湖北省鄂東南三校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期3月聯(lián)考物理試題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考生注意：
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。
2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。
4.本卷命題范圍：人教版必修第二冊(cè)第五章至第七章。
一、選擇題(本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題中只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)
1. 如圖所示，一無(wú)動(dòng)力飛行愛好者在某次翼裝飛行過(guò)程中，在同一豎直平面內(nèi)從A到B滑出了一段曲線軌跡，該過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 愛好者在某點(diǎn)所受合外力方向可能沿斜下方
B. 愛好者的某一小段運(yùn)動(dòng)可轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)處理
C. 愛好者在某點(diǎn)的速度方向可能與加速度方向共線
D. 若愛好者在某點(diǎn)所受合外力方向與速度方向成銳角，愛好者的速度將減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)中，合外力方向指向軌跡彎曲的凹側(cè)，故A錯(cuò)誤；
B．任何曲線運(yùn)動(dòng)都可拆分為小段的圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)處理，故B正確；
C．曲線運(yùn)動(dòng)速度方向和加速度方向不能共線，故C錯(cuò)誤；
D．若愛好者在某點(diǎn)所受合外力方向與速度方向成銳角，愛好者速度將增大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 對(duì)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 開普勒三大定律僅適用于太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng)
B. 開普勒第二定律表明，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，速度越大
C. 月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓，地球處在該圓的圓心上
D. 開普勒第三定律中，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的k值與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的k值不同
【答案】D
【解析】
【詳解】A．開普勒三大定律不僅僅適用于太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng)，也適合于宇宙中其他天體的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．開普勒第二定律表明，行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，速度越小，故B錯(cuò)誤；
C．月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓，地球處在橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上，故C錯(cuò)誤；
D．k值與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的k值與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的k值不同，故D正確。
故選D。
3. 2022年12月7日9時(shí)15分，神舟十一號(hào)固體運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，成功將行云交通試驗(yàn)衛(wèi)星送入離地高的預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。已知地球同步衛(wèi)星離地高度約，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 行云交通衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的速度大于
B. 發(fā)射速度指的是火箭點(diǎn)火瞬間的速度
C. 行云交通試驗(yàn)衛(wèi)星的周期大于同步衛(wèi)星的周期
D. 行云交通試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度
【答案】D
【解析】
【詳解】AD．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力
得
因?yàn)樾性平煌ㄐl(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑大于地球半徑，則運(yùn)行線速度小于7.9km/s；行云交通衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑，所以行云交通試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故A錯(cuò)誤，D正確；
B．火箭在地面點(diǎn)火瞬間速度為零，發(fā)射速度應(yīng)是火箭點(diǎn)火后能達(dá)到的最大速度，B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)
可知
因?yàn)樾性平煌ㄐl(wèi)星運(yùn)行的軌道李地面的高度低于地球同步衛(wèi)星距離地面的高度，所以行云交通試驗(yàn)衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，故C錯(cuò)誤。
故選D。
4. 如圖所示，A為地球赤道上的物體，隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，B為近地軌道衛(wèi)星，C為同步軌道衛(wèi)星，D為高空探測(cè)衛(wèi)星若A、B、C、D繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，且均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其向心加速度大小關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】對(duì)于衛(wèi)星B、C、D，有
解得
由于
則
對(duì)于A和C，周期相同，由公式
且
有
由于信息不足，無(wú)法比較A和D的向心加速度，故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選B
5. 如圖甲所示的“彩虹滑道”是一種較為受歡迎的新型娛樂項(xiàng)目，游客在滑道上某段的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化如圖乙所示. 游客(視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度從A點(diǎn)滑出，然后落在傾角的斜面上的B點(diǎn). 不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 游客在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0. 3s
B. A、B兩點(diǎn)的水平距離為
C. 游客在B點(diǎn)速度大小為
D. 游客從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的速度偏轉(zhuǎn)角為60°
【答案】C
【解析】
【詳解】D．A到B過(guò)程中，位移偏轉(zhuǎn)角為，由平拋運(yùn)動(dòng)推論得速度偏轉(zhuǎn)角的正切值
游客從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的速度偏轉(zhuǎn)角小于60°。D錯(cuò)誤；
AB．由平拋運(yùn)動(dòng)推論有
又
解得
A、B錯(cuò)誤；
C．游客在B點(diǎn)的速度大小
解得
C正確。
故選C。
6. 毫秒脈沖星中有一種特殊的類型，由毫秒脈沖星和低質(zhì)量恒星(伴星)組成的致密雙星系統(tǒng)，由于伴星正在被脈沖星強(qiáng)烈的輻射蠶食，天文學(xué)家們戲稱它們?yōu)椤昂诠褘D”脈沖星假設(shè)脈沖星的質(zhì)量為，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為，引力常量為，脈沖星和伴星的中心距離為，則伴星的質(zhì)量為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】對(duì)于脈沖星有
