2021-2022学年湖北省重点高中智学联盟高一（下）3月联考物理试题（解析版）

湖北省重点高中智学联盟2022年春季高一年级3月联考物理试题命题学校：十堰一中命题人：龚万钟李秀学陈蒙审题人：胡斌杨帆一、选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。）1.关于对曲线运动的理解，下列说法中正确的是（）A.做曲线运动的物体，速度可能不变B.做曲线运动的物体，加速度可能不变C.做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致D.做曲线运动的物体所受的合外力可能为零【1题答案】【答案】B【解析】【详解】A．做曲线运动的物体速度方向沿曲线的切线方向，所以是不断变化的，则曲线运动的速度是不断变化的，A错误；B．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力可以是恒力也可是变力，则做曲线运动的物体加速度可能不变，B正确；C．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，根据牛顿第二定律，合力的方向与加速度的方向是相同的，所以加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，C错误；D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，D错误。故选B。2.某驾驶员驾驶汽车直线行驶，在距离十字路口停车线S1处看到信号灯变红时，立即刹车并开始做匀减速直线运动，刹车开始经时间t汽车停在距离停车线S2处（未越过停车线），汽车刹车时的加速度大小为（）A. B. C. D.【2题答案】【答案】A【解析】【详解】将汽车刹车过程的逆过程看做是初速度为零的匀加速运动，则由解得汽车的加速度为故选A。3.如图所示为甲、乙两质点运动的x-t图像。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是（）A.在0-t2时间内，甲做直线运动，乙做曲线运动B.在0-t2时间内，甲做匀速直线运动，乙做减速直线运动C.在t1时刻，甲、乙速度相等D.在0-t2时间内，甲、乙平均速度大小相等【3题答案】【答案】D【解析】【详解】A．在0-t2时间内，甲、乙都做直线运动，A错误；B．在0-t2时间内，图像切线的斜率表示速度，以的切线斜率逐渐变大，甲做匀速直线运动，乙做加速直线运动，B错误；C．在t1时刻，甲、乙位移相等，C错误；D．在0-t2时间内，甲、乙的位移大小相等，故甲、乙平均速度大小相等，D正确。故选D。4.如图所示，用力F提起用轻绳连在一起的A、B两物体匀加速竖直上升，已知A、B的质量分别为1kg和2kg，g取10m/s2，绳子所能承受的最大拉力是40N，为使绳不被拉断，作用在A物体上的拉力F的最大值是（）

A.30N B.45N C.60N D.75N【4题答案】【答案】C【解析】【详解】设当绳子上的拉力达到最大时两物体的加速度为a，对B由牛顿第二定律得对A、B整体由牛顿第二定律得联立解得F=60NABD错误，C正确。故选C。5.物体以一定的初速度水平抛出做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切值tanα随时间t变化，正确反映变化规律的图像是（）A. B.C. D.【5题答案】【答案】B【解析】【详解】根据平抛运动的规律可知即图像是过原点倾斜的直线。故选B。6.如图所示，质量分布均匀的飞轮绕着中心转轴OO′在水平面内匀速转动，正常工作时转动轴受到的水平力可以认为是零。如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，轴承会受到很大的作用力，加速磨损。图中飞轮半径r=20cm，OO′为竖直转动轴。假想在飞轮的边缘P处固定一个质量m=0.01kg的螺丝钉，Q点为P在直径另一端的对称点。当飞轮转速n=1000r/s时，飞轮对转动轴OO′的水平力为（）

