安徽省县中联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版）

这是一份安徽省县中联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版），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8小题，共32分。
1. 生活中，我们可以观察到很多物体都在做曲线运动，根据你的判断，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 物体在变力作用下一定是做曲线运动
C. 物体做曲线运动，其所受的合力方向一定不在速度方向上
D. 两个直线运动的合运动一定是曲线运动
【答案】C
【解析】A．物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动中重力为恒力，轨迹为曲线，故A错误；
B．变力作用下若方向与速度共线，物体仍做直线运动（如变力驱动的直线加速），故B错误；
C．曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，否则物体做直线运动，故C正确；
D．两个同方向直线运动的合运动仍为直线运动（如匀速+匀加速直线运动），故D错误。
故选C。
2. 历史上，一种观点认为应该用物理量来量度运动的“强弱”，“力”可以通过动能表示为，动能定理反映了力对空间的累积效应。对同一物体，下列说法正确的是（ ）
A. 速度变化量越大，物体的动能就越大
B. 物体的速度变化量越大，物体的动能变化量就越大
C. 合外力对物体做的功越多，物体的动能变化量就越大
D. 物体的速度变化越大，所受合力就越大
【答案】C
【解析】A．动能公式为 ，动能大小由速度的平方决定，而非速度变化量。例如，物体速度从变为，速度变化量 ，但动能变化量为零。因此速度变化量大小与动能大小无直接关系，故A错误。
B．动能变化量取决于速度平方的变化。若速度大小不变仅方向改变（如匀速圆周运动），速度变化量虽大，但动能变化量为零。因此速度变化量大小与动能变化量无必然联系，故B错误。
C．根据动能定理 ，动能变化量等于合外力做的功。功越多，动能变化量必然越大，故C正确。
D．合力，而加速度。速度变化量大时，若时间也大，则加速度可能很小，合力不一定大。因此合力大小与速度变化量无直接定量关系，故D错误。
故选C。
3. 电脑光驱内部传动系统部分结构如图所示，主动轮固定在电动机转轴上，电动机转动时带动从动轮转动，皮带不打滑。关于主动轮、皮带和从动轮的转动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 皮带上各点线速度大小不相等
B. 主动轮与从动轮转动的周期相等
C. 主动轮与从动轮转动的角速度相等
D. 两轮转动的角速度与各自半径成反比
【答案】D
【解析】A．皮带上各点线速度大小相等，选项A错误；
BCD．由可得
即两轮转动的角速度与各自半径成反比，从动轮半径大，转动的角速度小，根据
可知从动轮周期大，BC错误，D正确。
故选D。
4. 关于天体运动、行星运动三大定律，下列说法正确的是（ ）
A. 八大行星中离太阳最近的水星比离太阳最远的海王星围绕太阳转一周的时间长
B. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动
C. 伽利略用“月-地检验”证实了地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力
D. 开普勒第三定律中，围绕同一中心天体运行的所有行星或卫星，k值不相等
【答案】B
【解析】A．根据开普勒第三定律，轨道半长轴越大，公转周期越长。水星轨道半径最小，周期最短，故A错误；
B．开普勒定律适用于任何中心天体的系统（如卫星绕行星），故B正确；
C．“月-地检验”由牛顿完成，用于验证引力统一性，而非伽利略，故C错误；
D．同一中心天体的行星或卫星，中的值相同，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一物体在外力如图甲所示作用下运动的图像如图乙所示为余弦曲线，下列判断正确的是（ ）
A. 在时间内外力一直做正功，在时间内外力的功率逐渐减小
B. 在时间内外力一直做正功，在时间内外力的功率先增大后减小
C. 在时间内外力做功为零，在时间内外力的功率逐渐减小
D. 在时间内外力做功为零，在时间内外力的功率先增大后减小
【答案】D
【解析】由动能定理知时间内，动能增量为0，即外力做功为0，外力先做负功后做正功时刻F最大，，F功率为0，时刻，速度最大，F的功率为0，时间内，外力的功率先增大后减小。ABC错误，D正确。
故选D。
6. 2025年4月3日，“我要上全运”第十五届全国运动会龙舟项目安徽省选拔赛在省水上运动中心举办。如图所示某船在静水中划行的速率为，要渡过30m宽的河，河水的流速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 该船渡河的最小速率是
B. 该船渡河所用时间最短为10s
C. 该船渡河所用时间最短为6s
D. 该船可能沿垂直河岸的航线抵达正对岸
【答案】B
【解析】A．小船的合速度范围在之间，船渡河的最小速率是，选项A错误；
