湖南省部分校联考2024-2025学年高一下学期3月检测物理试题（II卷）（解析版）

这是一份湖南省部分校联考2024-2025学年高一下学期3月检测物理试题（II卷）（解析版），共16页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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，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。
4、本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章至第七章。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年4月25日，我国神舟十八号载人飞船顺利进入预定圆形轨道，入轨后在轨道上运行的速度大小不变。2024年5月28日18时58分，神舟十八号乘组航天员完成了约8.5h的出舱活动。下列说法正确的是（ ）
A. “2024年5月28日18时58分”指的是时间间隔
B. “8.5h”指的是时刻
C. 研究航天员出舱时的技术动作时，可以将航天员视为质点
D. 若已知地球的半径、圆形轨道距地面的高度以及神舟十八号绕地球运行一周所需的时间，则可算出航天员出舱活动过程中对地的总路程
【答案】D
【解析】A．“2024年5月28日18时58分”指的是时刻，选项A错误；
B．“”指的是时间间隔，选项B错误；
C．研究航天员出舱时的技术动作时，航天员的大小与形状不能忽略，不能将航天员视为质点，选项C错误；
D．在地球的半径、圆形轨道距地面的高度以及神舟十八号绕地球运行一周所需的时间均已知的情况下，根据
可算出航天员出舱活动的总路程，选项D正确。
2. 若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向，则图中所画物体运动的轨迹可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．初速度的方向不是沿曲线的切线方向，且曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故A错误；
B．曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故B正确；
C．曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故C错误；
D．物体受到的合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上，则物体做曲线运动，故D错误。
故选B。
3. 除平直路面外，还存在拱形路面和凹形路面，如图所示，当汽车行驶在这些路面上时，在其他条件相同的情况下，关于路面对汽车轮毂轴承的损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 平直路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
B. 拱形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
C. 凹形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
D. 三种路面对汽车轮毂轴承的损耗一样大
【答案】C
【解析】平直路面行驶时，根据受力平衡可知，地面对汽车的支持力大小为
拱形路面行驶时，根据牛顿第二定律可得
可得
凹形路面行驶时，根据牛顿第二定律可得
可得
可知凹形路面对汽车的支持力最大，则凹形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大。
故选C。
4. 在抗险救灾中，需要将救援物资运送至一河流（河岸平直）的对岸。救援船第一次从岸边某处出发，船头偏向上游，救援船相对静水的速度大小为，方向与河岸上游的夹角（锐角）为，渡河过程中水流速度不变，结果救援船的航线恰好垂直河岸。当救援船第二次运送救援物资时，水流速度（相对第一次渡河）稍有增大，救援船相对静水的速度大小调整为，方向与河岸上游的夹角调整为（船头仍偏向上游），渡河过程中水流速度不变，结果救援船两次渡河的航线与时间均相同。下列说法正确的是（ ）
A ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】因为救援船两次渡河航线与时间均不变，所以救援船两次渡河过程中的合速度相同，如图所示，当水流速度增大时，救援船相对静水的速度增大，方向与河岸的夹角减小，即，
故选A。
5. 如图所示，皮带不打滑，从动轮N在主动轮M的带动下匀速转动，N轮的转速大小为M轮转速大小的3倍，为M轮上到轴的距离为M轮半径的一半的点，、分别为N轮和M轮轮缘上的点。下列说法正确的是（ ）
A. M轮与N轮的半径之比为
B. 、两点转动的线速度大小之比为
C. 、两点转动的周期之比为
D. 、两点转动的向心加速度大小之比为
【答案】B
【解析】A．N轮的转速大小为M轮转速大小的3倍，即N轮的角速度为M轮角速度的3倍，由于N轮与M轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，M轮与N轮的半径之比为，故A错误；
B．为M轮上到轴的距离为M轮半径的一半的点，根据可知，点转动的线速度大小与M轮边缘处的线速度大小之比为，而N轮与M轮边缘处的线速度大小相等，所以、两点转动的线速度大小之比为，故B正确；
C．由于N轮的角速度为M轮角速度的3倍，根据可知，、两点转动的周期之比为，故C错误；
D．为M轮上到轴的距离为M轮半径的一半的点，根据可知，两点转动的向心加速度大小之比为，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，倾斜轨道与水平轨道在点通过一小段圆弧（图中未画出）平滑连接，倾斜轨道的顶端点距地面的高度恒为h，点的位置以及水平轨道右端B点距地面的高度可调节（轨道OB保持水平）。现将一小球从A点由静止释放，轨道光滑，不计空气阻力，则小球在地面上的落点到B点水平距离的最大值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设点距水平轨道的高度为，倾斜轨道的倾角为，则小球沿倾斜轨道下滑的加速度大小
