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2023湖北省高中名校联盟高一下学期5月联合测评试题物理含解析
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这是一份2023湖北省高中名校联盟高一下学期5月联合测评试题物理含解析，共16页。
湖北省高中名校联盟2022~2023学年度下学期高一联合测评
物理试卷
命题学校及命题人： 审题单位：圆创教育教研中心 湖北省武昌实验中学
本试题共6页，16题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间：2023年5月30日上午10：30-11：45
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用签字笔或钢笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
1.关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）
A.物体做匀速直线运动，机械能一定守恒
B.合外力对物体做功，机械能有可能守性
C.运动的物体所受合外力不为零，机械能一定不守恒
D.两个物体组成的系统中，相互作用力对其中一个物体做了正功，系统的机械能一定变大
2.桑格尔弹道是如今各国巡航导弹普遍采用的一种反追踪式弹道。导弹经地表发射后会多次“跳跃”过大气层然后击中目标，从而雷达不能准确捕捉运动轨迹。如图所示，已知地球半径为R，质量为M，大气层厚度为d，导弹的质量为m，到达预定高度后关闭发动机，由A点第一次进入大气层，经机翼修正速度后从B点再次穿出大气层，经C点由D点再次进入大气层。由上述信息可以判断（ ）
A.导弹从A点到D点的过程中机械能守恒
B.导弹在A、B、D三点速度大小相等
C.导弹在C点，只受万有引力作用
D.导弹在D点受向心力大小为
3.如图所示，游乐场中的磨天轮以恒定的角速度在竖直平面内顺时针匀速转动。游客从A点进入游览车后坐在观光椅上，经水平位置B点到达最高点C后，再经D点返回A点下车，完成游览过程。关于游客在游览过程中，下列说法正确的是（ ）
A.游客在全过程中，由于速率始终不变，故其所受合外力为零
B.游客在全过程中，只受重力和支持力的作用
C.游客从A点到B点过程中，处于超重状态
D.游客从B点到C点过程中，处于超重状态
4.为了深入研究战争中火炮打击目标的问题，小熊同学买了一门玩具小炮，现简化成如图所示模型。火炮（可视为质点）放在高的平台边缘，该火炮能以相对地面的恒定速率发射炮弹，其炮口的仰角（炮筒与水平方向的夹角）可调范围在之间。重力加速度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.炮口仰角越小，炮弹射程越远
B.炮口仰角越小，火炮对炮弹做的功越多
C.炮口仰角越小，炮弹落地时的速度越大
D.火炮可以击落离地面高度为60米的无人机
5.如图所示光滑U型导轨由半径为R的半圆和两根直杆组成。质量分别为m、m、3m的A、B、C三个小球由夹角为60°、长为的两根杆固连（运动过程中形状不会改变），初始时刻（状态1）B球与轨道圆心等高，A球在直轨道上。系统由静止释放，一段时间后A与圆心等高（状态2），直到B球运动到轨道最低点（状态3），不计空气阻力。关于此运动过程，下列说法正确的是（重力加速度为）（ ）
A.状态3时，小球A的速度
B.从状态1到状态3的过程中，AB杆对A球做正功
C.从状态1到状态2的过程中，BC杆对B球不做功
D.从状态2到状态3的过程中，AB杆对B球做负功
6-1.（选必1）如图所示，质量为M的直武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为，重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时，发动机输出的机械功率为，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为，则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为（ ）
A. B. C. D.
6-2.（必修3）如图所示，底角为30°的固定斜面上表面光滑，斜面上方有平行于斜面向上的匀强电场。一质量，带电量的小物块无初速度的在斜面底端释放，能沿斜面向上做匀加速直线运动。经过时间t后撤去电场，再经过时间小物块恰好回到斜面底端，则该匀强电场的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，在倾角为30°底端具有挡板的固定斜面上，滑块b通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块a连接后置于斜面上，同时滑块b通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，MN的中点为P点.滑块a始终未离开挡板，已知，，，若整个运动过程中，绳子一直绷紧，下列说法正确的是（ ）
A.滑块b与斜面间的动摩擦因数为0.5
B.小球c滑至P点的速度