BC．当船自身速度垂直河岸过河，时间最短，且，选项B正确，C错误；
D．因船在静水中划行的速率为小于河水的流速为，该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸，选项D错误。
故选B。
7. 如图所示，水平圆盘桌面上放有质量为0.1kg的小铁碗A（可视为质点），一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O的轴转动，并逐渐增大圆盘转动的角速度，直至小铁碗从圆盘的边缘飞出，飞出后经过0.2s落地，落地点与飞出点在地面投影点的距离为80cm。若不计空气阻力，该过程中，摩擦力对小铁碗所做的功为（ ）
A. 0.2JB. 0.4J
C. 0.8JD. 1.6J
【答案】C
【解析】小铁碗飞出后做平抛运动，由平抛运动规律可得
解得
小铁碗由静止到飞出的过程中，由动能定理有
故摩擦力对小铁碗所做的功
故选C。
8. 如图所示，质量为的小物块放在足够长的水平面上，用水平细线不计粗细紧绕在半径为的薄壁圆筒上，时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，圆筒角速度随时间变化的关系式为，物块和水平面之间的动摩擦因数为重力加速度g取，不计空气阻力，则（ ）
A. 小物块的速度随时间的变化满足
B. 物体做匀加速直线运动的加速度大小为
C. 细线的拉力大小为
D. 时细线力的瞬时功率等于
【答案】D
【解析】A．圆筒角速度随时间变化的关系式为，圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，小物块的速度随时间的变化满足，故A错误；
B．物体做匀加速直线运动，故B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得细线的拉力大小为，故C错误；
D．时细线拉力的瞬时功率，故D正确。
故选D。
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9. 如图所示，一位跳高运动员质量为62kg、身高为1.82m，在某次背越式跳高中跳过2.36m高的横杆而平落在垫子上，落垫时运动员的重心离地高度为66cm。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，近似认为站立状态的重心在身体的正中间，过杆时重心就在杆上，则（ ）
A. 运动员上升到最高点的过程中重力势能大约增加899J
B. 运动员上升到最高点的过程中重力势能大约减少1798J
C. 运动员下降阶段重力做功大约为1054J
D. 运动员下降阶段重力做功大约为527J
【答案】AC
【解析】AB．运动员上升到最高点，重心升高的距离为
克服重力做功
重力势能增加量，故A正确，B错误；
CD．下降阶段，重心下降距离
重力做功，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，人造地球卫星M、N（可看作质点）绕地球的运动可视为匀速圆周运动，卫星N为地球同步轨道卫星。C是纬度为的地球表面上一点，若某时刻C、M、N与地球自转轴在同一平面内，其中O、C、M在一条直线上，且，则（ ）
A. 卫星M的向心加速度小于地球表面上C点的向心加速度
B. 地球表面上C点做匀速圆周运动的圆心与卫星M做匀速圆周运动的圆心不同
C. 卫星M与卫星N的周期之比为
D. 卫星M与卫星N的线速度之比为
【答案】BC
【解析】A．因为，所以，即N卫星匀速圆周运动半径大于M卫星半径，由
得
知，又，所以
由，得，选项A错误；
B．卫星M、N绕地心做匀速圆周运动，C点运动的圆轨迹与地轴线垂直，圆心在图中O点正上方，选项B正确；
C．由
得
所以
又
所以，选项C正确；
D．由
得，又
所以，选项D错误。
故选BC。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。
（1）在安装实验装置的过程中，应对实验装置反复调节，直到斜槽M末端切线必须是水平的，这样做的目的是 选填选项前的字母
A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B. 保证小球飞出时，初速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨道是一条抛物线
（2）实验中正确记录了小球的轨迹，得到如图乙所示的方格纸中a、b、c、d四个位置，测得小格的边长为L，小球经过相邻两点的时间间隔为T，则小球通过b点时的竖直分速度大小为__________，小球从斜槽M末端Q点运动到a点经历的时间为__________。
【答案】（1）B （2）
【解析】
【小问1解析】
A．平抛运动初速度的大小不是由斜槽末端是否水平决定的，而是由小球释放点到斜槽水平端的竖直高度决定的，选项A错误；
BC．研究平抛物体的运动，旨在弄清物体在水平和竖直两个方向上怎样运动，必须保证小球抛出时速度是水平的，并非要研究小球在空中运动的时间，选项B正确，C错误；
D．无论小球飞出的初速度是水平的还是倾斜的，其运动轨迹都是一条抛物线，选项D错误。
故选B。
【小问2解析】
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段过程的平均速度，则有小球经b点时的竖直分速度大小为
