湖北省问津教育联合体2024-2025学年高一下学期3月联考物理试卷(含解析)

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湖北省问津教育联合体2024-2025学年高一下学期3月联考物理试卷(含解析)

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2024-2025 学年湖北省问津教育联合体高一(下)联考物理试卷(3 月)
一、单选题:本大题共 7 小题,共 28 分。
1.电动水上滑板深受年轻人喜爱。某同学驾驶水上滑板沿半径为 60m 的圆滑行,经过 刚好第一次回
到出发点,下列说法正确的是( )
A. 指的是时刻
B. 该过程中,该同学的平均速度为 0
C. 研究该同学在滑板上的动作时,可以把他看成质点
D. 该过程中,该同学的位移为
2.11 月 11 日浙江杭州正式启用多条无人机物流配送航线,开启基于无人机公共起降场的城市低空配送新模
式。下面是无人机在直线运输过程中记录的 4 次运动图像,反映无人机在 内的平均速度最大的是
A. B.
C. D.
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3.如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶,某时刻开始速度 v 与运动时间 t 的关系如图乙所示,
图像与纵轴的截距为 b,图像的斜率为 k,则在 时刻,赛车的( )
A. 速度为 k,加速度为 b B. 速度为 b,加速度为 k
C. 速度为 ,加速度为 D. 速度为 ,加速度为
4.如图,A、B 两个物块叠加后静止在竖直的轻弹簧上, A 与竖直墙面接触,弹簧在弹性限度内,下列说法
正确的是( )
A. 物块 A、B 接触面可能光滑
B. 物块 A 最多可能受 5 个力
C. 物块 A 对物块 B 的作用力一定竖直接触面向下
D. 弹簧对物块 B 的作用力等于物块 A、B 的总重力
5.如图所示,用不可伸长的轻绳连接物块 P、Q 跨过轻质定滑轮, P 的质量为 m、Q 的质量为 M, ,
不计一切摩擦。现将 P、Q 释放,在物块 P 达到定滑轮前,甲图轻绳上的拉力为 ,乙图轻绳上的拉力为
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,下列关于 、 大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,为了测量列车通过一圆弧形弯道在水平面内转弯的半径的大小,某人设计了如下方法:将一
重物 可视为质点 用轻绳悬挂在列车车厢顶部,当列车以恒定速率 v 通过该弯道时,发现轻绳与车厢侧壁保
持平行。已知弯道路面与水平面间夹角为 ,空气阻力不计,重力加速度为 g。则列车在该弯道的转弯半径
大小为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示,“水秋千”是我国古代的一种水上运动,最早在宋人孟元老《东京梦华录》中就有记载。
表演过程如图乙所示,表演者手握固定在竖直桅杆 O 点轻绳的一端,用力荡起至与桅杆夹角为 的 A
点时,表演者松手沿垂直轻绳方向飞出。已知在空中经过最高点 B 时的速度大小为 v,重力加速度为 g,表
演者可视为质点,整个过程船静止不动,绳子始终伸直,不计空气阻力。若 A 点到水面的高度为 AB 间高度
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的 4 倍,则落水点到 A 点的水平距离为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共 3 小题,共 12 分。
8.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 图甲中,船相对水垂直河岸匀速行驶,水流速度越大,渡河时间越长
B. 图乙中,质点的运动轨迹已知,若该质点在 y 轴方向做匀速运动,则在 x 轴方向做加速运动
C. 如图丙,两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角 不同,但圆锥高相同,则两圆锥摆的角速度大小相等
D. 如图丁,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周运动,则在 A、B 两位置小
球角速度大小相等
9.在地球表面,被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为 m 的小球,所受地球的万有引力作用效果分解示
意图如图所示,已知小球所处的纬度为 ,重力为 ,万有引力为 F,地球的半径为 R,自
转周期为 T,下列说法正确的是( )
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A. 细线的拉力 与 F 的合力提供了小球做圆周运动的向心力
B. 小球所需的向心力为
C. 地球赤道处的重力加速度为
D. 地球的第一宇宙速度为
10.与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示,假设这些小行星与地
球的公转轨道都在同一平面内,地球的公转半径为 R,小行星甲的远日点到太阳的距离为 ,小行星乙的
近日点到太阳的距离为 ,则( )
A. 小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度
B. 小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度
C. 小行星甲与乙的运行周期之比
D. 甲乙两星从远日点到近日点的时间之比
三、实验题:本大题共 2 小题,共 18 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。