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过P点时重力的功率最大
D.小球c从M点滑至P点的过程中，弹簧的弹性势能先减小再增大
8.关于月—地检验，下列说法正确的是（ ）
A.月—地检验是牛顿为了验证月球受到的引力与地面物体受到的引力是同种性质的力
B.月—地检验的基本思路是直接对比苹果受到的重力大小和月球受到的地球引力大小
C.由于月—地间距离约为地球半径的60倍，可知月球绕地球运动的向心加速度约为地球表面重力加速度的
D.牛顿计算出了月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，从而完成了月地检验
9.汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（ ）
A.汽车由b到c过程做匀加速直线运动 B.沉车从a到b持续的时间为5.0s
C.汽车额定功率为50kW D.汽车能够获得的最大速度为
10-1.（选必1）质量均为m的A、B两物块由长为L的细线连接悬挂在光滑直杆上，起初A、B共同以初速度水平向左运动，一颗质量为的子弹以同样大小的速度水平向右射入物块B并留在其中。已知重力加速度为，下列说法正确的有（ ）
A.子弹打入物块B后的瞬间，物块B的速度大小为
B.子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统动量守恒
C.子弹打入物块B后，物块B上升的最大高度为
D.物块B再次回到最低点时速度大小为
10-2.（必修3）如图所示，光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为M，带电量均为的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力F的作用，使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电，导致其高度缓慢降低，B球仍保持静止状态。A球下降过程中，下列说法正确的有（ ）
A.A、B两球之间的电场力变大 B.A球所受的支持力大小不变
C.B球所受外力F变小 D.B球所受的支持力变大
11.如图所示，倾斜传送带按顺时针匀速转动，将质量为的小物块轻轻放在传送带底端，小物块恰好在传送带的中点与传送带共速，之后匀速上升到传送带顶端。已知传送带与水平面夹角，传送带顶端离地高度，重力加速度。若全过程中传送带因为传送物体多消耗的电能是，下列说法正确的有（ ）
A.物体在传送带上加速运动与匀速运动时间之比为
B.传送带速度为
C.物体与传送带间动摩擦因数
D.在全过程中产生的热量
12.（8分）如图1所示，用竖直放置的木板和斜槽组成“用频闪照相机研究平抛运动规律”实验装置。实验中，将频闪照相机正对木板，相机会以恒定的时间间隔拍摄照片，留下小球运动中的影像。
（1）在实验过程中，下列做法正确的有______；
A.斜槽末端必须调节水平 B.斜槽必须光滑
C.小球必须从斜槽顶端由静止释放 D.小球尽量选取密度大的钢球
E.需要用天平测出小球质量
（2）（i）某次实验中调节频闪照相机拍照间隔，得到如图2所示照片，已知其中A为小球抛出瞬间的影像，B、C分别是小球抛出后连续拍摄所得影像，只是图中并未画出水平和竖直轴，可知AB间、BC间水平距离之比为______，AB间和BC间竖直距离之比为______；
（ii）某同学通过精确测量发现AB和BC直线长度之比为，通过上述条件，求得小球抛出的初速度值为______（已知，最后结果保留两位有效数字）。
13.（8分）如图所示，气垫导轨以一定的角度倾斜放置在水平桌面上，其左端固定一定滑轮，导轨上安装有A、B两个光电门，相距为L。质量为M的滑块放置在气垫导轨上，其上端有宽度为d的遮光条，遮光条与气垫导轨垂直。滑块通过轻绳与竖直悬挂的沙桶相连。实验开始，先打开气垫导轨，调节沙桶中沙的质量，使滑块受轻微扰动后即开始沿斜面向下做匀速直线运动。
（1）通过______可以判断滑块做的是匀速直线运动；
（2）解下沙桶，使滑块自由下滑，依次记录下光电门A、B被挡住的时间、。
（i）用天平测量沙桶和沙的质量，则滑块在自由下滑时，合外力做功______；
（ii）若满足关系______则验证了动能定理；
（3）下列措施能有效减小实验误差的有（ ）
A.遮光板的宽度要适当小些 B.沙桶和沙的质量要远小于滑块质量
C.细线必须与气垫导轨平行 D.释放滑块时应尽可能离光电门A近一些
14.（10分）浩瀚的宇宙中有着无数的未知天体，当宇宙中的天体的质量和密度大到一定程度就可以形成黑洞。根据万有引力知识可得出在黑洞表面，物体的逃逸速度等于光速。已知天体表面的逃逸速度和其第一宇宙速度的关系为，万有引力常量，光速。若某黑洞的密度约为，试估算该黑洞半径最小为多少?（保留一位有效数字）
15.（14分）如图所示，长的细线一端吊着一个质量的小球（视为质点），另一端系于竖直杆顶端点，使小球在水平面内绕竖直杆做匀速圆周运动，重力加速度大小。
（1）求当小球转动的角速度时，细线OA与竖直方向的夹角；
（2）若在竖直杆底端点与小球间系一长的细线，让竖直杆带动小球转动，当被拉直时，恰好与垂直，细线能承受的最大拉力大小为，求小球转动的最大角速度。
