湖北省洪山高中江夏一中汉阳一中2024-2025学年高一下学期3月联考物理试卷

物理试卷（3月）一、单选题：本大题共7小题，共分。1.在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献．下列表述正确的是（）A.笛卡尔通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律B.天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”C.牛顿进行了著名的“月—地检验”进一步验证了万有引力定律D.开普勒巧妙地利用扭秤装置比较准确测出了万有引力常量G的值【答案】C【解析】【详解】A．开普勒通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律，故A错误；B有引力定律发现的行星，故B错误；C．牛顿进行了著名的“月—地检验”进一步验证了万有引力定律，故C正确；D．卡文迪什巧妙地利用扭秤装置比较准确测出了万有引力常量G的值，故D错误。故选C2.ABMN大高度相同。空气阻力不计，下列物理量中，B比A大的是（）A.飞行过程中的速度变化率B.飞行时间C.最高点时重力的功率D.抛出时的动能【答案】D【解析】【详解】AB．两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由得第1页/共17页知下落时间相等，则两球运动的时间相等，飞行过程中的速度变化率即飞行过程中的速度变化率相同，故AB错误；C．最高点的速度方向与重力方向垂直，则重力的功率均为0，故C错误；D．由公式可知，由于最大高度ht相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于Bv=vsin（αA球的初速度小于B球的初速度，则抛出时B球的动能比A球的大，故D正确。故选D。3.2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，载人飞船进入预定轨道1后，与轨道2的天宫空间站完成自主快速交会对接，以下说法正确的是（）A.飞船在轨道1近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度B.飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过C.飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接D.天宫空间站的运行周期大于飞船在轨道1的运行周期【答案】D【解析】AA轨道1，需要再A点加速，可知，飞船在轨道1近地点A的线速度大小大于第一宇宙速度，故A错误；第2页/共17页B为第二宇宙速度，飞船在轨道1上仍然在地球束缚之下，可知，飞船从地面发射进入轨道1的速度不能够超过，故B错误；C．船先进入轨道2，加速后，速度增大，万有引力不足以提供圆周运动的向心力，飞船将做离心运动，不能够完成对接，故C错误；D1周期大于飞船在轨道1的运行周期，故D正确。故选D。4.现实版的倒霉熊乔伊曾因为白化病两次被送到北极，还有一次被送到位于赤道的北极馆。若乔伊质量始终为m，它在北极和北极馆的重力差为，地球半径R，则可求出静止卫星运动的周期为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】乔伊在北极时有乔伊北极馆时有静止卫星的周期解得故选B。5.在两个大物体引力场空间中存在着一些点，在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止，这些点称为拉格朗日点，比如图中的点，卫星在这些点可以几乎不消粍燃料就能与月球同步绕地球做圆周运动。则关于处于拉格朗日点和上的两颗卫星，下列说法正确的是（）第3页/共17页A.处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度较大B.两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等C.处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度较大D.两卫星绕地球做圆周运动的向心力相等【答案】A【解析】【详解】AD．由题意可知，卫星在这些点可以几乎不消耗燃料与月球同步绕地球做圆周运动，两卫星围绕地球运动的周期相同，由向心力公式可知，运动半径越大，向心力越大，因为大于，由于两颗卫星的质量大小关系未知，故无法比较两颗卫星的向心力大小；卫星绕地球做圆周运动的向心加速度为因为大于，处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度较大，故A正确，D错误；B．两卫星围绕地球运动的周期相同，由因为大于，故处于点的卫星绕地球做圆周运动的线速度较大，故B错误；C周期相同，则两卫星围绕地球运动的角速度相同，故C错误。故选A。6.某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如第4页/共17页）A.a公转周期为B.b公转周期为C.a公转角速度比b的小D.a公转的线速度比b的大【答案】D【解析】【详解】A．由图像可知，a公转周期，故A错误；BCD．由万有引力提供向心力可得可知，，由于b的轨道半径大于a的轨道半径，则b的公转周期大于a的公转周期，即b公转周期大于；a公转的角速度比b的大；a公转的线速度比b的大，故BC错误，D正确。故选D。7.某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（）第5页/共17页A.模型车受到的阻力大小为1NB.模型车匀加速运动的时间为2sC.模型车牵引力的最大功率为6WD.模型车运动的总位移为14m【答案】D【解析】【详解】A．根据可得结合图线的斜率可得即模型车的速度从2m/s增加至4m/s力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有故A错误；B4N解得加速度根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间第6页/共17页故B错误；CC错误；D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理式中，解得匀加速阶段位移故总位移故D正确。故选D。二、多选题：本大题共3小题，共分。8.如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变，则在此过程中（）A.重力的瞬时功率先增大后减小B.重力的瞬时功率在不断增大C.空气阻力做功D.空气阻力做功为【答案】AC第7页/共17页【解析】ABA正确，B错误；CD．空气阻力大小不变，方向始终与速度方向相反，故空气阻力做功为，故C正确，D错误。故选AC。9.如图所示，P、Q恒星构成的双星系统，一颗质量为m，另一颗质量为2m，两星均视为质点且距离保持不变，均绕它们连线上的O点做匀速圆周运动。轨道平面上的观测点F相对于O点静止，连续两次出现P、Q与O、F共线的时间间隔为t。仅考虑双星间的万有引力，引力常量为G。则（）A.恒星Q的质量为2mB.恒星P圆周运动的角速度为C.任意时间内两星与O点的连线扫过的面积相等D.恒星P、Q之间的距离为【答案】AD【解析】APQ两星的绕行半径可知恒星Q的质量更大，故A正确；B．双星的角速度相同，因此连续两次出现P、O、Q共线的间隔角度应为π，角速度，故B错误；C．