高級中學名校試卷PAGE2025學年下學期期中三校聯(lián)考高一物理本試卷共7頁，15小題，滿分100分。考試用時75分鐘。一、選擇題：本大題7小題，每小題4分，共28分。1.2024年3月25日，“鵲橋二號”中繼衛(wèi)星進入環(huán)月軌道飛行，后續(xù)將進入如圖所示周期為24小時的環(huán)月大橢圓軌道運行，依次經(jīng)過點A、B、C、D。A、C分別是近月點和遠月點，B、D是橢圓軌道短軸的兩個端點。關于“鵲橋二號”在環(huán)月大橢圓軌道上的運動，下列說法正確的是（）A.在A處的速率小于在C處的速率B.在A處的加速度小于在C處的加速度C.從A運動到B的過程中受到月球的引力不斷減小D.從A運動到B和從C運動到D所用時間均為6小時【答案】C【解析】A．“鵲橋二號”在環(huán)月大橢圓軌道上的運動，A處為近月點，B處為遠月點，由開普勒第二定律可知，近月點的速率大于遠月點的速率，即在A處的速率大于在C處的速率，故A錯誤；B．“鵲橋二號”在軌道上只受萬有引力產(chǎn)生加速度，有可知A處的加速度大于在C處的加速度，故B錯誤；C．由可知，從A運動到B的過程中受到月球的引力不斷減小，故C正確；D．“鵲橋二號”從A運動到B速率較大，則時間小于6小時，而從C運動到D速率較小，則所用時間大于6小時，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，斜面傾角為θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正對斜面頂點B水平拋出，小球到達斜面經(jīng)過的時間為t，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A.若小球以最小位移到達斜面，則B.若小球垂直擊中斜面，則C.若小球能擊中斜面中點，則D.無論小球怎樣到達斜面，運動時間均為【答案】B【解析】A.小球的位移與斜面垂直時，小球以最小位移到達斜面，分解小球的位移可解得A錯誤；B．小球的速度與斜面垂直時，小球垂直擊中斜面，分解小球速度可得解得B正確；C．若小球能擊中斜面中點，分解位移，由幾何關系可得，，解得C錯誤；D．小球到達斜面的位置不一樣，在空中運動的時間也不一樣，選項D錯誤。故選B。3.水平桌面上，長R=5m的輕繩一端固定于O點，如圖所示（俯視圖），另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球，現(xiàn)對小球施加一個大小不變的力F=10N，F(xiàn)拉著物體從M點運動到N點，方向始終與小球的運動方向成37°角。已知小球與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則拉力F做的功與克服摩擦力做的功之比為（）A.∶1 B.∶1 C.2∶1 D.3∶1【答案】C【解析】將圓弧分成很多小段l1，l2，…，ln，拉力F在每小段上做的功為W1，W2，…，Wn，因拉力F大小不變，方向始終與小球的運動方向成37°角，所以W1=Fl1cos37°W2=Fl2cos37°…Wn=Flncos37°W=W1＋W2＋…＋Wn=F（cos37°）（l1＋l2＋…＋ln)=Fcos37°·R=J同理可得小球克服摩擦力做的功Wf=μmg·R=J拉力F做的功與小球克服摩擦力做的功之比為2∶1。故選C。4.一住宅陽臺失火，消防員用靠在一起的兩支水槍噴水滅火，如圖所示，甲水柱射向水平陽臺近處著火點A，乙水柱射向水平陽臺遠處著火點B，兩水柱最高點在同一水平線上，不計空氣阻力，甲、乙水柱噴出時的速度大小分別為、，甲、乙水柱在空中運動的時間分別為、。以下判斷正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】甲、乙水柱豎直方向上升的高度相同，從最高點到著火點的高度也相同，可知甲、乙水柱豎直方向的運動情況相同，所以甲、乙水柱在空中運動的時間相等，即有水平方向根據(jù)由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，則有而豎直方向上，則有根據(jù)可知，甲水柱噴出時的速度小于乙水柱噴出時的速度，即有故選B。5.如圖，汽車定速巡航（即速率不變）通過路面，時刻經(jīng)過b，時刻經(jīng)過c，時刻經(jīng)過d.若汽車行駛過程所受空氣阻力和摩擦阻力的大小不變，則該過程汽車的功率P隨時間t變化的圖像是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，汽車運動速率不變，設汽車行駛過程所受空氣阻力和摩擦阻力的大小為f，在段，有在段，有在段，有可知且、、保持不變，由公式可知，汽車的功率且、、保持不變，故選B。6.2018年5月21日5時28分，探月工程嫦娥四號任務“鵲橋”中繼衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭成功發(fā)射，并于25日21時46分成功實施近月制動，進入月球至地月拉格朗日L2點的轉(zhuǎn)移軌道。