16-1.（选必1）（16分）如图所示，质量为m，2m的小物块A、B静止地放在质量为4m的木板左端，木板左端与高H的高台边缘平齐。某时刻A、B物块间的炸药发生爆炸，使得A物块水平向左飞出，落到地面上时水平位移为2H。已知B物块与木板间动摩擦因素为，木板下表面光滑，在木板右端有一弹性挡板，可使木板碰撞后以原速率弹回。
（1）求爆炸后瞬间B物块的速度大小；
（2）若A物块落地瞬间，B物块与木板尚未达到共同速度，求的取值范围；
（3）若木板与弹性挡板碰前已与B物块达到共同速度，碰后B物块刚好未从木板上掉落，求木板的长度。（结果可用分式表示）
16-2.（必修3）（16分）如图所示，竖直平面内在x轴下方存在平行于x轴方向的匀强电场。质量，所带电荷量的带电小球从第二象限S处水平抛出（未画在图中），经点进入第四象限。若电场方向水平向右，小球到达M点时速度方向竖直向下；若电场方向水平向左，小球在第四象限中可以做直线运动，并能通过与M点等高的N点，已知.求
（1）N点坐标和此时电场强度的大小；
（2）S点坐标。
湖北省高中名校联盟2022~2023学年度下学期高一联合测评
物理试卷参考答案与评分细则
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，第8∼11题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。
题号
1
2
3
4
5
6-1
6-2
7
8
9
10-1
10-2
11
答案
B
C
C
D
B
D
C
D
AC
BC
AD
BC
CD
1.B 【解析】本题考查机械能守恒的相关问题。
A.匀速直线运动与机械能守恒没有必然联系，A选项错误；
BC.若只有重力或者弹力是合外力，对物体做功，系统机械能可以守恒，B选项正确，C选项错误；
D.比如地球和物体组成的系统，重力就是一对相互作用力，若重力对物体做正功并不会改变系统的机械能，C选项错误。
故选B。
2.C 【解析】本题考查万有引力的基础知识。
AB.导弹从A到B的过程由于进入了大气层，有空气阻力，机械能变小，A、B选项错误；
C.由于C点在大气层外，导弹在C点只受万有引力作用，C选项正确；
D.导弹在D点，并不是在万有引力的作用下做圆周运动，不能认为万有引力等于向心力，D选项错误。故选C。
3.C 【解析】本题考查竖直面内圆周运动的相关问题。
A.由于游客做匀速圆周运动，故时刻都需要向心力的作用，其所受的合外力不为零，A选项错误；
B.由于游客做匀速圆周运动，加速度方向时刻指向圆心，所以座椅或地面会给游客提供水平方向的摩擦力，B选项错误；
C.从A到B的过程中，合外力指问圆心，故支持力大于重力，游客处于超重状态，C选项正确；
D.从B到C的过程中，合外力指向圆心，故支持力小于重力，游客处于失重状态，B选项错误。故选C。
4.D 【解析】本题考查斜抛运动的有关问题。
A.炮弹射程，而，，故不会是炮口仰角越小，炮弹射程越远，可依据题中条件，证明射程最远时，炮弹仰角为37°，A选项错误；
B.由于炮弹的发射速率是恒定的，发射瞬间忽略重力，故无论仰角多大，火炮对炮弹做的功一样多，B选项错误；
C.由于机械能守恒，无论炮弹以什么仰角发射，落地时重力做功相等，故落地时动能、速度大小与炮口仰角无关，C选项错误；
D.当仰角为60°时，竖直方向可以获得炮弹上升的最大高度。发射时，炮弹的竖直速度，由可求得炮弹上升的最大高度，故离地最大高度，可以击中离地高度为的无人机，D选项正确。
故选D。
5.B 【解析】此题考查系统机械能守恒的问题。
A.从状态1到状态3，系统机械能守恒，有，解得，A选项错误；
B.从状态1到状态3，对A球，由动能定理，有，解得，故AB杆对A球做了正功，B选项正确；
C.从状态1到状态2，C球初、末动能均为零，但其高度下降，重力势能减少，C球所受重力做正功，BC杆对C球做负功，BC杆对B球做正功，C选项错误；
D.从状态2到状态3，由于A、B物体速度均为线速度，大小时刻相等，故AB增加的动能一样，但A下落损失的重力势能更多，若无BC杆则A应当获得更大速度。但现在A、B球速度增加量相同，故AB杆对A做负功，对B做正功，D选项错误。
故选B。
6-1.D 【解析】AB.设在时间内通过面积S的空气质量为，则，解得，AB错误；
CD.发动机输出的机械功率，对空气根据动量定理，对直升机根据平衡知识，考虑，联立解得，C错误，D正确。故选D。
6-2.C 【解析】物块加速时，加速度大小，方向沿斜面向上，时间t后，小物块速度，位移；小物块减速时，加速度，方向沿斜面向下，时间2t后恰好回到斜面底端，在这2t内，位移，解得，故，故选C。
7.D 【解析】A.小球c从M到N，滑块b先下滑再回到原来的位置，则由能量关系
解得滑块b与斜面间的动摩擦因数为，选项A错误；
B.小球在M点时弹簧被拉伸，弹力为8N，此时弹簧被拉长，小球c滑至MN的中点处时，b下滑的距离为，则此时弹簧被压缩，此时的弹性势能等于在M点的弹性势能，设此时c的速度为v，则b的速度为0，则由能量关系，解得，选项B错误；
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过P点时，小球c沿斜面方向的合力为，则加速度不为零，速度不是最大，即此时重力的功率不是最大，选项C错误；
D.小球c从M点滑至P点的过程中，弹簧由伸长到被压缩，即弹簧的弹性势能先减小再增大，则选项D正确。
