湖南省名校联考联合体2024-2025学年高一下学期第二次联考物理（A）试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省名校联考联合体2024-2025学年高一下学期第二次联考物理（A）试卷（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共 6 小题，共 24 分。
1.在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。下列有关物理学思想与方法的描述
中正确的是
A. 卡文迪什在测引力常量时，利用了微小量放大法的思想
B. 论证 图像与横轴围成的面积即为物体运动的位移采用了等效的思想
C. 忽略物体的大小和形状，用质点代替物体，采用了等效替代法
D. 在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，利用了理想实验的方法
2.在一次飞行表演中，一架“歼 ”战斗机先水平向右，再沿曲线 ab 运动，如图所示，最后沿陡
斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿曲线 ab 飞行时，战斗机
A. 所受合外力恒定 B. 加速度大小一定变化
C. 竖直方向的分速度不变 D. 水平方向的分速度逐渐减小
3.如图，A、B 两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮的半径是小轮的 2 倍，它们之间靠摩擦传动，接触面
上没有滑动。C 在 上，且 AC 距离是 距离的两倍。则关于 B、C 两点角速度、线速度、向心加速度
的关系正确的是
A. ， ，
B. ， ，
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C. ， ，
D. ， ，
4.如图所示，斜面为圆弧的斜面体放置在粗糙的水平地面上，在斜面体和竖直墙面之间放置光滑的小球，
小球与斜面体均处于静止状态。现用水平向右的力缓慢向右移动斜面体，小球始终未接触地面。在该过程
中，下列说法正确的是
A. 墙面对小球的弹力逐渐增大 B. 墙面对小球的弹力不变
C. 地面对斜面体的支持力大小不变 D. 斜面体对小球的支持力逐渐增大
5.我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，
该轨道离地球表面最近距离为 ，飞船到达离 P 点最远距离为 L 的 Q 点时，被月球引力“俘获”后，在距
月球表面 的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为 R，月球半径为 r，地球表面重力加速度为 是月
球的 6 倍 ，飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是
A. 飞船在“过渡轨道”上 P 点加速度大于“停泊轨道”上 P 点的加速度
B. 飞船在“停泊轨道”上的运行速度为
C. 飞船在“绕月轨道”上的运行速度为
D. 飞船从 P 点运动到 Q 点的时间为
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6.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体 A 和 B，A 的质量为
3m，B 的质量为 m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为 ； ，A、B 与盘间的动摩擦因
数都为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B 与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为 ；若只将
B 的质量增加为 2m；A、B 与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为 。转动过程中轻绳未断；则
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共 4 小题，共 20 分。
7.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图 a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图 b 所示是一圆锥摆，增大 ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图 c，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，则小球在 A 位置的角
速度等于在 B 位置时的角速度
D. 如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用
8.2024 年 8 月，由南京大学张曾华副教授领导的国际团队发现首个白矮星与超冷亚矮星组成的双星系统。
如图所示，白矮星 简称为 A 星 和超冷亚矮星 简称为 B 星 构成相距
约 即地球与太阳之间的距离 的双星系统，两星做圆周运动的周期为 年。已知 A 星的
质量是 B 星的 7 倍，但直径只有 B 星的 。该双星系统中两星体均视为质量分布均匀的球体，不计其他星