设小球通过点时的速度大小为，则有
小球离开点后在空中运动的时间
小球在地面上的落点到点的水平距离
可得
根据数学知识可知，当，即时，有最大值，且最大值
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图所示，某满载旅客的高铁列车通过半径为R、内外铁轨所在平面与水平地面的夹角为的一段圆弧铁轨时，车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 列车通过圆弧轨道时的速度大小为
B. 若列车空载并以原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨
C. 若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大，则列车在该过程中所受的合力减小
D. 若列车以小于原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨
【答案】AD
【解析】A．设当车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压时，列车的速度大小为，则有
解得
选项A正确；
B．只要列车通过圆弧轨道的速率为，车轮就不会侧向挤压铁轨，与质量无关，选项B错误；
C．若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大，此时列车所需的向心力增大，列车所受的合力增大，选项C错误；
D．若列车以小于原速率通过圆弧轨道，列车所受的合力大于所需的向心力，则此时列车有做向心运动的趋势，车轮将侧向挤压内轨，选项D正确。
故选AD。
8. 小王将甲、乙两球从不同高度处由静止释放（先释放下方的甲球），以乙球释放的时刻为计时起点，测得两球间的高度差d随时间t变化的关系如图所示，图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为d0。重力加速度大小为g，两球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 两球释放的时间差为
B. 两球释放的时间差为
C. 甲球释放时，两球间高度差为
D. 甲球释放时，两球间的高度差为
【答案】AD
【解析】设两球释放的时间差为，以乙球释放的时刻为计时起点，则在时刻，根据自由落体运动公式可得甲球下落的高度为
乙球下落的高度为
位移间的关系为
联立整理可得
结合题图可知斜率为
解得两球释放的时间差为
结合题图可知截距为
解得甲球释放时，两球间的高度差为
故选AD。
9. 如图所示，内壁光滑、半径为的圆管竖直固定，管内有一个质量为的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球速度的最小值为
B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大
C. 当小球以速率经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为
D. 当小球以速率经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为
【答案】BD
【解析】A．小球速度最小出现在圆管顶点位置，当小球在最高点受到的支持力与重力平衡时，小球的最小速度为0，故A错误；
B．根据向心力表达式
可知当小球的速度增大时，其向心力一定增大，故B正确；
C．当小球以速率v经过最高点时，若，则最高点恰好是重力提供向心力，此时圆管对小球的弹力大小为0；若，根据牛顿第二定律可得
可得弹力大小为
若，根据牛顿第二定律可得
可得弹力大小为
故C错误；
D．当小球以速率v经过最低点时，根据牛顿第二定律可得
可得弹力大小为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，从倾角为、长度为的固定斜面顶端，将一小球以某一初速度水平抛出，小球恰好落到斜面底端。重力加速度大小为，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A. 小球被抛出时的初速度大小为
B. 小球被抛出后经时间，与斜面间的距离最大
C. 小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为
D. 小球落到斜面底端前瞬间的速度大小是被抛出时速度大小的倍
【答案】AD
【解析】A．小球做平抛运动，则有，
解得，
故A正确；
B．将小球的运动沿斜面与垂直于斜面分解，垂直于斜面方向做加速度大小为，初速度为的双向匀变速直线运动，当速度减为0时，小球与斜面之间间距最大，利用逆向思维有
结合上述解得
故B错误；
C．小球落到斜面底端前瞬间竖直方向的分速度
令小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为，则有
结合上述解得
可知，该夹角不等于，故C错误；
D．小球落到斜面底端前瞬间的速度大小
则有
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某同学用如图所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验。实验简要步骤如下：
A．让小球每次从斜槽的___________（填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；
B．按图安装好器材，斜槽末端切线___________（填“无须”或“必须”）水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线；
C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。
（1）请完成步骤A中的填空：___________。
