湖北省云學(xué)校名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期3月聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年云學(xué)校名校聯(lián)盟高一年級3月聯(lián)考物理試卷考試時(shí)間：2024年3月12日10：30-11：45時(shí)長：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共有10小題，每小題4分，共40分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有1-7小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第8-10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.在科學(xué)發(fā)展中，許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。下列表述正確的是（）A.笛卡爾通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持C.牛頓進(jìn)行了著名“月—地檢驗(yàn)”并通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量D.牛頓認(rèn)為慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性大〖答案〗B〖解析〗A．開普勒通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；B．伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故B正確；C．牛頓進(jìn)行了著名的“月—地檢驗(yàn)”，卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，故C錯(cuò)誤；D．慣性是物體的固有屬性，只與物體質(zhì)量有關(guān)，與其他任何因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.自然界中的曲線運(yùn)動(dòng)是很常見的。擲出的鏈球、公轉(zhuǎn)的地球等，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡都是曲線。下列說法正確的是（）A.受變力作用的物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度一定不斷變化C.速度變化的物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)D.物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向總是與速度方向垂直〖答案〗D〖解析〗A．若受變力作用的物體合外力的方向與速度方向在同一直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度可能不變，例如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．速度變化的物體不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，例如勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)刻變化，故C錯(cuò)誤；D．物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力不做功，故其所受合外力的方向總是與速度方向垂直，故D正確。故選D。3.將一小球以某一初速度豎直向上拋出，以拋出時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，經(jīng)落回拋出點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.小球在第3s內(nèi)的平均速度為0 B.小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度為50m/sC.小球上升的最大高度為40m D.小球在5s內(nèi)的平均速度為12.5m/s〖答案〗A〖解析〗A．小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，具有對稱性，上升和下降的的時(shí)間均為2.5s，則第3s內(nèi)的位移為零，平均速度為零，A正確；B．小球落回拋出點(diǎn)的速度為B錯(cuò)誤；C．小球上升的最大高度為C錯(cuò)誤；D．小球在5s內(nèi)的位移為零，平均速度為零，D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖是采用動(dòng)力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量原理圖。若已知飛船質(zhì)量為5.0×103kg，在飛船與空間站對接后，其推進(jìn)器的平均推力F為1000N，推進(jìn)器工作5s內(nèi)，測出飛船和空間站的速度變化是0.05m/s，則（）A.空間站的質(zhì)量為9.5×104kgB.飛船的加速度為0.1m/sC.飛船對空間站的力比空間站對飛船的力小D.飛船對空間站的推力為800N〖答案〗A〖解析〗B．飛船與空間站對接后的加速度為故B錯(cuò)誤；AD．設(shè)飛船質(zhì)量為m，空間站質(zhì)量為M，飛船對空間站的作用力大小為N，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得，故A正確，D錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第三定律可得，飛船對空間站的力與空間站對飛船的力大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，用等長的輕線將三個(gè)完全相同的小球a、b、c懸掛在天花板上，對小球a、b、c同時(shí)施加水平向右的恒力，大小分別為2F、F、F，最后都達(dá)到平衡狀態(tài)，下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)b、c小球之間的線與豎直方向的夾角為θ，則只對小球c分析可知只對小球b、c整體分析可知ab之間的線與豎直方向夾角為對小球a、b、c整體分析可知a與天花板之間的線與豎直方向的夾角為所以故選C。6.如圖所示，直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一子彈以水平初速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h，空氣阻力及圓筒對子彈的作用力均可忽略不計(jì)，則（）A.子彈水平初速度為 B.子彈水平初速度為C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為 D.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為〖答案〗AC〖解析〗AB．