2025_2026学年湖北宜昌市某重点高中高一下学期3月月考物理试卷 [含解析]

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1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（1-7为单选题，8-10为多选题，全对4分，漏选2分，错选0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是正圆，太阳处于圆心处
B. 平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平方向的夹角
C. 物体在变力作用下可能做曲线运动
D. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；
B．平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角正切值等于此时速度与水平方向的夹角正切值的二分之一，故B错误；
C．物体在变力作用下可能做曲线运动，如匀速圆周运动，故C正确；
D．合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，如两个分运动速度大小相等方向相反，合运动速度为零，小于两个分运动的速度，故D错误。
故选C。
2. 地球公转轨道接近圆，但彗星运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，它最近出现的时间为1986年，预测下次飞近地球将在2061年左右。如图为地球与哈雷彗星绕日运动的示意图，且图中M点为两轨迹的交点。则下列分析正确的是（ ）
A. 哈雷彗星在M点时的速度与地球在M点时的速度相同
B. 哈雷彗星在M点时的加速度与地球在M点时的加速度相同
C. 根据已知数据可估算哈雷彗星轨道的半长轴是地球公转半径的倍
D. 地球与太阳的连线和哈雷彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．哈雷彗星在M点时的速度与地球在M点时的速度方向不同，大小关系由题设条件无法判定，A错误；
B．根据牛顿第二定律
哈雷彗星在M点时的加速度大小等于地球在M点时的加速度大小，方向也相同，B正确；
C．根据开普勒第三定律
C错误；
D．根据开普勒第二定律可知同一颗行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积与哈雷彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不相等，D错误。
故选B。
3. 如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与套在固定竖直杆上的物体B连接，到达如图所示位置时，绳与竖直方向的夹角分别为60°、37°，两物体的速率分别为、，且此时。，则、之差为（ ）
A. 3m/sB. 4m/sC. 5m/sD. 6m/s
【答案】A
【解析】
【详解】设此时沿绳子方向的速率为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可得
，
又已知，联立解得
，
则
故选A。
4. 如图所示，从平抛物体的运动曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3，则三段y轴位移之间应满足的关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】竖直方向应该做自由落体运动，在相邻相等的时间内通过的位移差值相同，故
所以
故选A
5. 生活中晾衣服随处可见，某处有两晾衣杆A和B，A杆竖直固定，B杆向右侧倾斜。不可伸长的轻绳一端a固定在杆A上，另一端b可以沿B杆移动，衣服用光滑挂钩挂在绳子上。则下列说法正确的是（ ）
A. 将b端从B1移到B2，绳子张力不变
B. 将b端从B1移到B2，绳子张力变大
C. 将b端从B2移到B1，绳子张力变大
D. b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，绳子张力不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对光滑挂钩受力分析，设绳子与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件有
2Tcsθ=mg
将b端从B1移到B2，相当于两杆间距减小，绳子总长度不变，所以θ变小，张力变小，故AB错误；
C．将b端从B2移到B1，相当于两杆间距增大，绳子总长度不变，所以θ变大，张力变大，故C正确；
D．b端在杆B上位置不变，将杆B再向右倾斜一点，相当于两杆间距增大，θ变大，张力变大，故D错误。
故选C。
6. 有两根长度不同的轻质细线下面分别悬挂小球a、b，细线上端固定在同一点，若两个小球绕同一竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，相对位置关系分别如图所示，则两个摆球在运动过程中，小球a的角速度比小球b的角速度大的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．设小球与悬挂点的竖直距离为h，绳子与竖直方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律得
mgtanθ = mω2htanθ
解得
所以h越小，角速度越大，B正确，AC错误；
D．由于a、b在同一根绳子上，属于同一旋转体，角速度相等，D错误。
故选B。
7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量为的物体A和质量为的物体B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是的（ ）
A. 此时圆盘的角速度为
B. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心O
C. 此时绳子张力为
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做近心运动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．因为B半径大，所以B的向心加速度大，将发生滑动时，B所受摩擦力方向沿半径指向圆心O，A所受摩擦力方向沿半径背离圆心O，则对B有
对A有
解得
故AB错误，C正确；
D．烧断绳子的瞬间，A的向心力为
所以A相对盘做离心运动；B的向心力
所B相对盘做离心运动，故D错误。
故选C。
8. A、B两球从如图所示位置分别以和水平抛出（图中虚线为竖直线），两球落在斜面上同一个位置，已知A球在空中运动位移最短，B球垂直打在斜面上，A、B两球在空中运动时间分别为和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A球在空中运动位移最短，则有
B球垂直打在斜面上，则有
又
联立可得
，
故选BD。
9. 市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受群众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示。已知配重质量为0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，计数器显示在1min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为，配重运动过程中腰带可看作不动，，，，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速转动时，配重受到的合力恒定不变