故选D。
8.AC 【解析】本题考查物理学史中关于月—地检验的问题。
A.牛顿做月地检验的目的在于对开普勒三定律进行研究后得出的星体间的引力方程，对比地球上物体受到重力，从而验证这两个力是同种性质的力，选项A正确；
B.由于苹果和月球质量差距非常大，直接比较引力大小并无意义，选项B错误；
C.进行月—地检验是时，根据得到月球绕地球运动的向心加速度约为地球表面重力加速度的，选项C正确；
D.由于牛顿并没有测量出万有引力常量的值，因此他并没有计算出月球表面的重力加速度，选项D错误。
故选AC。
9.BC 【解析】A.根据，汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小；根据牛顿第二定律得，汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，A错误；
B.汽车所受的阻力为，汽车从a到b所受的牵引力为，解得，根据牛顿第二定律得，解得，汽车从a到b持续的时间为，B正确。
C.根据，额定功率等于图线的斜率，C正确；
D.汽车能够获得的最大速度为，D错误；
故选BC。
10-1.AD 【解析】A.子弹打入物块B的瞬间，子弹、B系统动量守恒，有，
得，选项A正确；
B.子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上并不守恒，选项B错误；
C.物块B（含子弹）、物块A系统共速时，有
由机械能守恒，可得，选项C错误；
D.物块B再次回到最低点时，由系统动量守恒，有，由系统能量守恒，有
，解得，选项D正确。
故选AD。
10-2.BC 【解析】A球下降过程中，对A球进行受力分析可知，有
由于AB减小，电场力减小；不变，不变，不变，故选项A错误，选项B正确；
在A球下降过程中，对B分析，由于AB边减小，且水平分量与竖直分量都减小，故F变小，所受的支持力变小。故选项C正确，选项D错误。
故选BC。
11.CD 【解析】此题考查物体在倾斜传送带上运动的综合问题。
由于物块做匀加速直线运动和匀速直线运动的位移相同，故两段运动的时间之比应为，选项A错误；
小物块在传送带上匀加速运动时，有，，，
可得；
又由能量守恒定律，传送带多消耗的电能，，
解得，，故选项B错误，选项C正确；
由产生的热量，故选项D正确。
故选CD。
12.（1）AD（2分）
（2）（2分）（2分），0.65（0.62-0.66均可给分，2分）
【解析】（1）为了确保小球是平抛运动，必须让小球离开斜槽末端时速度方向是水平的，因此选项A正确；其次，小球做平抛运动，其在竖直方向做自由落体运动，需忽略空气阴力的影响，因此选项D正确。
（2）（i）由于频闪照相机每隔相等的时间间隔拍照，由平抛运动特点可知，AB和BC间水平距离之比为，AB和BC间竖直距离之比为；
（ii）由，，又，，，解得，由于，，可得。
13.（1）两个光电门记录的时间相等（2分）
（2）（i）（2分）
（ii）（2分）
（3）AC（2分）
【解析】（1）滑块通过两个光电门的速度，若时间相等，则速度相等，可以判断滑块做的是匀速直线运动；
（2）（1）因滑块先做匀速直线运动，解下沙桶后，滑块所受的合外力大小为，故合外力做的功；
（ii）滑块的动能改变为，若，则验证了动能定理成立；
（3）A.遮光板的宽度适量小一些，可以使算出的平均速度更接近滑块通过光电门时的瞬时速度；
B.本实验并不要求沙桶和沙的质量远小于滑块质量；
C.细线与气垫导轨平行才能认为解下沙桶后，滑块所受的合外力大小为；
D.释放小车时与光电门A的距离适当即可。
故选AC。
14.（10分）
【解析】由万有引力定律，有①，
有第一宇宙速度②
③
由题，，且对于黑洞，，
联立可得④。
（评分建议：①式3分，②③式各两分，④式3分。）
15.（1）37° （2）
【解析】（1）当小球转动的角速度时，由牛顿第二定律可得①，
解得细线与竖直方向的夹角为②；
（2）被拉直时，恰好与垂直，可知细线与竖直方向夹角满足，
解得③
竖直方向由平衡条件可得④
解得细线OA上的拉力恒为
水平方向由牛顿第二定律可得⑤
解得⑥
（评分建议：①⑤式各3分，②③④⑥式各2分。）
16-1.（1） （2） （3）
【解析】（1）爆炸瞬间，物块A、B组成的系统动量守恒①
爆炸后，物块A做平抛运动，有②和③
解得④
（2）A落地瞬间，在空中运动的时间，
B在木板上做匀减速直线运动，加速度大小⑤，
此时B的速度；
物块B与木板系统动量守恒，在达到共同速度时，有⑥
，⑦，得⑧。
（3）木板与弹性挡板碰后，物块B刚好未从木板上掉落，设此时的共同速度为，
有⑨，
可得，负号表示的方向与的方向相反，即水平向左
设木板长度为，由能是守恒定律，可得⑩
可得
（评分建议：①⑥⑧⑩式各2分，②③④⑤⑦⑨各1分。）
16-2.（1）， （2）
【解析】（1）令小球过O点时，速度沿x轴方向分量为，沿y轴方向分量为
电场方向水平向右时，从O到M，设小球x轴方向加速度为，运动时间为t，则小球沿x轴方向速度减为0，有①，②，③
电场方向水平向左时，小球可通过与M点等高的N点，则④，
且小球在x轴方向加速度大小相等，在N点小球沿x轴方向的速度⑤，
⑥，可得⑦
故N点坐标⑧
当电场方向水平向左时，小球从O到N做匀加速直线运动，即⑨，
故，可得⑩
（2）当电场方向水平向右时，根据可知，在M点，时，