子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上水平方向子彈做勻速運(yùn)動(dòng)聯(lián)立求得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因子彈從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上，則圓筒轉(zhuǎn)過的角度為(n=1.2.3…)則角速度為(n=1.2.3…)故角速度可能為，不可能為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7.A、B兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體同時(shí)從同一位置出發(fā)沿相同的方向做直線運(yùn)動(dòng)。A物體的初速度為零，加速度與時(shí)間關(guān)系如圖1所示，B物體的速度與時(shí)間關(guān)系如圖2所示。下列說法中正確的是（）A.A追上B前，A、B間的最大距離為1.2mB.當(dāng)A追上B時(shí)，兩物體離出發(fā)點(diǎn)的距離為10mC.A、B出發(fā)后只相遇一次D.s時(shí)A、B第二次相遇〖答案〗D〖解析〗A．由圖1可知前2s內(nèi)A物體的加速度由圖2可知B物體的初速度，加速度當(dāng)A、B共速時(shí)A、B距離最大，所以有解得此時(shí)A、B間的距離故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)A追上B時(shí)有即解得此時(shí)兩物體離出發(fā)點(diǎn)的距離故B錯(cuò)誤；CD．由圖1可知2s后A物體的加速度，2s時(shí)A、B剛好相遇，此時(shí)A的速度B的速度設(shè)再經(jīng)過時(shí)間t′′，A、B第二次相遇，有解得即出發(fā)后8s第二次相遇，此后A、B不會(huì)再相遇，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩小球分別用輕質(zhì)細(xì)繩和輕彈簧系在天花板上的O點(diǎn)和點(diǎn)，A、B兩小球之間用一輕質(zhì)細(xì)繩連接，細(xì)繩、彈簧與豎直方向間的夾角均為θ，細(xì)繩水平拉直，則下列有關(guān)細(xì)繩被剪斷瞬間的表述正確的是（）A.細(xì)繩上的拉力與彈簧彈力之比為B.細(xì)繩上的拉力與彈簧彈力之比為C.A與B的加速度之比為D.A與B的加速度之比為〖答案〗BC〖解析〗根據(jù)題意，對AB兩球受力分析，如下圖對A球，剪斷細(xì)繩的瞬間，細(xì)繩的拉力將發(fā)生突變，合力垂直于細(xì)繩斜向下，在沿繩方向上由平衡條件有，細(xì)繩的拉力大小為垂直繩方向上，由牛頓第二定律有解得A球的加速度大小為對B球，剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧彈力不變，合力水平向右，豎直方向上由平衡條件可得，則彈簧彈力大小為水平方向上，由牛頓第二定律有解得B球的加速度大小則細(xì)繩上的拉力與彈簧彈力之比為A與B的加速度之比為故選BC。9.某籃球運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行投籃訓(xùn)練，籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡可簡化為如圖所示的曲線，其中A是籃球的投出點(diǎn)，B是運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)，C是籃球的投入點(diǎn)。已知籃球在A點(diǎn)的速度大小為v0，且與水平方向夾角為45°，在C點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為30°。籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.從A點(diǎn)到B點(diǎn)，籃球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.從B點(diǎn)到C點(diǎn)，籃球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.A、B兩點(diǎn)的高度差為D.A、C兩點(diǎn)的高度差為〖答案〗BD〖解析〗A．從A點(diǎn)到B點(diǎn)，籃球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故A錯(cuò)誤；B．在C點(diǎn)，有從B點(diǎn)到C點(diǎn)，籃球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解得故B正確；C．A、B兩點(diǎn)的高度差為故C錯(cuò)誤；D．A、C兩點(diǎn)高度差為故D正確。故選BD。10.我國將一顆失效的北斗二號衛(wèi)星，從地球同步圓軌道經(jīng)橢圓軌道運(yùn)行到“基地軌道”上，該過程的簡化示意圖如圖所示。已知同步衛(wèi)星軌道半徑為，“基地軌道”半徑為，轉(zhuǎn)移軌道與同步軌道和“基地軌道”分別相切于P、Q兩點(diǎn)，衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t，已知引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度大于在“基地軌道”上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度B.在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度與經(jīng)過Q點(diǎn)速度大小之比為C.地球的自轉(zhuǎn)周期T為D.地球的質(zhì)量等于〖答案〗BC〖解析〗A．由牛頓第二定律可得可得可知在轉(zhuǎn)移軌道上點(diǎn)的加速度等于在“墓地軌道”上點(diǎn)的加速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可得解得在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度與經(jīng)過Q點(diǎn)速度大小之比為故B正確；C．由開普勒第三定律可得解得地球的自轉(zhuǎn)周期故C正確；D．由萬有引力提供向心力可得解得地球質(zhì)量為故D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲、乙所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。（1）如圖甲所示，讓完全相同的小球a和b從兩個(gè)相同弧面軌道頂端由靜止釋放，兩弧面軌道末端水平，忽略空氣阻力，多次實(shí)驗(yàn)兩小球均在水平面上相撞。該現(xiàn)象表明，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是______運(yùn)動(dòng)；（2）如圖乙所示，當(dāng)完全相同小球c、d處于同一高度時(shí)，一名同學(xué)用小錘輕擊彈性金屬片，使球d水平飛出，同時(shí)松開球c下落，忽略空氣阻力，另一名同學(xué)在小球觸地反彈后迅速抓住小球，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，每次均只聽到一次小球落地的響聲。該現(xiàn)象表明，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是______運(yùn)動(dòng)；（3）用頻閃照相記錄了某小球平拋的四個(gè)位置，如圖丙，其中正方形小方格邊長為1.6cm，重力加速度m/s，A點(diǎn)______（選填“是”或“不是”）拋出點(diǎn)，該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為______m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗（1）勻速直線（2）自由落體（3）不是0.80〖解析〗【小問1詳析】b小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而a小球做平拋運(yùn)動(dòng)，多次實(shí)驗(yàn)兩小球均在水平面上相撞。