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球的影响，则
A. B 星的第一宇宙速度为 A 星的 7 倍
B. A 星表面的重力加速度为 B 星的 7 倍
C. A 星运行的轨道半径小于 B 星运行的轨道半径
D. 若引力常量已知，则可算出 A 星和 B 星的总质量
9.如图所示，ACB 是一个半径为 R 的半圆柱面的横截面，直径 AB 水平，C 为截面上的最低点，AC 间有一
斜面，从 A 点以大小不同的初速度 、 沿 AB 方向水平抛出两个小球 a 和 b，分别落在斜面 AC 和圆弧面
CB 上，不计空气阻力，下列判断正确的是
A. 初速度 可能大于
B. a 球的飞行时间可能比 b 球长
C. 无论 大小为多大，b 球都不可能垂直撞击到圆弧面 CB 上
D. a 球接触斜面前的瞬间，速度与水平方向的夹角等于
10.我国的北斗系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成，若其中两卫星在同一平面内环绕地球做匀
速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示;两卫星之间的距离 随时间变化的关系如图乙所示，图中 R 为
地球半径，地球表面重力加速度大小为 g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时 。下列说法正确
的是
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A. 中轨道卫星与同步卫星的轨道半径之比为
B. 中轨道卫星的加速度大小为
C. 图乙中的 T 为 12 小时
D. 中轨卫星的运动周期为
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
11. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动。图
甲为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁珠分别吸在电磁铁 C、E 上，然后切断电磁铁 C 的电源，使
一个小铁珠从轨道 A 射出，并在射出时触发开关 S，使电磁铁 E 断电并释放它吸着的小铁珠，两铁珠同时
落到地面。这个实验 。
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
某同学记录了如图乙所示的平抛运动的部分轨迹，已知小方格的边长为 L，当地的重力加速度大小为 g，
则平抛运动的初速度的大小 用题中给出的物理量符号表示 当它运动到 b 点时，速度方向与竖
直方向的夹角的正切值为
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12.如图，某同学分别设计了关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲，小车质量用 M、托
盘及内部重物总质量或砂桶及其中砂子总质量用 m 表示， 。
为便于测量合力的大小，并得到小车质量 M 一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法
正确的是 填选项字母 。
A.实验时，先释放小车再接通打点计时器的电源
B.为了减小系统误差，本实验中需要满足 m 远小于 M 的条件
C.用图像法处理数据不仅可以减小偶然误差，还能直观的得出 a 与 F 的关系
该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带 相邻两计数点间还有 4 个点没有画出 。已知打点计时器采
用的是频率为 50 Hz 的交流电，根据纸带可计算打下 C 点时小车的瞬时速度大小为 可求出小车
的加速度为 结果均保留 2 位有效数字 。
该同学在图甲所示的实验装置的操作
下，处理数据时以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，作出 关系图像如图丙所示。则
小车的质量 M 为 kg，小车所受摩擦力与重力的比值为 。
四、计算题：本大题共 3 小题，共 40 分。
13.跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。一质量为 的运动员从悬停在空中的直升飞机上由静
止跳下，在下落过程中受到一水平方向吹来的大小为 的恒定风力的作用。重力加速度
，在此过程中除重力和风力以外不计其他力。求：
运动员由静止开始下落 80m 过程中所用的时间;
运动员由静止开始下落 80m 时的速度大小。
14.质量 的小球在长为 的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力
，转轴离地高度 ，g 取 。忽略空气阻力的影响。
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若小球恰好通过最高点，则其在最高点处的速度为多大?
某次运动中小球在最低点时细绳恰好被拉断，绳断后小球做平抛运动，如图所示，求小球做平抛运动的
水平位移 x 的大小。
15.如图甲所示，机场运输货箱的传送带可以将货箱从飞机货舱高处传送到低处平板车上，简化原理如图乙。
已知传送带顺时针匀速转动的速率为 ，将质量 的物块无初速地放在传送带的顶端 A，