根据
可得
小球经a点时竖直分速度大小有
小球经b点时的竖直分速度大小为
联立以上各式解得小球从Q点运动到a点经历的时间为
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
（1）甲同学进行如下操作并测出如下数据。
①用天平测定小球的质量为
②测出小球的直径为
③用刻度尺测出电磁铁下端小球球心到光电门中心的距离为
④电磁铁先通电，让小球吸在开始端；
⑤电磁铁断电，小球自由下落；
⑥在小球经过光电门的时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为，由此可算得小球经过光电门时的速度大小为__________结果保留三位有效数字
⑦计算此过程中重力势能的减小量为__________J，小球动能的增加量为__________J。重力加速度g取，结果均保留三位有效数字
（2）乙同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示小球到光电门的距离，用 v表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的图像，则当地的实际重力加速度大小为__________结果保留两位有效数字
【答案】（1）⑥. ⑦. （2）
【解析】
【小问1解析】
利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得小球经过光电门时的速度为：
小球从电磁铁处下落到经过光电门时，小球重力势能减小量为
小球动能变化量为
【小问2解析】
根据机械能守恒,有
即有
所以图像中图像的斜率表示2g，由图可知，斜率
故当地的实际重力加速度
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 如图所示，一小球从A点水平抛出，恰好垂直撞在水平面上固定半圆形轨道的B点速度方向指向圆心，已知，，，，，重力加速度g取，不计空气阻力，求：
（1）小球平抛的初速度大小；
（2）小球抛出点A到半圆形轨道圆心O点的水平距离及小球落到B点时的速度大小。
【答案】（1） （2），
【解析】
【小问1解析】
小球恰好垂直撞在水平面上半圆形轨道的B点，在竖直方向，有
解得
竖直分速度
所以小球平抛的初速度大小
【小问2解析】
水平方向的位移为
解得
半圆形轨道的圆心距离小球的水平距离为，
小球落到B点的速度为
联立解得小球抛出点A到半圆形轨道圆心O点的水平距离
小球落到B点的速度为
14. 近日，中国第41次南极科学考察活动圆满落下帷幕，备受瞩目的“雪龙”号从南极出发经赤道返回上海。某同学设想，在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验，来测定引力常量：当“雪龙号”停泊在赤道时，用弹簧测力计测量一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数，当“雪龙号”到达南极后，仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数地球自转的周期为T，地球的平均密度为，圆周率为，不考虑地球两极与赤道半径差异。
（1）求引力常量；
（2）若已知地球的半径为，求人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
在赤道地区，有
在地球两极地区，有
又因为
解得
【小问2解析】
当卫星贴近地表运行时线速度最大，由万有引力提供向心力
解得
15. 如图所示，倾角为的斜面AB与水平面BE在B点平滑连接，半径为R的竖直光滑圆轨道与水平面在C点平滑连接，EN为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口N正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，原长时上端恰好与N端齐平。一质量为m的小物块可看成质点从A点由静止释放，P沿斜面下滑并从C点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点D后进入水平面，最后通过EN后压缩弹簧，压缩过程中小物块速度最大时弹簧弹性势能为已知B、C间光滑，小物块P与斜面间的动摩擦因数，小物块P与水平面C、E间的动摩擦因数，C、E间的距离为4R，重力加速度大小为g，小物块P可看作质点，不计空气阻力，求：
（1）A点距水平面BE的高度；
（2）小物块P对圆轨道最低点C的压力大小；
（3）小物块P运动到E点时的速度大小和向下压缩弹簧过程中小物块的最大动能。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
小问1解析】
小物块P在圆轨道最高点，有
小物块P从开始释放到圆弧最高点过程，有
解得
【小问2解析】
小物块从最高点到最低点的过程，有
在最低点，有
由牛顿第三定律，有
【小问3解析】
小物块P从C运动到E点过程，有
解得小物块P运动到E点与Q碰撞前的速度大小v
速度最大时，小物块加速度为0，设弹簧压缩量为x由胡克定律
解得
由E点到速度最大时，小物块和弹簧构成的系统机械能守恒设速度最大时的位置为零势能面，有
解得小物块P向下压缩弹簧过程中的最大动能