A.大小2×103N，方向指向P点 B.大小为2×103N，方向指向Q点C.大小为8×103π2N，方向指向P点 D.大小为8×103π2N，方向指向Q点【6题答案】【答案】C【解析】【详解】质点P做圆周运动的向心力由中心轴对P的拉力提供，则带入数据可知F=8×103π2N根据牛顿第三定律可知飞轮对转动轴OO′的水平力为F′=8×103π2N方向指向P点。故选C。7.太阳系第2752号小行星被命名为吴健雄星，其半径为16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径R=6400km，地球的第一宇宙速度大小为v1，这个小行星第一宇宙速度大小为v2，则v1∶v2为（）A.20 B.40 C.400 D.1600【7题答案】【答案】C【解析】【详解】根据解得因为可得可知故选C。8.月球绕地球公转做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g1，月球表面的重力加速度为g2，（月球距离地球较远，分析月球表面重力加速度时可不考虑地球引力影响），以下关系正确的是（）A B. C. D.【8题答案】【答案】B【解析】【详解】月球绕地球公转做匀速圆周运动，它的向心力由地球引起的，所以在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小就等于月球绕地球做匀速圆周运动的向心力加速度大小，即根据万有引力等于重力得，在月球表面处由月球引力产生的加速度大小等于月球表面的加速度大小，所以g1、g2、a之间无直接关系。故选B。二、选择题：（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9.如图所示一次实验中，某同学用铁夹竖直固定一盛水容器，现缓慢向容器中注水，容器始终保持静止，下列说法正确的是（）A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力不断增大C.铁夹对容器的压力不断增大 D.容器受到的合力不变【9题答案】【答案】BD【解析】【详解】AB．竖直方向有摩擦力与重力平衡，注水过程中，重力增大，所以摩擦力不断增大，A错误，B正确；C．若开始时水平力足够大，使得摩擦力一直增大到注满都达不到的最大静摩擦，则水平力可以不变，C错误；D．整个过程，处于平衡态，合外力为零，保持不变，D正确。故选BD。10.翟志刚、王亚平和叶光富三名航天员乘坐神州十三号飞船自2021年10月16日成功从地球出发，已经在太空邀游了一百多天，将于2022年4月返回地球。在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心轴匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时同样大小的支持力，已知重力加速度大小为g，圆环半径为r，将宇航员视为质点，那么在宇航员体验“重力”的实验过程中以下分析正确的是（）A.宇航员处于平衡状态B.宇航员绕其转轴转动的向心加速度大小为gC.旋转舱绕其轴线转动的线速度大小为D.旋转舱绕其轴线转动的角速度大小为【10题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．宇航员在旋转舱内的侧壁上，随着旋转舱做匀速圆周运动，合力不为零，不是平衡状态，A错误；B．由题意知，宇航员受到和地球表面相同大小的支持力，支持力大小为mg，而支持力提供圆周运动的向心力，故向心加速度大小为g，B正确；D．由题意知，支持力提供圆周运动的向心力，则有解得D错误；C．旋转舱绕其轴线转动的角速度大小为，故线速度大小为C正确。故选BC。11.2020年7月23日12时41分，“天问一号”任务火星车在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。2021年2月10日19时52分，“天问一号”成功实施制动捕获，随后进入环绕火星轨道，并展开对火星及其周围的空间环境进行探测，为释放“祝融号”火星车做准备。假设探测器在火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（）A.火星的质量 B.火星的密度C.火星对“天问一号”的引力 D.火星表面的重力加速度【11题答案】【答案】ABD【解析】【详解】探测器在火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时满足由两个方程联立可得火星的质量M和火星的半径R，由可求解火星的密度；根据求解火星表面的重力加速度；但是由于“天问一号”的质量未知，则不能求解火星对“天问一号”的引力。故选ABD。三、非选择题：（共56分。）12.如图，甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，乙是其俯视图。两个小车，放在带有定滑轮的木板上，两小车前端各系一条细绳，细绳跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定。打开夹子，小盘和砝码通过细绳牵引小车运动；合上夹子，夹子夹住细线，两小车同时停止运动。

（1）为了能将小盘和砝码的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有___________；A.将小车下面的长木板右端适当垫高，小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动B.将小车下面的长木板右端适当垫高，小车在小盘和砝码的牵引下能拖动纸带沿木板匀速运动C.细线应与木板平面保持平行D.使小车质量远大于小盘和砝码的总质量（2）为了探究加速度和力大小之间的关系，应保持两个__________（选填“小车”或“小盘和砝码”）的质量相等。（3）用刻度尺测出从打开夹子到合上夹子两小车的位移分别为x1、x2，则两小车的加速度之比a1∶a2=____________；【12题答案】【答案】①.ACD②.小车③.x1∶x2【解析】【详解】(1)[1]AB．该实验要平衡摩擦力，让绳子的拉力等于合外力，所以要将小车下面的长木板右端适当垫高，且在小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动，以平衡摩擦力，故A正确，B错误；C．细线应与木板平面保持平行，才能保证线的拉力等于小车所受的合外力，故C正确；D．以小盘和砝码作研究对象有mg-T=ma以小车作为研究对象有T=Ma联立以上两式可得要使绳子拉力等于小盘和砝码的重力，即T=mg故有M＞＞m即使小车质量远远大于小盘和砝码的总质量，故D正确。故选ACD。(2)[2]为了探究加速度大小和力大小之间的关系，应该控制小车的质量不变，即应保持两个小车的质量相等；(3)[3]释放后两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，根据t相等，则它们的加速度之比13.在“研究平抛物体运动”的实验中（如图甲），通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有：__________；A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y一x2图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是：_____________。A．B.C.D.（3）图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标yA为20.0cm、yB为45.0cm，测得A、B两点水平距离为30.0cm，则平抛小球的初速度v0=__________m/s，若C点的竖直坐标yC为80.0cm，则小球在C点的速度为vC=_______m/s。（结果均保留两位有效数字，g取10m/s2）

【13题答案】【答案】①.AC#CA②.C③.3.0④.5.0【解析】【详解】（1）[1]A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确；BC．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，B错误，C正确；D．描出小球的运动轨迹描绘的点应该用平滑的曲线连接起来，D错误。故选AC。（2）[2]物体在竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速直线运动联立可得因初速度相同，故为常数，故y-x2应为正比例关系故选C。（3）[3]测得A、B两点竖直坐标yA为20.0cm、yB为45.0cm，测得A、B两点水平距离为30.0cm，根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以水平方向的速度，即平抛小球的初速度为联立以上几式代入数据解得[4]若C点的竖直坐标yC为80.0cm，则小球在C点的对应竖直速度所以C点的速度为14.如图所示，斜面AC长L=4m，倾角θ=37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m=1kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v；（2）小物块在斜面和水平面上滑行的总时间t。【14题答案】【答案】（1）4m/s；（2）2.8s【解析】【详解】(1)沿斜面下滑，根据牛顿第二定律有从A到C根据速度位移公式有解得小物块滑到斜面底端C点时速度大小v=4m/s(2)从斜面下滑阶段有v=a1t1解得t1=2s水平段，根据牛顿第二定律有μmg=ma2根据速度时间公式0=v-a2t2解得t2=0.8s所以总时间为t=t1+t2=2.8s15.宇航员站