2021-2022學(xué)年湖北省武漢市部分普通高中聯(lián)合體高一（下）期中聯(lián)考物理試題（解析版）

2021~2022學(xué)年度下學(xué)期湖北省部分普通高中聯(lián)合體期中聯(lián)考高一物理試卷一、選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。選對得4分，錯(cuò)選得0分）1.如圖所示，貨物放在自動(dòng)扶梯的水平臺階上，隨扶梯一起向斜上方做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A.重力對貨物做正功B.摩擦力對貨物做正功C支持力對貨物做正功D.合外力對貨物做正功【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】對貨物受力分析，受到重力和水平臺階對貨物豎直向上的支持力，由于隨扶梯一起向斜上方做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可得水平臺階對貨物沒有摩擦力，合外力為零，所以重力對貨物做負(fù)功，支持力對貨物做正功，合外力對貨物做不做功，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．2.如圖，b、c、d為三顆位于地球赤道上空的衛(wèi)星，a為赤道上的某一物體，b處于地面附近的軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（）A.線速度關(guān)系B.c在4個(gè)小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是C.a的向心加速度等于重力加速度gD.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)【2題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．a(chǎn)為赤道上的某一物體，c是地球同步衛(wèi)星，則a、c的角速度相等，根據(jù)可知，線速度關(guān)系故A錯(cuò)誤；B．由于c是地球同步衛(wèi)星，則c的周期為24h，因此c在4個(gè)小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為故B正確；C．地球上的物體在南北兩極時(shí)，萬有引力等于重力，即可得同步衛(wèi)星c受到的萬有引力提供向心力有可得則a的向心加速度為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第三定律有可知，軌道半徑越大，運(yùn)動(dòng)的周期越長，則d的運(yùn)動(dòng)周期應(yīng)該大于24h，故D錯(cuò)誤。故選B。3.在杯子內(nèi)有質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)光滑小球，它們分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

A.A物體的線速度必定小于B物體的線速度B.A物體角速度必定小于B物體角速度C.A物體運(yùn)動(dòng)所需的向心力必定小于B物體運(yùn)動(dòng)的向心力D.A物體對筒壁的壓力必定大于B物體對筒壁的壓力【3題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】對小球受力分析如圖：

小球在豎直方向上受力平衡：水平方向上小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：AB．根據(jù)向心力公式有：由圖可知所以可知故A正確，B錯(cuò)誤；C．由前面分析可知：因?yàn)锳的質(zhì)量與B的質(zhì)量關(guān)系不確定，故AB所需的向心力關(guān)系不確定，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)椋阂驗(yàn)锳的質(zhì)量與B的質(zhì)量關(guān)系不確定，故AB物體對筒壁的壓力關(guān)系不能確定，故D錯(cuò)誤。故選A。4.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.質(zhì)量小的天體角速度較大B.質(zhì)量大的天體線速度較大C.兩個(gè)天體的向心力大小相等D.若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它受到的合力為零【4題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．雙星系統(tǒng)的角速度相等；故A錯(cuò)誤；C．兩個(gè)星球間的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，兩個(gè)天體的向心力大小相等，故C正確；B．根據(jù)牛頓第二定律，有其中故故故質(zhì)量大的星球線速度小，故B錯(cuò)誤；D．若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，合力為故D錯(cuò)誤。故選C?！久麕燑c(diǎn)睛】本題是雙星問題，與衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)模型不同，兩顆星都繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵抓住條件：角速度相同。5.如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊和放在水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用細(xì)線連接，兩木塊與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且木塊，與轉(zhuǎn)盤中心在同一條水平直線上。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)到兩木塊剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，關(guān)于兩木塊的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是（）A.兩木塊仍隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生滑動(dòng)B.木塊發(fā)生滑動(dòng)，離圓盤圓心越來越近C.兩木塊均沿半徑方向滑動(dòng)，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)D.木塊仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【5題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩木塊剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，木塊靠細(xì)線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以燒斷細(xì)線后，木塊所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，木塊要與圓盤發(fā)生相對滑動(dòng)，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)；但是木塊所需要的向心力小于木塊的最大靜摩擦力，所以木塊仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有選項(xiàng)D正確。故選D。6.如圖所示為“嫦娥五號”探月過程示意圖。探測器在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，變軌前后的速度分別為v1和v2；到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B時(shí)再次變軌進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)，變軌前后的速度分別為v3和v4，則探測器（）A.在A點(diǎn)變軌需要加速B.在軌道Ⅱ上從A點(diǎn)到B點(diǎn)，速度變小C.在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的加速度大于Ⅲ軌道上B點(diǎn)的加速度D.四個(gè)速度大小關(guān)系滿足v3＞v4＞v1＞v2【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．探測器在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，軌道半長軸變小，近心運(yùn)動(dòng)，故需要在A點(diǎn)減速，故A錯(cuò)誤；B．在軌道Ⅱ上從A點(diǎn)到B點(diǎn)，引力做正功，動(dòng)能增大，速度增大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可知在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的加速度等于Ⅲ軌道上B點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B時(shí)再次變軌進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)，變軌前后的速度分別為v3和v4，變軌做近心運(yùn)動(dòng)所以需要減速，故v3＞v4，探測器在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，軌道半長軸變小，近心運(yùn)動(dòng)，故需要在A點(diǎn)減速，v1＞v2，根據(jù)可知圓周運(yùn)動(dòng)中，軌道半徑大則速度小，所以v4＞v1，故v3＞v4＞v1＞v2，故D正確。故選D。7.如圖所示，一根細(xì)線繞過一個(gè)小的光滑定滑輪，兩端連著質(zhì)量分別為、的小球，讓定滑輪繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，連接質(zhì)量為的細(xì)線長為，與豎直方向的夾角力，連接質(zhì)量為的細(xì)線長為，與豎直方向的夾角為，若，則下列關(guān)系正確的是（）A B. C. D.【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)細(xì)線上的拉力為T，則有得同理可得因此有由于因此故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)力的平衡有因此故CD錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分。）8.關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是（）A.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是變加速曲線運(yùn)動(dòng)C.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于角速度相等，故在近日點(diǎn)處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線速度D.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點(diǎn)的線速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度【8題答案】【答案】BD【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第二定律可知，行星與太陽連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故離太陽近的運(yùn)動(dòng)速度大，離太陽遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)速度小，萬有引力的方向一直變化，所以行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是變速曲線運(yùn)動(dòng)。故選BD。9.一物塊放在水平面上，第一次水平拉力，作用在物塊上，一段時(shí)間后撤去拉力；第二次水平拉力作用在同一物塊上，一段時(shí)間后也撤去拉力，兩次物塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）