對(duì)于伴星有
且
解得伴星的質(zhì)量為
故選C
7. 如圖甲所示，把硬幣從募捐箱上的投幣口放入，硬幣在類似于漏斗形的部位(如圖丙所示，O點(diǎn)為漏斗形口的圓心)滑動(dòng)多圈之后從中間的小孔掉入募捐箱。如果硬幣在不同位置的運(yùn)動(dòng)都可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切阻力，硬幣從a點(diǎn)所在水平面逐漸滑落至b點(diǎn)所在水平面過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 受到的支持力增大B. 向心加速度減小
C. 運(yùn)動(dòng)的周期不變D. 角速度增大
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．在豎直平面做漏斗切線，對(duì)硬幣進(jìn)行受力分析如圖所示

則有
越向下走，θ越大，則支持力增大，故A正確；
B．由牛頓第二定律有
解得
越向下走，θ越大，a增大，故B錯(cuò)誤；
C．由牛頓第二定律有
解得
越向下走，θ增大，r減小，則T減小，故C錯(cuò)誤。
D．由越向下走，θ增大，T減小，則角速度
增大，故D正確。
故選AD。
8. 2022年11月29日23時(shí)08分，神舟十五號(hào)載人飛船由長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，將費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸3名航天員送入太空，之后順利進(jìn)駐空間站。宇航員在空間站中可自由漂浮，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 宇航員在空間站中不受力的作用
B. 宇航員隨空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力提供向心力
C. 宇航員的質(zhì)量越大，其在空間站時(shí)的向心加速度越大
D. 同一宇航員在地球極點(diǎn)上受到的引力大于在空間站中受到的引力
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．宇航員在空間站中受到地球的萬(wàn)有引力作用，A錯(cuò)誤；
B．宇航員隨空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，B正確；
C．設(shè)地球質(zhì)量為M，宇航員質(zhì)量為m，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有
即
可知向心加速度與宇航員的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)公式
可知與地心之間距離越大，萬(wàn)有引力越小，故宇航員在地球極點(diǎn)上受到的引力大于在空間站中受到的引力，D正確。
故選BD。
9. 新一代載人運(yùn)載火箭的研制將使我國(guó)具備在2030年前載人登陸月球的能力，若在將來(lái)某次登月過(guò)程中，先將一個(gè)載人飛船送入環(huán)月球圓軌道Ⅲ，飛船繞月球運(yùn)行多圈后，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將飛船送入圓軌道Ⅰ，軌道Ⅰ、Ⅱ相切于Q點(diǎn)，軌道Ⅱ、Ⅲ相切于P點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 飛船在P點(diǎn)應(yīng)點(diǎn)火加速使飛船從軌道Ⅲ進(jìn)入軌道Ⅱ
B. 飛船在Q點(diǎn)的加速度大于在P點(diǎn)的加速度
C. 飛船在軌道Ⅰ上的角速度大于在軌道Ⅲ上的角速度
D. 飛船從軌道Ⅱ上的P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸減小
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．飛船在P點(diǎn)應(yīng)點(diǎn)火減速使飛船做近心運(yùn)動(dòng)，從軌道Ⅲ進(jìn)入軌道Ⅱ，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)
可知，到月心的距離越大，加速度越小，B正確；
C．由
可知，飛船在軌道Ⅰ上的角速度大于在軌道Ⅲ上的角速度，C正確；
D．根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船從軌道Ⅱ上的P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸增大，D錯(cuò)誤。
故選BC。
10. 地球的半徑為R，近地衛(wèi)星甲和同步衛(wèi)星乙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為、，赤道上物體丙的速度大小為，同步衛(wèi)星乙的軌道半徑大小為r。下列關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【詳解】BD．近地衛(wèi)星甲和同步衛(wèi)星乙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，均由萬(wàn)有引力作為向心力，可得
即
故
B正確，D錯(cuò)誤；
C．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，由可得
C正確；
A．由上述解析可知
，
聯(lián)立解得
A錯(cuò)誤。
故選BC。
11. 民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度為，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。已知，要想命中目標(biāo)射出的箭在空中飛行距離最短，則( )
A. 若箭的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和馬的速度方向的夾角為θ，
B. 若箭的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和馬的速度方向的夾角為θ，
C. 箭射到固定目標(biāo)的時(shí)間為
D. 箭射到固定目標(biāo)的時(shí)間為
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．已知，要想命中目標(biāo)射出的箭在空中飛行距離最短，則合速度方向與射出的箭速度方向垂直，若箭的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和馬的速度方向的夾角為θ，則
故A正確B錯(cuò)誤；
CD．箭的實(shí)際位移為，實(shí)際速度，所以箭射到固定目標(biāo)的時(shí)間為
故C錯(cuò)誤D正確。
故選AD。
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共15分)
12. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究“影響向心力大小的因素”。長(zhǎng)槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長(zhǎng)槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上的等分格可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。
(1)下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是___________。(填寫正確選項(xiàng)前的字母)
A．伽利略對(duì)自由落體的研究
B．探究牛頓第二定律
C．驗(yàn)證力的平行四邊形定則
(2)在探究向心力的大小與做圓周運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量___________(選填“相同”或“不同”)的小球，分別放在擋板C與___________(選填“擋板A”或“擋板B”)處，同時(shí)選擇半徑___________(選填“相同”或“不同”)的兩個(gè)塔輪。
(3)在探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度的關(guān)系時(shí)，將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，分別放在擋板C與擋板A位置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比約為1：4，則皮帶放置的左、右兩邊塔輪的半徑之比為___________。
【答案】 ①. B ②. 不同 ③. 擋板A ④. 相同 ⑤.