故小球从s点抛出到O点运动时间
竖直方向上有，故S点纵坐标为
而，，则，
故S点的横坐标为
因此。
（详分建议：①-每式1分。）
湖北省高中名校联盟2022~2023学年度下学期高一联合测评
物理试卷
命题学校及命题人： 审题单位：圆创教育教研中心 湖北省武昌实验中学
本试题共6页，16题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间：2023年5月30日上午10：30-11：45
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用签字笔或钢笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
1.关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）
A.物体做匀速直线运动，机械能一定守恒
B.合外力对物体做功，机械能有可能守性
C.运动的物体所受合外力不为零，机械能一定不守恒
D.两个物体组成的系统中，相互作用力对其中一个物体做了正功，系统的机械能一定变大
2.桑格尔弹道是如今各国巡航导弹普遍采用的一种反追踪式弹道。导弹经地表发射后会多次“跳跃”过大气层然后击中目标，从而雷达不能准确捕捉运动轨迹。如图所示，已知地球半径为R，质量为M，大气层厚度为d，导弹的质量为m，到达预定高度后关闭发动机，由A点第一次进入大气层，经机翼修正速度后从B点再次穿出大气层，经C点由D点再次进入大气层。由上述信息可以判断（ ）
A.导弹从A点到D点的过程中机械能守恒
B.导弹在A、B、D三点速度大小相等
C.导弹在C点，只受万有引力作用
D.导弹在D点受向心力大小为
3.如图所示，游乐场中的磨天轮以恒定的角速度在竖直平面内顺时针匀速转动。游客从A点进入游览车后坐在观光椅上，经水平位置B点到达最高点C后，再经D点返回A点下车，完成游览过程。关于游客在游览过程中，下列说法正确的是（ ）
A.游客在全过程中，由于速率始终不变，故其所受合外力为零
B.游客在全过程中，只受重力和支持力的作用
C.游客从A点到B点过程中，处于超重状态
D.游客从B点到C点过程中，处于超重状态
4.为了深入研究战争中火炮打击目标的问题，小熊同学买了一门玩具小炮，现简化成如图所示模型。火炮（可视为质点）放在高的平台边缘，该火炮能以相对地面的恒定速率发射炮弹，其炮口的仰角（炮筒与水平方向的夹角）可调范围在之间。重力加速度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.炮口仰角越小，炮弹射程越远
B.炮口仰角越小，火炮对炮弹做的功越多
C.炮口仰角越小，炮弹落地时的速度越大
D.火炮可以击落离地面高度为60米的无人机
5.如图所示光滑U型导轨由半径为R的半圆和两根直杆组成。质量分别为m、m、3m的A、B、C三个小球由夹角为60°、长为的两根杆固连（运动过程中形状不会改变），初始时刻（状态1）B球与轨道圆心等高，A球在直轨道上。系统由静止释放，一段时间后A与圆心等高（状态2），直到B球运动到轨道最低点（状态3），不计空气阻力。关于此运动过程，下列说法正确的是（重力加速度为）（ ）
A.状态3时，小球A的速度
B.从状态1到状态3的过程中，AB杆对A球做正功
C.从状态1到状态2的过程中，BC杆对B球不做功
D.从状态2到状态3的过程中，AB杆对B球做负功
6-1.（选必1）如图所示，质量为M的直武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为，重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时，发动机输出的机械功率为，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为，则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为（ ）
A. B. C. D.
6-2.（必修3）如图所示，底角为30°的固定斜面上表面光滑，斜面上方有平行于斜面向上的匀强电场。一质量，带电量的小物块无初速度的在斜面底端释放，能沿斜面向上做匀加速直线运动。经过时间t后撤去电场，再经过时间小物块恰好回到斜面底端，则该匀强电场的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，在倾角为30°底端具有挡板的固定斜面上，滑块b通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块a连接后置于斜面上，同时滑块b通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，MN的中点为P点.滑块a始终未离开挡板，已知，，，若整个运动过程中，绳子一直绷紧，下列说法正确的是（ ）
A.滑块b与斜面间的动摩擦因数为0.5
B.小球c滑至P点的速度
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过P点时重力的功率最大
D.小球c从M点滑至P点的过程中，弹簧的弹性势能先减小再增大
8.关于月—地检验，下列说法正确的是（ ）