A.拉力做的功比拉力做的功少B.拉力小于拉力C.第一種情況下克服摩擦力做的功小于第二種情況下克服摩擦力做的功D.兩種情況下合外力做的功相等【9題答案】【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理有由于物塊兩次受到的摩擦力f相等，但由圖像的面積可知，物體第一次運(yùn)動(dòng)的位移較小，則拉力做的功比拉力做的功少，故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律有由圖像的斜率可知，物體第一次加速運(yùn)動(dòng)的加速度較大，則拉力大于拉力，故B錯(cuò)誤；C．由于物塊兩次受到的摩擦力f相等，但物體第一次運(yùn)動(dòng)的位移較小，則第一種情況下克服摩擦力做的功小于第二種情況下克服摩擦力做的功，故C正確；D．物體兩次運(yùn)動(dòng)的初末速度都為零，即兩次動(dòng)能的變化量都為零，則根據(jù)動(dòng)能定理可知，兩次合外力對物體做功都為零，所以兩種情況下合外力做的功相等，故D正確。故選ACD。10.質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度一時(shí)間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點(diǎn)后為平行于橫軸的直線。已知從時(shí)刻開始汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力的功率保持不變B.時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于C.時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速率小于D.汽車運(yùn)動(dòng)的最大速率【10題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．時(shí)間內(nèi)，汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力不變，所以牽引力的功率牽引力的功率隨時(shí)間均勻增加，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)間內(nèi)汽車的功率不變，等于t2時(shí)刻和t1的功率，t2時(shí)刻速度達(dá)到最大速度，牽引力減小到等于阻力，可得故B正確；C．時(shí)間內(nèi)汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，位移大于相應(yīng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，所以平均速率大于，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)汽車的功率不變，等于t1時(shí)刻的功率，在t1時(shí)刻有聯(lián)立可得汽車的功率為所以汽車的最大速度故D正確。故選BD。11.如圖甲所示，一長為R的輕繩，一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)，繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示，圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為a，下列判斷正確的是（）A.利用該裝置可以得出重力加速度，且B.繩長不變，用質(zhì)量較大的球做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線斜率更大C.繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線斜率更大D.繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，圖線a點(diǎn)的位置不變【11題答案】【答案】CD【解析】【詳解】A．當(dāng)F=0時(shí)，v2=a，則有解得故A錯(cuò)誤；BC．在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得則圖線的斜率，質(zhì)量越大，斜率越小，故B錯(cuò)誤、C正確；D．根據(jù)上式，當(dāng)F=0時(shí)，v2=gR=a，可知a點(diǎn)的位置與質(zhì)量無關(guān)，故D正確．故選CD．三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）12.2050年，我國宇航員登上某一未知天體，已知該天體半徑為R，現(xiàn)要測得該天體質(zhì)量，宇航員用如圖甲所示裝置做了如下實(shí)驗(yàn)：懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝。在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是，照片中坐標(biāo)為物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離，已知萬有引力常量G，則：①由以上信息，可知a點(diǎn)_________（選填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)；②由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_________；（保留兩位有效數(shù)字）③由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度g為_________；（保留兩位有效數(shù)字）④該星球質(zhì)量為_________。（用G、R、g表示）【12題答案】【答案】①.是②.0.80③.8.0④.【解析】【詳解】[1]由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過相鄰的相同時(shí)間間隔內(nèi)通過位移之比為1：3：5可知，a點(diǎn)是拋出點(diǎn)。[2]平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得水平速度為[3]由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同為平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得[4]該星球表面，重力等于萬有引力得13.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是___________。A．控制變量法B．累積法C．微元法D．放大法（2）圖示情景正在探究的是___________。A．向心力的大小與半徑的關(guān)系B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C．向心力的大小與角速度的關(guān)系D．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系（3）通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是___________。A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比【13題答案】【答案】①.A②.D③.AC【解析】【分析】【詳解】（1）[1]在這兩個(gè)裝置中，控制半徑，角速度，不變，只改變質(zhì)量，來研究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系，故采用的控制變量法。故選A。（2）[2]控制半徑，角速度不變，只改變質(zhì)量，來探究的是向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系。故選D。（3）[3]A．由可知在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比，A正確B．由，在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度平方的大小成正比，B錯(cuò)誤；C．由，在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，C正確；D．由，在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，D錯(cuò)誤；故選AC。四、解答題（本題共3小題，共42分）14.我國探月計(jì)劃被稱為嫦娥工程，嫦娥工程分為“無人月球探測”、“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段，“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了第一步，已知“嫦娥一號”繞月飛行道近似為圓周，距月球表面高度為H，飛行周期為T，月球的半徑為R，試求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球表面的重力加速度g。【14題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）嫦娥一號繞月