力大于C.以的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为D.将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大【答案】C【解析】A．当水平拉力时物体仍向右做匀加速滑动，根据滑动摩擦力公式由上式可知，滑动摩擦力为一定值，与水平外力无关，故A错误；BC．由题意，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向满足即滑动摩擦力与外力相等，与速度大小无关，只要是匀速运动，总是满足上式，故B错误，C正确；D．撤去外力后，物体仍然向右运动，受向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力为一定值，与水平外力无关，故D错误；故选C。5.下列情境中，可以将物体的运动视为自由落体运动的是（）A.空中飘落的羽毛B.从静止开始自由下落的铅球C.悬停在空中的风筝D.水平飞行的飞机【答案】B【解析】自由落体运动是只在重力作用下且初速度为零的竖直向下的匀变速直线运动；A．空中飘落的羽毛所述的空气阻力不能忽略，不是自由落体运动，选项A错误；B．从静止开始自由下落的铅球，空气阻力的影响可忽略，可看作自由落体运动，选项B正确；C．悬停在空中的风筝处于静止状态，不是自由落体运动，选项C错误；D．水平飞行的飞机是在水平方向运动，不是自由落体运动，选项D错误。故选B6.水平地面上两个质点甲和乙，由同一地点沿同一方向做直线运动，它们的速度-时间图像如图所示，下列判断正确的是（）A.20s时甲与乙相遇B.甲处于静止，乙做匀速直线运动C.乙追上甲前，它们之间的最大距离为150mD.在10~30s内，乙的平均速度大于甲的平均速度【答案】C【解析】A．根据图像与轴围成面积表示位移可知，内甲的位移大于乙的位移，则20s时甲与乙没有相遇，甲在乙前面，故A错误；B．由图可知，甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，故B错误；C．当甲乙速度相等时，两者的距离最大，有图可知，乙追上甲前，它们之间的最大距离为，故C正确；D．根据图像与轴围成面积表示位移可知在10~30s内，甲乙的位移相等，根据可知乙的平均速度等于甲的平均速度，故D错误。故选C。7.在静水中速度为的小船，为垂直渡过宽度为d的河流，船头与河岸成θ角斜向上游，如图甲所示。航行中发现河水流速与河岸间距离x的关系如图乙所示，为使小船仍能到达正对岸，下列措施中可行的是（）A.保持船头方向不变，先增大后变小B.保持船头方向不变，先变小后增大C.保持船速大小不变，θ先增大后减小D.保持船速大小不变，θ一直减小【答案】A【解析】AB．航行中发现河水流速先增大后减小，为使小船仍能到达正对岸，即合速度方向指向正对岸，根据平行四边形定则，如图，可以保持船头方向不变，先增大后变小，故A正确，B错误；CD．为使小船仍能到达正对岸，即船在水平方向的分速度和水的速度大小相同，即船与河岸的夹角可以先变小后变大，故CD错误。故选A。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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某机器人研究所实验某型号智能机器人的起跳动作示意图如图甲所示，机器人质量为50kg，点P是机器人的重心位置。图乙是根据加速度传感器采集到的数据画出的加速度—时间图线。甲乙两图中a~h各点均一一对应，其中有几个点在图甲中没有画出。规定竖直向上为加速度a的正方向，重力加速度大小g取。根据图乙分析可知（）A.b点位置机器人处于超重状态B.c点位置机器人仍然在向下运动C.d点位置机器人对地面压力大小为1500ND.机器人在e点时已开始离开地面【答案】BC【解析】A．点位置机器人加速度向下，处于失重状态；故A错误；B．图像的面积表示速度的变化量，点位置图像总面积为负，速度增量为负，机器人仍然在向下运动；故B正确；C．点位置机器人以向上加速，由解得由牛顿第三定律可知其对地面压力大小为1500N；故C正确；D．机器人开始离开地面时加速度应为，故在点机器人还没有开始离开地面，故D错误。故选BC。9.如图，柱体A的横截面是圆心角为90°的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则（）A.球对墙的压力增大 B.柱体对球的支持力减小C.柱体所受的摩擦力增大 D.柱体对地面的压力减小【答案】AC【解析】AB．对球体受力分析，受重力、墙壁对球体的支持力和柱体对球体的支持力。如图所示，由力的平衡条件可得若使柱体向左移动稍许，则θ角变大，系统仍处于平衡状态，则有墙壁对球体的支持力FN1增大，由牛顿第三定律可知，球对墙的压力增大，柱体对球体的支持力FN2增大，A正确，B错误；CD．