A.月—地检验是牛顿为了验证月球受到的引力与地面物体受到的引力是同种性质的力
B.月—地检验的基本思路是直接对比苹果受到的重力大小和月球受到的地球引力大小
C.由于月—地间距离约为地球半径的60倍，可知月球绕地球运动的向心加速度约为地球表面重力加速度的
D.牛顿计算出了月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，从而完成了月地检验
9.汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（ ）
A.汽车由b到c过程做匀加速直线运动 B.沉车从a到b持续的时间为5.0s
C.汽车额定功率为50kW D.汽车能够获得的最大速度为
10-1.（选必1）质量均为m的A、B两物块由长为L的细线连接悬挂在光滑直杆上，起初A、B共同以初速度水平向左运动，一颗质量为的子弹以同样大小的速度水平向右射入物块B并留在其中。已知重力加速度为，下列说法正确的有（ ）
A.子弹打入物块B后的瞬间，物块B的速度大小为
B.子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统动量守恒
C.子弹打入物块B后，物块B上升的最大高度为
D.物块B再次回到最低点时速度大小为
10-2.（必修3）如图所示，光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为M，带电量均为的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力F的作用，使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电，导致其高度缓慢降低，B球仍保持静止状态。A球下降过程中，下列说法正确的有（ ）
A.A、B两球之间的电场力变大 B.A球所受的支持力大小不变
C.B球所受外力F变小 D.B球所受的支持力变大
11.如图所示，倾斜传送带按顺时针匀速转动，将质量为的小物块轻轻放在传送带底端，小物块恰好在传送带的中点与传送带共速，之后匀速上升到传送带顶端。已知传送带与水平面夹角，传送带顶端离地高度，重力加速度。若全过程中传送带因为传送物体多消耗的电能是，下列说法正确的有（ ）
A.物体在传送带上加速运动与匀速运动时间之比为
B.传送带速度为
C.物体与传送带间动摩擦因数
D.在全过程中产生的热量
12.（8分）如图1所示，用竖直放置的木板和斜槽组成“用频闪照相机研究平抛运动规律”实验装置。实验中，将频闪照相机正对木板，相机会以恒定的时间间隔拍摄照片，留下小球运动中的影像。
（1）在实验过程中，下列做法正确的有______；
A.斜槽末端必须调节水平 B.斜槽必须光滑
C.小球必须从斜槽顶端由静止释放 D.小球尽量选取密度大的钢球
E.需要用天平测出小球质量
（2）（i）某次实验中调节频闪照相机拍照间隔，得到如图2所示照片，已知其中A为小球抛出瞬间的影像，B、C分别是小球抛出后连续拍摄所得影像，只是图中并未画出水平和竖直轴，可知AB间、BC间水平距离之比为______，AB间和BC间竖直距离之比为______；
（ii）某同学通过精确测量发现AB和BC直线长度之比为，通过上述条件，求得小球抛出的初速度值为______（已知，最后结果保留两位有效数字）。
13.（8分）如图所示，气垫导轨以一定的角度倾斜放置在水平桌面上，其左端固定一定滑轮，导轨上安装有A、B两个光电门，相距为L。质量为M的滑块放置在气垫导轨上，其上端有宽度为d的遮光条，遮光条与气垫导轨垂直。滑块通过轻绳与竖直悬挂的沙桶相连。实验开始，先打开气垫导轨，调节沙桶中沙的质量，使滑块受轻微扰动后即开始沿斜面向下做匀速直线运动。
（1）通过______可以判断滑块做的是匀速直线运动；
（2）解下沙桶，使滑块自由下滑，依次记录下光电门A、B被挡住的时间、。
（i）用天平测量沙桶和沙的质量，则滑块在自由下滑时，合外力做功______；
（ii）若满足关系______则验证了动能定理；
（3）下列措施能有效减小实验误差的有（ ）
A.遮光板的宽度要适当小些 B.沙桶和沙的质量要远小于滑块质量
C.细线必须与气垫导轨平行 D.释放滑块时应尽可能离光电门A近一些
14.（10分）浩瀚的宇宙中有着无数的未知天体，当宇宙中的天体的质量和密度大到一定程度就可以形成黑洞。根据万有引力知识可得出在黑洞表面，物体的逃逸速度等于光速。已知天体表面的逃逸速度和其第一宇宙速度的关系为，万有引力常量，光速。若某黑洞的密度约为，试估算该黑洞半径最小为多少?（保留一位有效数字）
15.（14分）如图所示，长的细线一端吊着一个质量的小球（视为质点），另一端系于竖直杆顶端点，使小球在水平面内绕竖直杆做匀速圆周运动，重力加速度大小。
（1）求当小球转动的角速度时，细线OA与竖直方向的夹角；
（2）若在竖直杆底端点与小球间系一长的细线，让竖直杆带动小球转动，当被拉直时，恰好与垂直，细线能承受的最大拉力大小为，求小球转动的最大角速度。
16-1.（选必1）（16分）如图所示，质量为m，2m的小物块A、B静止地放在质量为4m的木板左端，木板左端与高H的高台边缘平齐。某时刻A、B物块间的炸药发生爆炸，使得A物块水平向左飞出，落到地面上时水平位移为2H。已知B物块与木板间动摩擦因素为，木板下表面光滑，在木板右端有一弹性挡板，可使木板碰撞后以原速率弹回。