當“鵲橋”位于拉格朗日點（如圖中的L1、L2、L3所示，人們稱為地月系統(tǒng)拉格朗日點）上時，會在月球與地球的共同引力作用下，幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運動，由于月球受潮汐鎖定，永遠只有一面對著地球，所以人們在地球上無法見到它的背面，于是“鵲橋”就成為地球和嫦娥四號之間傳遞信息的“信使”，由以上信息可以判斷下列說法正確的是（）A.地球靜止衛(wèi)星軌道應在月球與拉格朗日點L2之間繞地球運行B.“鵲橋”位于L2點時，“鵲橋”繞地球運動的向心加速度小于月球繞地球運動的向心加速度C.L2到地球中心的距離一定大于L3到地球中心的距離D.“鵲橋”在L2點所受月球和地球引力的合力比在L1和L3兩個點都要大【答案】CD【解析】A．月球繞地球周期為27天，靜止衛(wèi)星周期為1天，根據(jù)開普勒第三定律可知月球半徑大于靜止衛(wèi)星半徑，故靜止衛(wèi)星軌道應該在地球與月球之間，故A錯誤；B．根據(jù)可知，角速度相同，“鵲橋”位于L2點時，半徑較大向心加速度較大，故B錯誤；C．如果兩點到地球距離相等，位于L2時合力更大，加速度更大，所以周期更短，故L2到地球中心的距離一定大于L3到地球中心的距離，故C正確；D．“鵲橋”在L2點離地球最遠，根據(jù)可知，受到的合力最大，故D正確。故選D7.如圖為自行車氣嘴燈及其結(jié)構圖，彈簧一端固定在A端，另一端拴接重物，當車輪高速旋轉(zhuǎn)時，LED燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（）A.只要輪子轉(zhuǎn)動起來，氣嘴燈就能發(fā)光B.增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光C.安裝時A端比B端更遠離圓心D.勻速行駛時，若LED燈轉(zhuǎn)到最低點時能發(fā)光，則在最高點時也一定能發(fā)光【答案】B【解析】A．車輪轉(zhuǎn)動時，重物隨車輪做圓周運動，所需要的向心力由彈簧彈力與重力的合力提供，車輪轉(zhuǎn)速越大，彈簧長度越長，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N越近，當車輪達到一定轉(zhuǎn)速時，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N接觸后氣嘴燈就會被點亮，故A錯誤；B．燈在最低點時，對重物有解得故增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光，故B正確；C．要使重物做離心運動，M、N接觸，則A端應靠近圓心，安裝時A端比B端更靠近圓心，故C錯誤；D．燈在最低點時，有即燈在最高點時，有即故，即勻速行駛時，在最低點時彈簧比在最高點時長，因此勻速行駛時，若LED燈轉(zhuǎn)到最低點時能發(fā)光，則在最高點時不一定能發(fā)光，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本大題3小題，每小題6分，少選得3分，錯選不得分，共18分。8.如圖所示，汽車在水平路面上做勻速直線運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引小船，汽車與滑輪間的輕繩保持水平，汽車受恒定阻力f作用。當牽引小船的輕繩與水平方向的夾角為θ時，汽車發(fā)動機的輸出功率為P，小船的速度大小為v，此時汽車的速度大小、輕繩對小船拉力的功率分別為（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】AB．當輕繩與水平方向的夾角為θ時，由關聯(lián)速度規(guī)律可知，小船沿輕繩方向的分速度等于車速，即A項正確，B項錯誤；CD．此時輕繩的牽引力則輕繩對小船拉力的功率解得C項正確，D項錯誤。故選AC。9.如圖所示，甲球從O點以水平速度v1飛出，落在水平地面上的A點。乙球從O點以水平速度v2飛出，落在水平地面上的B點反彈后恰好也落在A點，若乙球落在B點時與地面發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程中豎直速度大小不變方向反向，水平速度大小方向都不變），不計碰撞時間和空氣阻力，下列說法正確的是（）A.由O點到A點，甲、乙兩球運動時間之比是1：1B.由O點到A點，甲、乙兩球運動時間之比是1：3C.甲、乙兩球初速度之比為3：1D.OA兩點的水平距離與OB兩點的水平距離之比是3：1【答案】BCD【解析】AB．假定其初始高度為h，根據(jù)平拋運動規(guī)律有據(jù)題意甲、乙兩球的運動時間分別為t1、t2，有乙球先平拋然后再反彈斜拋，根據(jù)對稱性可知故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)平拋運動規(guī)律有，設甲、乙水平初速度分別為v1、v2，則有根據(jù)題意，乙球先平拋然后再反彈斜拋，其水平速度不變，根據(jù)對稱性可知，乙球第一次落地的水平位移為甲球的三分之一，則有甲、乙兩球初速度之比為3：1，OA兩點的水平距離與OB兩點的水平距離之比是3：1，故CD正確；故選BCD。