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如图甲所示,让完全相同、可视为质点的小球 a 和 b 从两个相同弧面轨道项端由静止释放,两弧面末端
水平,忽略所有阻力,多次实验两小球均在 E 点相撞。该实验现象表明,平抛运动在 方向的分运动是
运动;
如图乙所示,当小球 c、d 处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使 d 水平飞出,同时 c 松开下落,
忽略所有阻力,重复实验,每次均只听到一下小球落地的声音。该实验现象表明,平抛运动在 方向的
分运动是 运动;
图丙记录了某小球平抛运动轨迹的四个位置,其中正方形小方格边长为 25mm,重力加速度
,则该小球做平抛运动的初速度大小为 。
12.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学进行实验的主要步骤如下:
步骤一:如图甲,橡皮条的一端连接轻质小圆环,另一端固定,橡皮条的长度为 GE。
步骤二:在图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力 、 的共同作用,处于
O 点,橡皮条伸长的长度为 EO。
步骤三:撤去 、 ,改用一个力 F 单独拉住小圆环,仍使它处于 O 点 图丙 。力 F 单独作用,与 、
共同作用的效果是一样的,都能使小圆环保持静止,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即橡皮条对小圆
环的拉力相同,所以 F 等于 、 的合力。、
请回答下列问题:
本实验主要采用的科学方法是 单选 。
A.控制变量法
B.建立物理模型法
C.等效替代法
D.理想实验法
要探究 F 与 、 的关系,需要绘制 填“力的图示”或“力的示意图” 。
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某次实验测得,两个力的夹角为钝角,则 填“可以”或“不可以” 用一个量程为 5N 的弹簧测力
计完成本实验。
为了制作一个弹簧测力计,某同学选了 A、B 两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图
丁所示的关于弹簧形变量和弹簧弹力的图像,为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧 填“A”
或“B” ,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 填“A”或“B” 。
四、计算题:本大题共 3 小题,共 30 分。
13.课间时,同学们在教室内玩要,某同学用两只手分别撑住桌子 桌面等高 使自己悬空,并保持如图所示
姿势静止,两手臂和桌面夹角均为 ,若该同学质量为 ,每张桌子的质量为 ,
桌脚与地面之间的动摩擦因数 ,桌面与地面均水平。求:
该同学每只手臂所承受的作用力的大小;
地面对左侧桌子的支持力大小;
地面对左侧桌子的摩擦力大小。
14.水车是古代中国劳动人民发明的灌溉工具。图甲为某风景区内的一架水车,图乙为水车工作时的示意图。
高处的水从水槽中以速度大小 沿水平方向流出,水流出后垂直落在与水平面夹角为 的水轮叶面上,冲击
轮叶使水车转动。水在空中的运动可视为平抛运动。重力加速度为 g。求:
水流落在水轮叶面前瞬间的速度大小
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槽口和冲击点的高度差
槽口和冲击点的水平距离 x。
15.如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动,祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非
物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示,快速转动竖直转轴 上的手柄 AB,带动“花筒”M、N 在水
平面内转动,筒内烧化的铁屑沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知 , M
、N 离地高 ,若手摇 AB 转动的角速度大小为 ,不计空气阻力,重力加速度 g 取 ,
求:
“花筒”M 的线速度大小;
“花筒” 内含铁片 质量为 2kg 时所需向心力大小;
烧化的铁屑落地点距 的距离大小 计算结果可用根号表示 。
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】解: 指的是运动一圈的时间,是时间间隔,故 A 错误;
C.研究该同学在滑板上的动作时,形状和大小不能忽略,不能把他看成质点,故 C 错误;
根据位移和平均速度的概念,可知该同学的位移为 0,平均速度也为 0,故 D 错误、B 正确。
故选:B。
2.【答案】D
【解析】由 A 图可知,经 4s,无人机的位移为 0,故平均速度 ;
由 B 图可知,经 4s,无人机的位移为 8m,故平均速度为
由 C 图可知,经 4s,无人机的位移为
故平均速度为
由 D 图可知,经 4s,无人机的位移为
故平均速度为
故平均速度最大是 D 图,为 。
故选 D。
3.【答案】A
【解析】根据速度时间公式有 ,可得 对比图像可得 , ,由此可见,
赛车在 时刻的速度为 b,加速度为 k。
故选 A。
4.【答案】D
【解析】AB、对 A、B 整体研究可知,墙面对 A 不可能有弹力,因而也就没有摩擦力,因此物块 A、B 接触
面一定是粗糙的,A 一定只受三个力,A、B 项错误;
C、B 对 A 的作用力与 A 的重力等大反向,因此 A 对 B 的作用力一定竖直向下,C 项错误;
D、由于竖直墙面对 A 没有作用力,因此弹簧对 B 的作用力大小等于 A、B 的总重力,D 顶正确。
故选 D。
5.【答案】C
【解析】对甲图整体受力分析有 ,