B. 配重的角速度是
C. 为
D. 若增大转速，细绳拉力变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．匀速转动时，配重受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心而变化，因此是变力，故A错误；
B．计数器显示在1min内圈数为120，可得周期为
B正确；
C．配重构成圆锥摆，受力分析，如图
可得
而圆周的半径为
联立解得不等于，故C错误；
D．若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角将增大，由
可知配重在竖直方向平衡，拉力T变大，则D正确。
故选BD
10. 如图所示，三个质点a、b、c的质量分别为、、M（M远大于及），在万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知a、b运动的周期之比为，下列说法中正确的有（ ）
A. a、b轨道半径之比为
B. a、b轨道半径之比为
C. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线次
D. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线次
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据万有引力公式可得
，
联立解得
A错误，B正确；
CD．设每隔时间t，ab共线一次，可得
b转动一周的过程中，a、b、c共线的次数为
C错误，D正确。
故选BD。
二、实验题（一空2分，共14分）
11. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
（1）滑块和角速度传感器的总质量为20g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是___________，滑块到竖直转轴的距离为___________m。（计算结果保留三位有效数字）
（2）若去掉细线，仍保持滑块到竖直转轴的距离不变，则转轴转动的最大角速度为___________。
【答案】 ①. 水平杆不光滑 ②. 0.257 ③. 5
【解析】
【详解】（1）[1]若水平杆不光滑，则滑块转动过程中当角速度较小时只有静摩擦力提供向心力，随着角速度增大摩擦力逐渐增大，当摩擦力达到最大值时继续增大转速绳子开始出现拉力，则有
则有
图像不过坐标原点。
[2]由图像可知斜率为
解得
（2）[3]由图像可知，当时，，则转轴转动的最大角速度为
解得
12. 研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。
回答下列问题：
（1）某次实验过程中获得小球连续三个时刻的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率为，用刻度尺测得照片上、，照片上物体影像的大小与物体的实际大小的比值为，则当地的重力加速度________m/s2（计算结果保留至小数点后两位）。
（2）要测出小球离开斜槽末端时的速度大小，还需要测量的物理量是________。
（3）若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一影响因素分析，重力加速度的测量值________（填“偏大”“偏小”或“没有影响”），小球离开斜槽末端的速度的测量值________（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
【答案】 ①. 9.60 ②. AB间的水平距离x ③. 没有影响 ④. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]由
，
得
（2）[2]还需要测出AB间的水平距离x（或BC间的水平距离x，或者AC间的水平距离2x）。利用
求出小球离开斜槽末端时的速度大小。
（3）[3][4]若斜槽末端切线不水平，小球仍然在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，对重力加速度的测量没有影响。而水平方向测量的则是小球做斜抛运动的水平分速度，小于小球的实际抛出速度，即测量时偏小。
三、解答题（13题12分，14题16分，15题18分）
13. 我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为r；地球半径为，月球半径为，忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量G已知，由上述已知量求解以下问题：
（1）求月球质量；
（2）求地球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）卫星环绕月球做匀速圆周运动，可得
月球质量为
（2）月球绕地球做匀速圆周运动，可得
在地球表面
解得
（或）
14. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速旋转，一质量为的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为。
（1）若，小物块受到的摩擦力恰好为0，求；
（2）当时，小物块仍与罐壁相对静止，求小物块受到摩擦力f的方向和大小？
（3）若小物块与陶罐的动摩擦因数为，求陶罐转动的角速度的范围？
【答案】（1）10rad/s；（2）沿圆弧切线向上，5.4N；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，当物块受到的摩擦力恰好等于零时，物块受到的重力与罐壁的支持力的合力提供向心力，如图所示
则有
解得
（2）当时，小物块有向下运动的趋势，小物块受到的摩擦力方向沿圆弧切线向上，小物块受力情况如图所示
建立如图所示的坐标系，将向心力沿坐标轴进行分解，沿x方向根据牛顿第二定律可得
其中
解得摩擦力大小为
（3）当，重力和支持力的合力不够提供向心力，当物块刚好不上滑时，最大静摩擦力沿切线向下，设此最大角速度为，受力如图
水平方向
竖直方向
又，解得
当，物块刚好不下滑时，最大静摩擦力沿切线向上，水平方向
竖直方向
又，解得
陶罐转动的角速度的范围为
15. 如图所示，一物体从平台A处水平飞出（空气阻力不计），恰好能沿切线由B点飞入斜面。物体沿斜面下滑，经斜面末端C点，由点滑上水平传送带（CD处光滑连接，物体从C到D过程速度大小不变）。已知平台距DE平面高度，A、B两点的高度差，物体与斜面及传送带间的动摩擦因数均为0.25，水平传送带DE长，传送带以速度顺时针转动。（取，）问：
(1)物体A处水平飞出时速度多大？
(2)物体运动到C处时速度多大？
(3)物体从D点运动到E点用时多久？
(4)物体在传送带上运动时将留下多长的摩擦痕迹？
【答案】(1)4m/s；(2)7m/s；(3)3s；(4)5m
【解析】
【分析】
【详解】(1)从A到B过程
可得
(2)在B处
在上匀加速过程
可得
(3)物体匀减速
物体经过时间与传送带同速
位移
物体匀速时间
可得
(4)物理在传送带上减速时，与传送带发生相对运动，留下痕迹.
可得痕迹长度