双星的角速度相同而P的绕行半径更大，因此相同时间内PO连线扫过的面积一定更大，故C错误；D．假设双星距离为L，根据双星系统中万有引力提供向心力，可知，第8页/共17页联立可解得双星距离故D正确。故选AD。10.如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角α=37°的斜面在底部平滑连接且均固定在水平地面上，质量为m的小滑块从斜面上离斜面底边高为H处由静止释放，滑到斜面底端然后滑上左侧曲面轨道，再从曲面轨道滑gsin37°=0.6。下列说法正确的是（）A.滑块第一次下滑过程，克服摩擦力做的功为B.滑块最终会停在斜面底端C.滑块与斜面间的动摩擦因数为D.滑块最终在斜面上走过的总路程是15H【答案】BCD【解析】【详解】ACμ的全过程，根据功能关系有，，联立解得，故A错误，C正确；第9页/共17页B．由于滑块最终不停在斜面，左侧光滑曲面，故滑块最终会停在斜面底端，故B正确；D．滑块从开始到最终会停在斜面底端过程，由能量守恒有解得故D正确。故选BCD。三、实验题：本大题共2小题，共分。在“探究平抛运动的特点”实验中。（1）某老师做了如图1、图2两个演示实验：图1所示装置进行实验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落；图2所示装置进行实验，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切，两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度v0同时从轨道M、N的末端射出。关于这两个实验，下列说法正确的是（）A.所用两球的质量均须相等B.图1实验应改变装置的高度等多次实验，才可以得出结论C.图1实验中用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地D.图2实验只做一次观察到P落地时与Q相遇，即可说明P球在水平方向上做匀速直线运动（2）为了进一步探究平抛运动，某同学用如图3所示的装置进行实验，下列操作中，必要的是（）A.通过调节使斜槽末端保持水平B.每次需要从不同位置静止释放小球C.通过调节使木板保持竖直D.尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦（3）如图4所示，为一次实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度5cm。从图像上分析，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了_________s取10m/s2）第10页/共17页【答案】（1）B（2）AC（3）0.2【解析】【小问1详解】A1AB球做自由落体运动，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，2PQ况也与质量无关，所以两实验所用两球的质量不须相等，故A错误；B1上的分运动是自由落体运动，故B正确；C1A球在竖直方向始终做自由落体运动，B球也做自由落体运动，两球在竖直方向的运动情况相同，所以两球总是同时落地，故C错误；D．图2实验只做一次观察到P落地时与Q相遇，存在偶然性，应多次实验，才能说明P球在水平方向上做匀速直线运动，故D错误。故选B。【小问2详解】A．通过调节使斜槽末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，故A正确；B．每次应从同一位置静止释放小球，以保证小球每次平抛的初速度相同，故B错误；C．通过调节使木板保持竖直，方便记录小球的运动轨迹，故C正确；D初速度相同即可，不需要尽可能减小摩擦，故D错误。故选AC。【小问3详解】在竖直方向上，根据从图中可知则小球到B点时，竖直方向上的速度为则小球到B点时，已经在空中飞行的时间为12.某实验小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系”实验。第11页/共17页（1）下列与本实验的实验方法相同的实验是（）A.探究弹簧伸长量与弹力关系B.探究两个互成角度的力的合成规律C.探究加速度与力、质量的关系D.探究平抛运动的特点（2）要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第_____层塔轮（选填“一”“二”A、C位置，传动皮带位于图乙中第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_____。（3）要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在_____（选填“挡板AB”“挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为2:5，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为_____。【答案】（1）C（2）①.一②.1:9（3）①.挡板A、C②.5:2【解析】【小问1详解】本实验的实验方法是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验相同。故选C。【小问2详解】[1]要探究向心力的大小与半径的关系，需要控制质量和角速度相同，则塔轮半径相同，选第一层；[2]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在ACrm比值为当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为【小问3详解】[1]要探究向心力与质量的关系，应控制半径相同，角速度相同，应将两个质量不同的小球，分别放置在挡板A、C处；第12页/共17页[2]由可知，力F与质量成正比，则四、计算题：本大题共3小题，共分。13.如图甲，质量的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数。从时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，F随时间t变化的规律如图乙，6s后撤去拉力F）求：（1）第4s末物体的速度；（2）物体在第46秒内运动的位移（3）物体运动过程中拉力F做的功。【答案】（1）12m/s2）24m3）336J【解析】1）由图可知前4s物体的加速度为m/s2第4s末物体的速度为m/s（2）物体在第46秒内=4N所以物体做匀速直线运动，位移为m=24m（3）物体在前4s的位移为m物体运动过程中拉力F做的功为J第13页/共17页14.定巡视探测任务。在地球和火星表面分别让小球做自由落体运动，从距星球表面相同高度无初速释放，在地球和火星上下落的时间之比为2:3，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星半径是地球半径的，万有引力常量为G，求：（1）火星的表面重力加速度和密度；（2）火星的第一宇宙速度大小；（3）如图所示，在火星的一个倾角为30°的足够长斜坡上，将小球以初速度水平抛出，经多长时间小球落到坡上。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1详解】根据平抛运动规律可得所以故则地球的密度第14页/共17页火星的密度故故火星的密度【小问2详解】根据万有引力提供向心力地球的第一宇宙速度大小火星的第一宇宙速度大小故解得【小问3详