物块到达底端 B 后能无碰撞地滑上质量为 的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因
数分别为 、 。已知传送带与水平地面夹角 ，AB 两端的距离为 ，物块可
视为质点，木板足够长，重力加速度 g 取 ， ， 。求：
物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小;
物块在传送带上运动的时间;
根据实际需要，木板下表面可以涂抹不同材料的涂层，使得木板与地面的动摩擦因数 满足
。求在此 范围内，从物块离开传送带直至最终静止的过程中，物块相对地面运动的位移
最小值和最大值。
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答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.卡文迪什在测引力常量时，通过扭秤实验将微小的力的作用效果进行放大，利用了微小量放大法
的思想，故 A 正确;
B.论证 图像与横轴围成的面积即为物体运动的位移采用的是微元法的思想，故 B 错误;
C.质点概念的引入运用了理想化模型的方法，故 C 错误;
D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，采用的是控制变量法，故 D 错误。
故选 A。
2.【答案】D
【解析】A.战斗机做速率不变的曲线运动，合外力方向一定与速度方向垂直，方向一定是变化的，故合外力
是变力，A 错误。
B.战斗机做速率不变的曲线运动有可能是匀速圆周运动，加速度大小就不变，B 错误。
C.战斗机的飞行速度大小 v 不变，与水平方向的夹角 增大，则 增大，即战斗机竖直方向的分
速度逐渐增大，C 错误。
D.战斗机的飞行速度大小 v 不变，与水平方向的夹角 增大，则 减小，即战斗机水平方向的分
速度逐渐减小，D 正确。
3.【答案】B
【解析】本题隐含两个已知条件，A、B 两点线速度相等，A、C 两点角速度相等，依据 ，
，结合半径关系 ， ， ，则 ， ，
，故 ACD 错误，B 正确。
4.【答案】C
【解析】 设斜面体对小球的支持力 的方向与竖直方向的夹角为 ，墙面对小球的弹力大小为 ，小
球受到的重力大小为 G，对小球受力分析有 ， ，缓慢向右移动斜面体时 减小，
则斜面体对小球的支持力 减小，墙面对小球的弹力 减小，故 ABD 错误；
C.对小球和斜面体构成的整体受力分析可知，地面对斜面体的支持力与斜面体和小球受到的总重力大小相
等，因此地面对斜面体的支持力不变，C 正确。
故选 C。
5.【答案】D
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【解析】A.在 P 点对飞船，根据牛顿第二定律有 ，解得加速度 ，在同一点 P，r 相同，
所以飞船在“过渡轨道”上 P 点加速度等于“停泊轨道”上 P 点的加速度，故 A 错误;
B.飞船在“停泊轨道”上的运行时，万有引力提供向心力，可得 ，又 联立
解得 ，故 B 错误;
C.同理，飞船在“绕月轨道”上的运行，万有引力提供向心力，可得 ，又
联立，解得 故 C 错误;
D.飞船在停泊轨道的周期 ，对停泊轨道与过渡轨道，由开普勒第三定律有 ，
飞船从 P 点运动到 Q 点的时间为 联立解得 故 D 正确。
故选 D。
6.【答案】B
【解析】当 A、B 与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度 时，对 ，对
解得 ；若只将 B 的质量增加为 2m，A、B 与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为 时，
对 ，对 ，解得 ，故 B 正确，ACD
错误。
故选 B。
7.【答案】BD
【解析】A.题图 a 中，汽车通过拱桥最高点时重力和支持力的合力提供向心力，即 ，所
以此时汽车对桥的压力小于重力，故 A 错误；
B.题图 b 中，设圆锥摆的角速度为 ，高度为 h，则根据牛顿第二定律有 ，解得
，所以当增大 且 h 不变时， 不变，故 B 正确；
C.题图 c 中，小球在 A、B 两位置做匀速圆周运动，由合力提供向心力，则根据牛顿第二定律有
， 为锥体顶角的一半，解得 ，因为 相同且 r 不同，故 不相等，故 C 错误；
D.题图 d 中，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，重力和轨道支持力的合力不足以提供向
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心力，此时还需要外轨对车轮的作用力提供一部分向心力，所以外轨和轮缘之间存在挤压作用，故 D 正确。
故选 BD。
8.【答案】CD
【解析】A.设 B 星的质量为 ，半径为 R，则 A 星的质量为 ，半径为 ，第一宇宙速度等
于星体表面卫星的环绕速度，根据 ，解得 ，可知，A 星的第一宇宙速度与 B 星的
第一宇宙速度大小之比 ，故 A 错误;
B.根据 ，解得 ，结合上述可知，A 星表面的重力加速度与 B 星表面的重力加速度大小
之比 ，故 B 错误;
C.根据万有引力提供向心力有 ，可得 ，则 A 星运行的轨
道半径与 B 星运行的轨道半径之比 ，故 C 正确;
D.由于 ，结合上述解得 ，故 D 正确。
故选 CD
9.【答案】BC