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甲图中绳子的拉力 ,
对乙图整体受力分析有 ,
对乙图中 P 受力分析有 ,
解得 ,
联立得 ,故 C 正确,ABD 错误。
故选 C。
6.【答案】C
【解答】
设重物、列车的质量分别为 m、M,由于重物与列车运动状态一致,则分析重物受力可知
,得 ,列车向心加速度大小与其相等,则对列车有 ,
解得 ,则 C 正确。
故选 C。
7.【答案】A
【解析】由题知表演者在 A 点竖直方向的速度大小为 ,AB 的高度为 ,又 ,AB
的水平距离为 ,表演者从 B 点到水面做平抛运动,下落高度为 ,下落时间为
,B 点到水面的水平距离为 ,落水点到 A 点的水平距离为
,故选 A。
8.【答案】BC
【解析】A.船相对水垂直河岸匀速行驶,渡河时间 为河岸宽度 ,渡河时间与水流速度无关,故 A
错误;
B.图乙中,质点的运动轨迹为曲线,力 加速度 方向指向曲线内侧,故若该质点在 y 轴方向做匀速运动,则
在 x 轴方向做加速运动,故 B 正确;
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C.设小球圆锥摆运动所处水平面与悬点的高度为 h,细线与竖直方向的夹角为 ,根据牛顿第二定律列式,
则有
解得
由于 A、B 两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则 A 与 B 的角速度相等,故 C 正确;
D.设小球圆锥筒侧面与水平面夹角为 ,根据牛顿第二定律列式,则有
解得
由于 A 小球的轨道半径大于 B 小球的轨道半径,则 A 的角速度小于 B 的角速度,故 D 错误。
9.【答案】AD
【解析】A.细线的拉力 与 F 的合力提供了小球做圆周运动的向心力,故 A 正确;
B.小球做圆周运动的半径为 ,所以小球所需的向心力为
故 B 错误;
C.小球所处的纬度重力为 大于赤道处的重力,所以地球赤道处的重力加速度小于 ,故 C 错误;
D.根据 可得地球的第一宇宙速度为
故 D 正确。
10.【答案】BD
【解析】A.根据开普勒第二定律,小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度,故 A 错误;
B.根据 ,小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度,故 B 正确;
C.根据开普勒第三定律,小行星甲与乙的运行周期之比 ,故 C 错误;
D.甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比 ,故 D 正确。
11.【答案】水平
匀速直线
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竖直
自由落体
【解析】
、b 两球总是在水平轨道上相撞。由于 b 球在光滑水平面上做匀速直线运动,所以 a 球在水平方向上运
动与其相同,此现象说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动;
小球 c 做自由落体运动,两小球下落高度相同,小球 c、d 同时落地,小球 d 做平抛运动,所以平抛运动
在竖直方向上的运动是自由落体运动;
从图丙可以看出,相邻位置的水平间隔相同,所以小球从 A 到 B、B 到 C、C 到 D 的时间相同,设为 T,
在竖直方向,有 ,所以 ;水平方向有
,解得 。
12.【答案】
力的图示
可以
;A
【解析】 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效
果相同,采用的科学方法为等效替代法。
故选 C。
要探究 F 与 、 的关系,需要绘制力的图示,因为力的图示既可以表示方向,又可以准确表示大小。
若使 、 夹角为直角,两个力的合力恰好为 5N ,再将夹角变为钝角,合力减小,用一个量程为 5N
的弹簧测力计可以完成本实验。
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由图丁可知弹簧 A 在弹力大于 4N 后, 图像开始弯曲,不再满足胡克定律;弹簧 B 在弹力大于
8N 后, 图像开始弯曲,不再满足胡克定律;故为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧 B;
由 图像的斜率倒数表示弹簧的劲度系数,可知弹簧 A 的劲度系数小于弹簧 B 的劲度系数,在相同
拉力作用下,弹簧 A 的伸长量大,弹簧 A 较灵敏,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 A。
13.【答案】 设手臂受力为 F,可得
解得
设地面对左侧桌子的支持力为 ,以人和桌子为整体进行受力分析,可得
解得
设地面对左侧桌子的摩擦力大小为 f,对桌子受力分析,水平方向有
解得
14.【答案】解: 如图乙,水流落在轮叶上的速度 v 沿水车切线方向,速度 v 与竖直方向的夹角为 ,有
可得
竖直方向有
槽口至冲击点高度为

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槽口和冲击点的水平距离即为平抛运动的水平位移,由于平抛运动的等时性,水在水平方向的运动时间
也为 t,则有
解得
答: 水流落在水轮叶面前瞬间的速度大小 v 为 ;
槽口和冲击点的高度差 h 为 ;
槽口和冲击点的水平距离 x 为 。
15.【答案】解: “花筒”M 转动的角速度与 AB 转动的角速度相同, 。“花筒”M 转动
半径为
其线速度大小为 ;
“花筒”所需向心力大小为
代入数据解得: ;
烧红的铁片沿切线飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
解得
水平方向做匀速直线运动,有
所以,铁片落地点距 的距离大小为

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