2024湖北省云学名校联盟高一下学期3月联考物理试卷含解析

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考试时间：2024年3月12日10：30-11：45时长：75分钟满分：100分
一、选择题：本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，有1-7小题只有一个选项符合题目要求，第8-10小题有多个选项符合题目要求。
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. 伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持
C. 牛顿进行了著名的“月—地检验”并通过实验测出了引力常量
D. 牛顿认为惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性大
2. 自然界中的曲线运动是很常见的。掷出的链球、公转的地球等，它们的运动轨迹都是曲线。下列说法正确的是（ ）
A. 受变力作用的物体一定做曲线运动
B. 物体做曲线运动时，其加速度一定不断变化
C. 速度变化物体一定做曲线运动
D. 物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
3. 将一小球以某一初速度竖直向上抛出，以抛出时刻为计时起点，经落回抛出点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在第3s内的平均速度为0B. 小球落回抛出点时的速度为50m/s
C. 小球上升的最大高度为40mD. 小球在5s内的平均速度为12.5m/s
4. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为5.0×103kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为1000N，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，则（ ）
A. 空间站的质量为9.5×104kg
B. 飞船的加速度为0.1m/s
C. 飞船对空间站的力比空间站对飞船的力小
D. 飞船对空间站的推力为800N
5. 如图所示，用等长的轻线将三个完全相同的小球a、b、c悬挂在天花板上，对小球a、b、c同时施加水平向右的恒力，大小分别为2F、F、F，最后都达到平衡状态，下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平初速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，空气阻力及圆筒对子弹的作用力均可忽略不计，则（ ）
A. 子弹水平初速度为B. 子弹水平初速度为
C. 圆筒转动的角速度可能为D. 圆筒转动的角速度可能为
7. A、B两个可视为质点的物体同时从同一位置出发沿相同的方向做直线运动。A物体的初速度为零，加速度与时间关系如图1所示，B物体的速度与时间关系如图2所示。下列说法中正确的是（ ）
A. A追上B前，A、B间的最大距离为1.2m
B. 当A追上B时，两物体离出发点的距离为10m
C. A、B出发后只相遇一次
D. s时A、B第二次相遇
8. 如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳和轻弹簧系在天花板上的O点和点，A、B两小球之间用一轻质细绳连接，细绳、弹簧与竖直方向间的夹角均为θ，细绳水平拉直，则下列有关细绳被剪断瞬间的表述正确的是（ ）
A. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
B. 细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
C. A与B的加速度之比为
D. A与B的加速度之比为
9. 某篮球运动员正在进行投篮训练，篮球运动轨迹可简化为如图所示的曲线，其中A是篮球的投出点，B是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度大小为v0，且与水平方向夹角为45°，在C点的速度方向与水平方向的夹角为30°。篮球可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 从A点到B点，篮球运动的时间为
B. 从B点到C点，篮球运动的时间为
C. A、B两点的高度差为
D. A、C两点的高度差为
10. 我国将一颗失效北斗二号卫星，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示。已知同步卫星轨道半径为，“基地轨道”半径为，转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于P、Q两点，卫星在转移轨道上从P点运动到Q点所需的最短时间为t，已知引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 在转移轨道上经过Q点的加速度大于在“基地轨道”上经过Q点的加速度
B. 在转移轨道上经过P点的速度与经过Q点速度大小之比为
C. 地球的自转周期T为
D. 地球的质量等于
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
11. 某实验小组用图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点。
（1）如图甲所示，让完全相同的小球a和b从两个相同弧面轨道顶端由静止释放，两弧面轨道末端水平，忽略空气阻力，多次实验两小球均在水平面上相撞。该现象表明，平抛运动在水平方向的分运动是______运动；
（2）如图乙所示，当完全相同小球c、d处于同一高度时，一名同学用小锤轻击弹性金属片，使球d水平飞出，同时松开球c下落，忽略空气阻力，另一名同学在小球触地反弹后迅速抓住小球，重复实验，每次均只听到一次小球落地响声。该现象表明，平抛运动在竖直方向的分运动是______运动；
（3）用频闪照相记录了某小球平抛的四个位置，如图丙，其中正方形小方格边长为1.6cm，重力加速度m/s，A点______（选填“是”或“不是”）抛出点，该小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。（结果保留两位有效数字）
12. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
（1）某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速______；
（2）认为绳的张力充当向心力，如果______（用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。
（3）该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______（填“偏大”或“偏小”），主要原因是____________。
13. 2023年7月12日，中国载人航天工程办公室副总师张海联披露，我国计划在2030年前实现载人登月。若宇航员在月球表面的h高处由静止释放一个小球，经过时间t小球落到月球表面，将月球视为质量均匀的球体，已知月球的半径为R，引力常量为G，问：
（1）月球的密度是多少？
（2）若在月球表面发射绕月球飞行的卫星，则最小的发射速度要达到多少？
14. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置用长的细线相连接的A、B两个小物块，A、B可视为质点。细线刚好伸直但无张力。已知A距轴心O的距离，A的质量为1kg，B的质量为2kg，它们与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.4倍。取。试求：
（1）当细线刚要出现张力时，圆盘转动的角速度；
（2）当A、B与盘面间刚要发生相对滑动时，细线中的张力T。
15. 如图所示，在水平地面上沿直线并排摆放两块完全相同的木板A、B，长度均为m，两板质量均为2kg，两板之间不粘连。一质量为1kg的C物块（可视为质点），从左端冲上A木板，物块与木板间的动摩擦因数为，物块、木板与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s。
（1）若物块滑上木板A时，木板A、B不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件；
（2）若，且C物块以3m/s初速度从左端冲上A木板。求物块滑到木板A右端时的速度大小；
（3）在（2）的情况下，从滑上A的左端开始，求物块向右运动的最远距离。（结果保留3位有效数字）