【解析】A.两个小球都做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，
由 得知 t 相同时，水平位移越大，对应的初速度越大，
则知初速度 一定小于 ，故 A 错误。
B.竖直方向上做自由落体运动，由 ，得 ，若
a 球下落的高度大于 b 球的高度，则 a 球的飞行时间比 b 球长，
故 B 正确。
C.根据平抛运动的推论：平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点，作出 b 球垂直撞击到圆弧面
CB 上速度的反向延长线，与 AB 的交点一定在 O 点的左侧，速度的反向延长线不可能通过 O 点，所以 b 球
不可能与 CB 面垂直，即 b 球不可能垂直撞击到圆弧面 CB 上，故 C 正确。
D.由几何知识得知 AC 面的倾角为 ，运用与 C 项同样的分析方法作出 a 球接触斜面前的瞬间速度反向延
长线，可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于 ，故 D 错误。
故选：BC。
10.【答案】BCD
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【解析】A.将中轨道卫星设为 a，高轨道卫星设为 b，两卫星做匀速圆周运动的半径分别为 、 ，根据图
甲和图乙可得 ，解得 ，故 A 错误；
B.由万有引力定律及牛顿第二定律得 ；将 ra 代入解得中轨道卫星的加速度为 ，
故 B 正确;
设卫星 a、b 的运行周期分别为 、 ，由图乙可知每隔时间 T 两卫星距离最近，即每隔时间 T，卫星
a 就比卫星 b 多转了一周，则有 ，根据开普勒第三定律有 联立解得
由于 ，所以 故 C、D 正确。
故选 BCD。
11.【答案】B
【解析】 电磁铁 C 上的小铁珠在射出时触发开关 S，两小球同时开始运动，电磁铁 C 上的小铁珠做平抛
运动，电磁铁 E 上小铁珠做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。故
选
由图乙可知，a、b、c、d 四点水平距离相等，则说明相邻两点间的时间间隔相等，设为 T，则有
，解得 。
则平抛运动的初速度的大小为 。
点的竖直分速度为 ，则在 b 点速度方向与竖直方向的夹角的正切值为
12.【答案】C
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【解析】 为了充分利用纸带，实验时，应先接通打点计时器的电源再释放小车，故 A 错误;实验中，由于
细线拉力可以通过弹簧测力计测得，所以不需要满足 m 远小于 M，故 B 错误;用图像法处理数据不仅可以减
小偶然误差，还能直观的得出 a 与 F 的关系，故 C 正确。
由于相解两计数点间还有 4 个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为
C 点的瞬时速度为
根据逐差法可得小车的加速度为
乙实验中，根据牛顿第二定律可得 ，可得 ，可知 图像有
， 解得 ，
13.【答案】 由竖直方向自由落体运动公式
解得
运动员下落过程中所用的时间为
水平方向的加速度
竖直方向的加速度
下落 80m 时水平方向的分速度
坚直方向的分速度
运动员此时的速度大小为
【解析】详细答案和详细解答过程见答案
14.【答案】 当小球恰好通过最高点时，小球只受重力，并由重力提供向心力，设此时速度为 ，根据牛
顿第二定
律得
所以
若细绳此时恰好被拉断，则
小球在最低点时，由牛顿第二定律得
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代入数据得
经断后，小球做平抛运动，设水平距离为 x，
则有
得
水平距离
【解析】详细答案和详细解答过程见答案
15.【答案】 物块在传送带上刚开始下滑时，根据牛顿第二定律有
解得
物块先以加速度 做匀加速直线运动，经历时间 与传送带达到相等速度，则有
解得
此时物块的位移 ，解得
由于 ，之后，物块仍向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
，解得
根据位移与速度关系式有 ，解得
根据速度公式有 ，解得
则物块在传送带上运动的时间
若物块滑上木板后木板处于静止状态，则有 ，解得
可知，当木板与地面之间的动摩擦因数在 到 之间时，木板始终处于静止，物块在木板上向右做匀减
速直线运动，根据牛顿第二定律有 ，解得
此时，物块相对地面运动的位移最小，利用逆向思维，根据速度与位移关系式有
解得
当木板与地面之间的动摩擦因数小于 时，物块先以 向右做匀减速直线运动，木板此时向右做匀加速
直线运动，两者达到相等速度后保持相对静止向右做匀减速直线运动，当木板与地面之间的动摩擦因数等
于 时，物块最终相对于地面的位移达到最大值，两者达到相等速度之前，对木板有
，
解得
历时 两者达到相等速度，则有 ，解得 ，
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此过程物块的位移
之后两者保持相对静止，对整体，由牛顿第二定律有 ，解得
利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
物块相对于地面位移的最大值为
解得
【解析】详细答案和详细解答过程见答案
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