10.鋼架雪車是一項精彩刺激的冬奧會比賽項目，運動員從起跑區(qū)推動雪車起跑后俯臥在雪車上，經(jīng)出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)和減速區(qū)等一系列直道、彎道后到達終點，用時少者獲勝。圖（a）是比賽中一名運動員通過滑行區(qū)某彎道時的照片。假設可視為質(zhì)點的運動員和車的總質(zhì)量為m，其在彎道P處做水平面內(nèi)圓周運動可簡化為如圖（b）所示模型，車在P處的速率為v，彎道表面與水平面成角，此時車相對彎道無側(cè)向滑動，不計摩擦阻力和空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.在P處車對彎道壓力大小為B.在P處運動員和車的向心加速度大小為C.在P處運動員和車做圓周運動的半徑為D.若雪車在更靠近軌道內(nèi)側(cè)的位置無側(cè)滑通過該處彎道，則速率比原來大【答案】AB【解析】A．對人和車受力分析，如圖所示根據(jù)幾何關系可知根據(jù)牛頓第三定律，車對彎道的壓力大小為故A正確；BC．根據(jù)牛頓第二定律可得解得，故B正確，C錯誤；D．若人滑行的位置更加靠近軌道內(nèi)側(cè)，則圓周運動的半徑減小，根據(jù)可知，當圓周運動的半徑減小，則其速率比原來小，故D錯誤。故選AB。三、實驗題：共18分。11.在“探究平拋運動的特點”實驗中，利用圖1裝置進行“探究平拋運動豎直分運動的特點”實驗，用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球自由下落，比較它們落地時刻的快慢。（1）重復實驗數(shù)次，無論打擊力大或小，儀器距離地面高或低，A、B兩球總是同時落地，該實驗表明。A.平拋運動水平方向的分運動是勻速直線運動B.平拋運動水平方向分運動是勻加速直線運動C.平拋運動豎直方向分運動是自由落體運動D.平拋運動豎直方向的分運動是勻速直線運動（2）如圖所示，在探究平拋運動水平分運動的特點時，除木板、小球、斜槽、鉛筆、刻度尺、圖釘之外，下列器材中還需要的有。A重錘線 B.秒表 C.彈簧測力計 D.天平 E.白紙和復寫紙（3）實驗中，下列說法正確的是。A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末端要保持水平C.擋板的高度需要等間距變化D.每次應該從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球E.要使描繪出的軌跡更好的反映真實運動，記錄點應適當多一些（4）用平滑的曲線把小球在白紙上留下的印跡連接起來，得到小球做平拋運動的軌跡，建立直角坐標系，坐標原點選。A.斜槽末端端點B.小球在斜槽末端時的球心C.小球在斜槽末端時球的上端D.小球在斜槽末端時球的下端（5）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實驗記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖3所示，則該小球做平拋運動的初速度為______m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）C（2）AE（3）BDE（4）B（5）1.5【解析】【小問1解析】由圖1可知，A球做平拋運動，B球做自由落體運動，重復實驗數(shù)次，無論打擊力大或小，儀器距離地面高或低，A、B兩球總是同時落地，該實驗表明平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動。故選C?！拘?解析】實驗中需要利用重錘線確定y軸方向，平拋運動水平方向做勻速直線運動，根據(jù)相鄰點跡水平間距相等可以確定相鄰點跡所用時間相等，豎直方向上，根據(jù)可以求出小球相鄰點跡之間的時間，實驗中不需要秒表。實驗目的是研究平拋運動，不需要測量小球的質(zhì)量與重力，因此實驗中不需要彈簧測力計與天平。實驗中利用白紙和復寫紙確定小球的落地位置，因此實驗中需要復寫紙和白紙。故選AE。【小問3解析】AD．實驗時每次均將小球從斜槽上同一位置靜止釋放，即小球每次飛出的初速度相等，可知，斜槽的摩擦對實驗沒有影響，不需要確保斜槽軌道光滑，故A錯誤；D正確；B．為了確保小球飛出的初速度方向沿水平，實驗時應調(diào)節(jié)斜槽軌道末端至水平，故B正確；C．實驗中只需要記錄小球下落在不同高度時的位置即可，不需要擋板的高度發(fā)生等間距變化，故C錯誤；E．要使描繪出的軌跡更好的反映真實運動，記錄點應該適當多一些，便于精準描繪出小球的運動軌跡，故E正確。故選BDE。【小問4解析】根據(jù)題意可知，點跡為小球側(cè)面在白紙上留下的印記，該印記正對小球體的球心，因此坐標原點選小球在斜槽末端時的球心。