对整体受力分析，受重力，地面的支持力、墙壁的支持力和地面对其向右的摩擦力，如图所示，由平衡条件则有若使柱体向左移动稍许，则θ角变大，系统仍处于平衡状态，则有摩擦力增大，地面对柱体的支持力不变，由牛顿第三定律可知，柱体对地面的压力不变，C正确，D错误。故选AC。10.如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A.谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度大于C.谷粒2从O到P的运动时间小于谷粒1D.谷粒1从O到P的平均速度大于谷粒2【答案】AD【解析】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度。故A正确；C．在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，从O到P两者竖直位移相同，所以谷粒2运动时间较长。故C错误；B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度，从O到P与谷粒1水平位移相同，但运动时间较长，所以谷粒2水平方向上的速度较小，即最高点的速度小于。故B错误；D．两谷粒从O点到P点的合位移相同，运动时间谷粒1较短，所以谷粒1的平均速度大于谷粒2。故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验。（1）某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数x=______cm；（2）根据实验数据作出图线如图丙所示；（3）根据丙图可得该弹簧的原长=______弹簧的劲度系数，______。（结果保留2位有效数字）【答案】（1）11.80（11.77~11.83均可）（3）8.049【解析】（1）指针指在11.8，刻度尺读数需要估读到下一位，在读数为11.80cm；（3）悬挂钩码前，弹簧长度为原长，则由图乙可知弹簧原长为，即8.0cm；由胡克定律可得12.在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。【答案】（1）12（2）0.20（3）0.13【解析】（1）由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的F—t图有Δx=5.00cm，F=0.610N根据胡克定律计算出k≈12N/m（2）根据牛顿第二定律有F=ma则a—F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有则滑块与加速度传感器的总质量为m=0.20kg（3）滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m′≈0.33kg则待测物体的质量为Δm=m′-m=0.13kg13.如图所示，半径为r的光滑球B放置在竖直墙壁和半球A之间，A的半径也为r，两球球心在同一竖直平面内。已知A、B的质量分别为m和2m，A的球心到墙角的距离为2r，A与水平地面间的动摩擦因数，系统处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）竖直墙壁对B球的弹力大小和A球对B球的弹力大小；（2）若向右移动A球，B球与地面不接触，但保持系统仍能处于静止状态，A球球心离竖直墙壁的最远距离L为多大。【答案】（1），（2）【解析】【小问1解析】根据题意，对B受力分析，如图所示由平衡条件有，由几何关系可得，联立解得，小问2解析】对A、B整体受力分析，如图所示由平衡条件可得当地面对A的摩擦力达到最大静摩擦力时，A球球心离竖直墙壁的距离最远，设此时两球心连线与水平面夹角为，则解得由几何关系可得，A球球心离竖直墙壁最远距离14.如图所示，倾角的足够长固定斜面底端有质量的物体，在沿斜面向上的拉力F作用下由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F。已知拉力大小，物体沿斜面向上运动的时间，物体与斜面间的动摩擦因数，重力加速度大小取。求：（1）物体沿斜面上滑的位移大小；（2）物体沿斜面向下运动的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】物体在拉力作用下向上运动，受力分析如图所示根据牛顿第二定律可得又解得加速度大小为撤去拉力，物体受力分析如图所示根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为设向上加速时间为，向上减速时间为，则有，解得，则物体沿斜面上滑的位移大小为解得【小问2解析】物体沿斜面向下运动，物体受力分析如图所示根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为根据解得15.如图所示，从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视