（1）求爆炸后瞬间B物块的速度大小；
（2）若A物块落地瞬间，B物块与木板尚未达到共同速度，求的取值范围；
（3）若木板与弹性挡板碰前已与B物块达到共同速度，碰后B物块刚好未从木板上掉落，求木板的长度。（结果可用分式表示）
16-2.（必修3）（16分）如图所示，竖直平面内在x轴下方存在平行于x轴方向的匀强电场。质量，所带电荷量的带电小球从第二象限S处水平抛出（未画在图中），经点进入第四象限。若电场方向水平向右，小球到达M点时速度方向竖直向下；若电场方向水平向左，小球在第四象限中可以做直线运动，并能通过与M点等高的N点，已知.求
（1）N点坐标和此时电场强度的大小；
（2）S点坐标。
湖北省高中名校联盟2022~2023学年度下学期高一联合测评
物理试卷参考答案与评分细则
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，第8∼11题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。
题号
1
2
3
4
5
6-1
6-2
7
8
9
10-1
10-2
11
答案
B
C
C
D
B
D
C
D
AC
BC
AD
BC
CD
1.B 【解析】本题考查机械能守恒的相关问题。
A.匀速直线运动与机械能守恒没有必然联系，A选项错误；
BC.若只有重力或者弹力是合外力，对物体做功，系统机械能可以守恒，B选项正确，C选项错误；
D.比如地球和物体组成的系统，重力就是一对相互作用力，若重力对物体做正功并不会改变系统的机械能，C选项错误。
故选B。
2.C 【解析】本题考查万有引力的基础知识。
AB.导弹从A到B的过程由于进入了大气层，有空气阻力，机械能变小，A、B选项错误；
C.由于C点在大气层外，导弹在C点只受万有引力作用，C选项正确；
D.导弹在D点，并不是在万有引力的作用下做圆周运动，不能认为万有引力等于向心力，D选项错误。故选C。
3.C 【解析】本题考查竖直面内圆周运动的相关问题。
A.由于游客做匀速圆周运动，故时刻都需要向心力的作用，其所受的合外力不为零，A选项错误；
B.由于游客做匀速圆周运动，加速度方向时刻指向圆心，所以座椅或地面会给游客提供水平方向的摩擦力，B选项错误；
C.从A到B的过程中，合外力指问圆心，故支持力大于重力，游客处于超重状态，C选项正确；
D.从B到C的过程中，合外力指向圆心，故支持力小于重力，游客处于失重状态，B选项错误。故选C。
4.D 【解析】本题考查斜抛运动的有关问题。
A.炮弹射程，而，，故不会是炮口仰角越小，炮弹射程越远，可依据题中条件，证明射程最远时，炮弹仰角为37°，A选项错误；
B.由于炮弹的发射速率是恒定的，发射瞬间忽略重力，故无论仰角多大，火炮对炮弹做的功一样多，B选项错误；
C.由于机械能守恒，无论炮弹以什么仰角发射，落地时重力做功相等，故落地时动能、速度大小与炮口仰角无关，C选项错误；
D.当仰角为60°时，竖直方向可以获得炮弹上升的最大高度。发射时，炮弹的竖直速度，由可求得炮弹上升的最大高度，故离地最大高度，可以击中离地高度为的无人机，D选项正确。
故选D。
5.B 【解析】此题考查系统机械能守恒的问题。
A.从状态1到状态3，系统机械能守恒，有，解得，A选项错误；
B.从状态1到状态3，对A球，由动能定理，有，解得，故AB杆对A球做了正功，B选项正确；
C.从状态1到状态2，C球初、末动能均为零，但其高度下降，重力势能减少，C球所受重力做正功，BC杆对C球做负功，BC杆对B球做正功，C选项错误；
D.从状态2到状态3，由于A、B物体速度均为线速度，大小时刻相等，故AB增加的动能一样，但A下落损失的重力势能更多，若无BC杆则A应当获得更大速度。但现在A、B球速度增加量相同，故AB杆对A做负功，对B做正功，D选项错误。
故选B。
6-1.D 【解析】AB.设在时间内通过面积S的空气质量为，则，解得，AB错误；
CD.发动机输出的机械功率，对空气根据动量定理，对直升机根据平衡知识，考虑，联立解得，C错误，D正确。故选D。
6-2.C 【解析】物块加速时，加速度大小，方向沿斜面向上，时间t后，小物块速度，位移；小物块减速时，加速度，方向沿斜面向下，时间2t后恰好回到斜面底端，在这2t内，位移，解得，故，故选C。
7.D 【解析】A.小球c从M到N，滑块b先下滑再回到原来的位置，则由能量关系
解得滑块b与斜面间的动摩擦因数为，选项A错误；
B.小球在M点时弹簧被拉伸，弹力为8N，此时弹簧被拉长，小球c滑至MN的中点处时，b下滑的距离为，则此时弹簧被压缩，此时的弹性势能等于在M点的弹性势能，设此时c的速度为v，则b的速度为0，则由能量关系，解得，选项B错误；
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过P点时，小球c沿斜面方向的合力为，则加速度不为零，速度不是最大，即此时重力的功率不是最大，选项C错误；
D.小球c从M点滑至P点的过程中，弹簧由伸长到被压缩，即弹簧的弹性势能先减小再增大，则选项D正确。
故选D。
8.AC 【解析】本题考查物理学史中关于月—地检验的问题。
A.牛顿做月地检验的目的在于对开普勒三定律进行研究后得出的星体间的引力方程，对比地球上物体受到重力，从而验证这两个力是同种性质的力，选项A正确；