（2）请完成步骤B中的填空：___________。
（3）上述实验步骤正确的先后顺序是___________。
【答案】（1）同一 （2）必须 （3）BAC
【解析】
【小问1解析】
为了保证每次小球抛出时的初速度相同，应让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；
【小问2解析】
为了保证每次小球抛出的速度处于水平方向，按图安装好器材，斜槽末端切线必须水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线。
【小问3解析】
实验前先按图安装好器材，斜槽末端切线水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线；实验时让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；然后取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。故上述实验步骤正确的先后顺序是BAC。
12. 某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。主要的实验步骤如下：
①用力传感器测得木块所受的重力大小为6.0N；
②按图甲安装好装置，调节实验桌面，使细线和木板水平；
③用力F拉动木板，使木板沿桌面向左运动，力传感器记录的拉力大小T随时间t变化的规律如图乙所示。
（1）实验中，力F的方向______（填“一定”或“不一定”）要水平。
（2）关于木板向左运动的情况，下列说法正确的是（ ）
A. 一定做匀速直线运动
B. 一定做变加速直线运动
C. 可以先做加速直线运动后做减速直线运动
（3）木块所受的最大静摩擦力为______N，木块与木板间的动摩擦因数为______。（结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）不一定 （2）C （3）2.80 0.400
【解析】
【小问1解析】
本实验是通过拉动木板使木板沿实验桌向左运动，来研究木块与木板间的动摩擦因数，只要保证木板能相对实验桌做直线运动都可以，木块就能相对木板滑动，进而可以通过力传感器记录的拉力等数据来分析计算动摩擦因数，所以力F的方向不一定非要水平，斜向上或斜向下都可以。
【小问2解析】
不管木板的运动情况如何，木块都相对实验桌静止，细线对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力平衡，通过力传感器记录的拉力大小可以测量木板对木块的滑动摩擦力大小，因此不需要使木板做匀速直线运动，木板可以做变加速直线运动，也可以先做加速直线运动后做减速直线运动。
故选C。
【小问3解析】
由题图乙可知，木块受到的最大静摩擦力为2.80N，木块受到的滑动摩擦力大小
又木板对木块的支持力大小
可得木块与木板间的动摩擦因数
13. 如图所示，直径为的竖直圆筒壁上有一高度为的竖直缝，圆筒绕中心轴匀速转动，筒内有特殊物质，可对进入筒内的物体施加水平向右的恒力作用。一质量为的小球（视为质点）从缝的上端进入筒中，结果小球恰好从缝的下端穿出（与圆筒无碰撞）。重力加速度大小为，忽略缝的宽度以及小球进入筒中时的初速度，不计空气阻力。求：
（1）恒力的大小；
（2）圆筒转动的角速度大小。
【答案】（1）
（2）（n=0，1，2，3…）
【解析】
【小问1解析】
小球在竖直方向上做自由落体运动，则有
小球在水平方向做匀加速直线运动，则有
根据牛顿第二定律有
解得，
【小问2解析】
根据角速度定义式有
根据题意有（n=0，1，2，3…）
解得（n=0，1，2，3…）
14. 如图所示，房顶的高度，竖直墙的高度，墙到房子的距离，墙外公路（封闭路段）的宽度，使小球（视为质点）从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小，马路、墙根与房子的底部在同一水平面上，忽略墙的厚度，不计空气阻力。
（1）求小球在空中运动的时间；
（2）要使小球落到墙外的马路上，求小球抛出时的速度大小应满足的条件。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
小球在空中做平抛运动，竖直方向有
解得小球在空中运动的时间为
【小问2解析】
当球刚好经过墙上端时，如图甲所示
根据平抛运动规律可得，
联立解得
当小球落到墙外马路的最右侧位置时，如图乙所示
根据平抛运动规律可得，
联立解得
综上分析可知，要使小球落到墙外的马路上，小球抛出时的速度大小应满足
15. 如图所示，质量的木板A（足够长）静置于足够大的水平地面上，质量的物块B（视为质点）静置于木板A的右端。A与地面间的动摩擦因数，A、B间的动摩擦因数。现将A锁定，对B施加一大小、方向与水平方向夹角斜向上的拉力，经时间后立即对A解除锁定，并将拉力的大小变为，方向变为水平向左，又经过时间后立即撤去拉力。取重力加速度大小，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）拉力大小为时，B的加速度大小；
（2）A、B达到共同速度前，B在A上发生相对滑动的时间；
（3）A在地面上滑行的总距离。
【答案】（1）
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
拉力大小为时，A对B的滑动摩擦力大小
解得
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2解析】
拉力大小刚变为时B的速度大小
解得
设拉力大小变为后，A、B的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律有，
解得，
设拉力大小变为后再经时间，A、B达到共同速度，且共同速度大小为，有
解得，
又
解得
【小问3解析】
在时间内，A滑行的距离
解得
假设A、B达到共同速度后相对静止并以相同的加速度（设加速度大小为）匀加速滑行，位移大小为，有
，
解得，
假设成立
假设撤去拉力后A、B相对静止并以相同的加速度（设加速度大小为）匀减速滑行至停下，位移大小为，有
，其中
解得，假设成立
又
解得