該現(xiàn)象表明，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)?！拘?詳析】小錘輕擊彈性金屬片，使d水平飛出的同時(shí)c做自由落體運(yùn)動(dòng)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，每次均只聽到一次小球落地的響聲，該現(xiàn)象表明，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。【小問3詳析】平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可得豎直方向根據(jù)勻變速中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，可知B點(diǎn)的豎直分速度為則A點(diǎn)的豎直分速度為可知A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)；水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為12.某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示的裝置驗(yàn)證向心力公式。一個(gè)體積較小，質(zhì)量為m的滑塊套在水平桿上（不會(huì)翻到），力傳感器通過一根細(xì)繩連接滑塊，用來測量繩中拉力F的大小，最初整個(gè)裝置靜止，細(xì)繩剛好伸直但無張力，然后讓整個(gè)裝置逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，最后滑塊隨桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。滑塊的中心固定一塊擋光片，寬度為d，滑塊的中心到轉(zhuǎn)軸的距離為L，每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電計(jì)時(shí)器就同時(shí)獲得一組細(xì)繩拉力F和擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間的數(shù)據(jù)。（1）某次旋轉(zhuǎn)過程中擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為，則滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速______；（2）認(rèn)為繩的張力充當(dāng)向心力，如果______（用已知量和待測量的符號表示），則向心力的表達(dá)式得到驗(yàn)證。（3）該小組驗(yàn)證向心力的表達(dá)式時(shí)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，儀器正常，操作和讀數(shù)均沒有問題，發(fā)現(xiàn)拉力F的測量值與滑塊的向心力的理論值相比______（填“偏大”或“偏小”），主要原因是____________?！即鸢浮剑?）（2）（3）偏小滑塊與水平桿間有摩擦力〖解析〗【小問1詳析】擋光片寬度為d，擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為，則滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速【小問2詳析】繩張力充當(dāng)向心力，由向心力公式，如果則向心力的表達(dá)式得到驗(yàn)證?！拘?詳析】滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊受到水平桿的摩擦力，設(shè)滑塊受水平桿的摩擦力大小是，方向沿水平桿指向圓心，對滑塊由牛頓第二定律可得解得可知拉力F的測量值與滑塊的向心力的理論值相比偏小。偏小的主要原因是由于滑塊與水平桿間有摩擦力，因此會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。13.2023年7月12日，中國載人航天工程辦公室副總師張海聯(lián)披露，我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月。若宇航員在月球表面的h高處由靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落到月球表面，將月球視為質(zhì)量均勻的球體，已知月球的半徑為R，引力常量為G，問：（1）月球的密度是多少？（2）若在月球表面發(fā)射繞月球飛行的衛(wèi)星，則最小的發(fā)射速度要達(dá)到多少？〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）小球自由下落，有解得月球上的重力加速度為對月球表面的物體，有，聯(lián)立解得月球的密度（2）近月衛(wèi)星貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有解得近月衛(wèi)星貼近月球表面繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為即最小發(fā)射速度為14.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放置用長的細(xì)線相連接的A、B兩個(gè)小物塊，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。細(xì)線剛好伸直但無張力。已知A距軸心O的距離，A的質(zhì)量為1kg，B的質(zhì)量為2kg，它們與盤面間相互作用的摩擦力最大值為其重力的0.4倍。取。試求：（1）當(dāng)細(xì)線剛要出現(xiàn)張力時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）當(dāng)A、B與盤面間剛要發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，細(xì)線中的張力T?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)題意，由向心力公式可知，由于B的半徑大，則B先開始滑動(dòng)，即小物塊B與圓盤間相互作用的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，細(xì)線剛要出現(xiàn)張力，則有解得（2）當(dāng)A開始滑動(dòng)時(shí)，A、B所受靜摩擦力均達(dá)最大，設(shè)此時(shí)細(xì)繩張力為，對B有對A有聯(lián)立解得15.如圖所示，在水平地面上沿直線并排擺放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為m，兩板質(zhì)量均為2kg，兩板之間不粘連。一質(zhì)量為1kg的C物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從左端沖上A木板，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s。（1）若物塊滑上木板A時(shí)，木板A、B不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求應(yīng)滿足的條