B.由于苹果和月球质量差距非常大，直接比较引力大小并无意义，选项B错误；
C.进行月—地检验是时，根据得到月球绕地球运动的向心加速度约为地球表面重力加速度的，选项C正确；
D.由于牛顿并没有测量出万有引力常量的值，因此他并没有计算出月球表面的重力加速度，选项D错误。
故选AC。
9.BC 【解析】A.根据，汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小；根据牛顿第二定律得，汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，A错误；
B.汽车所受的阻力为，汽车从a到b所受的牵引力为，解得，根据牛顿第二定律得，解得，汽车从a到b持续的时间为，B正确。
C.根据，额定功率等于图线的斜率，C正确；
D.汽车能够获得的最大速度为，D错误；
故选BC。
10-1.AD 【解析】A.子弹打入物块B的瞬间，子弹、B系统动量守恒，有，
得，选项A正确；
B.子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上并不守恒，选项B错误；
C.物块B（含子弹）、物块A系统共速时，有
由机械能守恒，可得，选项C错误；
D.物块B再次回到最低点时，由系统动量守恒，有，由系统能量守恒，有
，解得，选项D正确。
故选AD。
10-2.BC 【解析】A球下降过程中，对A球进行受力分析可知，有
由于AB减小，电场力减小；不变，不变，不变，故选项A错误，选项B正确；
在A球下降过程中，对B分析，由于AB边减小，且水平分量与竖直分量都减小，故F变小，所受的支持力变小。故选项C正确，选项D错误。
故选BC。
11.CD 【解析】此题考查物体在倾斜传送带上运动的综合问题。
由于物块做匀加速直线运动和匀速直线运动的位移相同，故两段运动的时间之比应为，选项A错误；
小物块在传送带上匀加速运动时，有，，，
可得；
又由能量守恒定律，传送带多消耗的电能，，
解得，，故选项B错误，选项C正确；
由产生的热量，故选项D正确。
故选CD。
12.（1）AD（2分）
（2）（2分）（2分），0.65（0.62-0.66均可给分，2分）
【解析】（1）为了确保小球是平抛运动，必须让小球离开斜槽末端时速度方向是水平的，因此选项A正确；其次，小球做平抛运动，其在竖直方向做自由落体运动，需忽略空气阴力的影响，因此选项D正确。
（2）（i）由于频闪照相机每隔相等的时间间隔拍照，由平抛运动特点可知，AB和BC间水平距离之比为，AB和BC间竖直距离之比为；
（ii）由，，又，，，解得，由于，，可得。
13.（1）两个光电门记录的时间相等（2分）
（2）（i）（2分）
（ii）（2分）
（3）AC（2分）
【解析】（1）滑块通过两个光电门的速度，若时间相等，则速度相等，可以判断滑块做的是匀速直线运动；
（2）（1）因滑块先做匀速直线运动，解下沙桶后，滑块所受的合外力大小为，故合外力做的功；
（ii）滑块的动能改变为，若，则验证了动能定理成立；
（3）A.遮光板的宽度适量小一些，可以使算出的平均速度更接近滑块通过光电门时的瞬时速度；
B.本实验并不要求沙桶和沙的质量远小于滑块质量；
C.细线与气垫导轨平行才能认为解下沙桶后，滑块所受的合外力大小为；
D.释放小车时与光电门A的距离适当即可。
故选AC。
14.（10分）
【解析】由万有引力定律，有①，
有第一宇宙速度②
③
由题，，且对于黑洞，，
联立可得④。
（评分建议：①式3分，②③式各两分，④式3分。）
15.（1）37° （2）
【解析】（1）当小球转动的角速度时，由牛顿第二定律可得①，
解得细线与竖直方向的夹角为②；
（2）被拉直时，恰好与垂直，可知细线与竖直方向夹角满足，
解得③
竖直方向由平衡条件可得④
解得细线OA上的拉力恒为
水平方向由牛顿第二定律可得⑤
解得⑥
（评分建议：①⑤式各3分，②③④⑥式各2分。）
16-1.（1） （2） （3）
【解析】（1）爆炸瞬间，物块A、B组成的系统动量守恒①
爆炸后，物块A做平抛运动，有②和③
解得④
（2）A落地瞬间，在空中运动的时间，
B在木板上做匀减速直线运动，加速度大小⑤，
此时B的速度；
物块B与木板系统动量守恒，在达到共同速度时，有⑥
，⑦，得⑧。
（3）木板与弹性挡板碰后，物块B刚好未从木板上掉落，设此时的共同速度为，
有⑨，
可得，负号表示的方向与的方向相反，即水平向左
设木板长度为，由能是守恒定律，可得⑩
可得
（评分建议：①⑥⑧⑩式各2分，②③④⑤⑦⑨各1分。）
16-2.（1）， （2）
【解析】（1）令小球过O点时，速度沿x轴方向分量为，沿y轴方向分量为
电场方向水平向右时，从O到M，设小球x轴方向加速度为，运动时间为t，则小球沿x轴方向速度减为0，有①，②，③
电场方向水平向左时，小球可通过与M点等高的N点，则④，
且小球在x轴方向加速度大小相等，在N点小球沿x轴方向的速度⑤，
⑥，可得⑦
故N点坐标⑧
当电场方向水平向左时，小球从O到N做匀加速直线运动，即⑨，
故，可得⑩
（2）当电场方向水平向右时，根据可知，在M点，时，
故小球从s点抛出到O点运动时间
竖直方向上有，故S点纵坐标为
而，，则，
故S点的横坐标为
因此。
（详分建议：①-每式1分。）
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