【解析】
【詳解】(1)[1] A．伽利略對(duì)自由落體的研究是用理想斜面實(shí)驗(yàn)來(lái)沖淡重力，并合理外推到斜面傾角為90°時(shí)的情況，即為自由落體運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．探究牛頓第二定律，采用的是控制變量法，本實(shí)驗(yàn)也采用的是控制變量法，與探究牛頓第二定律采用的方法相同，B正確；
C．驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的是等效替代法，C錯(cuò)誤。
故選B。
(2)[2]在探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變質(zhì)量，則應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量不同的小球。
[3]改變了質(zhì)量，保證小球的角速度相同，應(yīng)分別放在擋板C與擋板A處。
[4]保證小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，即同時(shí)選擇半徑相同的兩個(gè)塔輪。
(3)[5]設(shè)皮帶放置位置的左、右兩邊塔輪的半徑分別為r1、r2，由F=mω2r，可得左右兩邊塔輪的角速度大小之比為
又兩塔輪邊緣線速度大小相同，由，可得皮帶放置位置的左、右兩邊塔輪的半徑之比為
13. 小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)”，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球自由下落。
(1)他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B___________(填“同時(shí)”或“先后”)落地。
(2)上述現(xiàn)象說(shuō)明：平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng)；
(3)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保證每次小球平拋___________。
(4)某次實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動(dòng)中的三個(gè)位置，如圖丙所示，每個(gè)格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g。則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度_______________，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小為_____________。
【答案】 ①. 同時(shí) ②. 自由落體 ③. 水平 ④. 初速度相同 ⑤. ⑥.
【解析】
【詳解】(1)[1]小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上可分解為自由落體運(yùn)動(dòng)，小球A、B同時(shí)落地。
(2)[2]上述現(xiàn)象說(shuō)明：平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。
(3)[3][4]為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保證每次小球平拋初速度相同。
(4)[5][6]由圖可知
解得
B點(diǎn)豎直方向的速度為
C點(diǎn)豎直方向的速度為
故C點(diǎn)的速度為
三、計(jì)算題(本題共3小題，共計(jì)41分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
14. 一宇航員在半徑為R的某行星表面，做如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在О點(diǎn)；當(dāng)小球繞О點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)速度為時(shí)，繩的彈力的大小為小球重力的2倍。不計(jì)小球的尺寸，引力常量為G，求：
(1)該行星的重力加速度和平均密度；
(2)該行星的第一宇宙速度。

【答案】(1)，；(2)
【解析】
【詳解】(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力方程
其中
F=2mg
解得
對(duì)行星表面的物體m，有
故行星的密度
(2)對(duì)在行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為的衛(wèi)星，有
解得第一宇宙速度為
15. 如圖所示，宇宙飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽(yáng)光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過(guò)程，太陽(yáng)光可看作平行光，宇航員在A點(diǎn)測(cè)出地球的張角為。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的影響。求：
(1)飛船在軌道運(yùn)行的周期；
(2)飛船繞地球一周經(jīng)歷“日全食”過(guò)程的時(shí)間t。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【詳解】(1)設(shè)飛船的軌道半徑為r，由幾何關(guān)系有
對(duì)于地球表面上的物體
對(duì)于飛船有
解得
(2)如圖，由幾何關(guān)系知，太陽(yáng)光被遮擋范圍對(duì)應(yīng)圓軌道圓心角
β=2θ

陽(yáng)光被遮擋的時(shí)間
解得
16. 如圖所示是一兒童游戲機(jī)的簡(jiǎn)化示意圖。游戲面板與水平面所成夾角θ=30°，半徑為R=0.8m的四分之一圓弧軌道BC與直管道AB相切于B點(diǎn)，C點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn)(切線水平)，通過(guò)手柄P控制可發(fā)射速度不同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。已知C點(diǎn)到水平面的高度h＝1.25m，重力加速度g取，不計(jì)一切阻力。
(1)求小球通過(guò)C點(diǎn)的最小速度；
(2)若小球以最小速度通過(guò)最高點(diǎn)，求小球到達(dá)水平面時(shí)的速度大小以及此時(shí)到C點(diǎn)的水平距離。
【答案】(1)；(2)，
【解析】
【詳解】(1)小球剛好能通過(guò)C點(diǎn)時(shí)，小球通過(guò)C點(diǎn)速度最小，則有
解得
(2)小球在斜面上做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有
解得
小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到達(dá)水平面，有
解得
小球平行斜面向下的分速度為
則小球到達(dá)水平面時(shí)的速度為
且此時(shí)到C點(diǎn)的水平距離為

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