故選B?！拘?解析】根據(jù)圖3可知，相鄰點跡水平分位移相等，則相鄰點跡的時間間隔相等，則在豎直方向上有水平方向有聯(lián)立解得v=1.5m/s12.某實驗小組做探究影響向心力大小因素的實驗：①方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為、和?；卮鹨韵聠栴}：（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的______________；A.探究小車速度隨時間變化規(guī)律B.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關系D.探究平拋運動的特點（2）某次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，則需要將傳動皮帶調(diào)至第___________層塔輪（填“一”“二”或“三”）。②方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。水平直桿的左端套上滑塊P，用細線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細線處于水平伸直狀態(tài)，當滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間（擋光時間）?；瑝KP與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)?；卮鹨韵聠栴}：（3）若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為，則滑塊P的角速度表達式為__________；（4）實驗小組保持滑塊P質(zhì)量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度的關系，作出圖線如圖丁所示，若滑塊P運動半徑r=0.3m，細線的質(zhì)量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由圖線可得滑塊P質(zhì)量__________kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）C（2）一（3）（4）0.30【解析】【小問1解析】在該實驗中，通過控制質(zhì)量、半徑、角速度中兩個物理量相同，探究向心力與另外一個物理量之間的關系，采用的科學方法是控制變量法。A．探究小車速度隨時間變化規(guī)律，利用極限思想計算小車的速度，故A錯誤；B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，應用了等效替代法，故B錯誤；C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關系，應用了控制變量法，故C正確；D．探究平拋運動的特點，例如兩球同時落地，兩球在豎直方向上的運動效果相同，應用了等效思想，故D錯誤。故選C?！拘?解析】把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，應使兩球的角速度相同，則需要將傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪?！拘?解析】擋光條的線速度為則滑塊P的角速度為【小問4解析】根據(jù)向心力大小公式所以圖線的斜率為解得，滑塊P質(zhì)量為四、解答題：共36分。13.2021年10月16日，我國發(fā)射了神舟十三號載人飛船，與空間站組合體完成自主快速交會對接，為我國空間站后續(xù)建造任務奠定基礎。已知神舟十三號與空間站組合體完成對接后在軌道上運行可視為勻速圓周運動，它們飛行n圈所用時間為t。已知它們的總質(zhì)量為m，距地面的高度為h，地球半徑為R，引力常量為G。求：（1）神舟十三號與空間站組合體對接后，地球?qū)λ鼈兊娜f有引力的大小F；（2）地球的質(zhì)量M；（3）地球表面的重力加速度g。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）組合體繞地球運動的周期則所受的萬有引力大小為（2）根據(jù)萬有引力等于向心力解得地球的質(zhì)量（3）根據(jù)解得14.小明同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m=100g的小球（大小不計），甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當球在某次運動到最低點時，繩恰好達到所能承受的最大拉力F而斷掉，球飛行水平距離s后恰好無碰撞地落在鄰近的一傾角為α=53°的光滑固定斜面體上并沿斜面下滑。已知斜面體頂端與小球做圓周運動最低點的高度差h=0.8m，繩長r=0.3m，重力加速度g取10m/s2，sin5