安徽省A10聯(lián)盟2024-2025學年高一下學期5月月考 物理試題（D卷）（含解析）

2024-2025學年安徽省A10聯(lián)盟高一（下）聯(lián)考物理試卷（5月）D卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.足球運動一直深受師生的喜愛。圖中虛線為某次足球比賽時足球在空中的飛行軌跡，足球在空中運動時不旋轉(zhuǎn)，軌跡在豎直平面內(nèi)。則足球在最高點的速度v的方向和所受合力F的方向可能為(

)A. B.

C. D.2.下列對功和能的說法正確的是(

)A.靜摩擦力一定不做功 B.物體所受合外力不為0，則動能一定變化

C.物體所受合外力為0，則機械能一定守恒 D.一對相互作用力做功的代數(shù)和可能不為03.一只叼著食物的鳥兒水平勻速飛行時不小心松開了嘴巴，食物(可視為質(zhì)點)運動一段時間后落在地面上。從食物掉落開始計時，食物在水平方向上分運動的x?t圖像如圖所示。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。關(guān)于食物在空中的運動，下列說法正確的是(

)

A.食物在空中運動的軌跡是一條直線 B.相等時間內(nèi)食物的速度變化量不相等

C.第1s末，食物的速度大小為12m/s D.第1s末，食物離釋放點距離為4.“天問一號”是執(zhí)行中國首次火星探測任務的探測器，該名稱源于屈原長詩《天問》，寓意探求科學真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無止境。已知萬有引力常量為G，忽略火星自轉(zhuǎn)，若探測器繞火星做勻速圓周運動，火星認為是質(zhì)量分布均勻的球體，要想估測火星的平均密度，還需要測量(

)A.探測器的運行周期與軌道半徑

B.探測器的運行速度與軌道半徑

C.火星表面的重力加速度與火星半徑

D.探測器的軌道半徑與火星表面的重力加速度5.航模比賽中，某段時間內(nèi)，航模飛機的運動可以看成在水平面內(nèi)繞某中心點做勻速圓周運動。已知在時間t內(nèi)，航模飛機通過的弧長為s，航模飛機與中心點的連線轉(zhuǎn)過的角度為θ，航模飛機的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則關(guān)于航模飛機的運動，下列說法正確的是(

)A.運動半徑為θs

B.向心加速度為t2θs

C.空氣對飛機的作用力大小為6.在空間站中，宇航員長期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，科學家設想建造一種環(huán)形空間站，如圖所示。環(huán)形空間站繞中心勻速旋轉(zhuǎn)，宇航員站在圓環(huán)內(nèi)的外側(cè)壁上隨環(huán)形空間站做勻速圓周運動，可以使宇航員感受到與在地面相同效果的重力(即“等效重力”)體驗。已知地球表面的重力加速度為g，環(huán)形空間站的半徑為r。下列說法正確的是(

)

A.環(huán)形空間站中的航天員處于平衡狀態(tài)

B.宇航員感受到的“等效重力”方向沿半徑向外

C.環(huán)形空間站繞其軸線轉(zhuǎn)動的角速度大小為gr

D.環(huán)形空間站繞其軸線轉(zhuǎn)動的線速度大小為7.如圖所示，長為L的輕質(zhì)細桿，一端固定于轉(zhuǎn)軸O，另一端固定一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m的小球，輕桿繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，重力加速度為g。從小球經(jīng)過最高點時開始計時，下列說法正確的是(

)

A.輕質(zhì)細桿對小球始終不做功

B.小球轉(zhuǎn)到與O等高點時，桿對小球的作用力大小為mLω2

C.從開始計時至第一次運動到最低點，小球重力做功的平均功率為2mgωLπ8.圖甲為游樂場中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”，圖乙是飛椅的示意圖，主動輪接電動機，主動輪和從動輪利用齒輪傳動，從動輪通過轉(zhuǎn)軸與頂端大轉(zhuǎn)盤連接，大轉(zhuǎn)盤上距轉(zhuǎn)軸2R和R的位置分別懸掛長均為L的吊鏈，吊鏈下端連接座椅。游客坐在座椅上隨著轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時，游客A、B與豎直方向的夾角分別為α、β，游客A、B的質(zhì)量相等。已知緊密咬合的主動輪和從動輪的齒數(shù)分別為N1和N2。若游客和座椅可看成質(zhì)點，不計吊鏈和座椅的重力及一切阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)

A.游客A的轉(zhuǎn)速為gtanα2R+Lsinα

B.主動輪的轉(zhuǎn)速為N22πN1gtanβR+Lsinβ

C.A、二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.如圖所示，人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌后方可到達預定軌道，在發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從近地圓形軌道Ⅰ的A點先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在遠地點B變軌進入地球靜止軌道Ⅲ。下列說法正確的是(

)

A.衛(wèi)星在Ⅱ軌道上經(jīng)過A點的速度小于在Ⅲ軌道上的速度

B.衛(wèi)星在Ⅱ軌道和Ⅲ軌道上經(jīng)過B點時的加速度大小相等

C.若地球自轉(zhuǎn)加快，靜止軌道Ⅲ離地面的高度應增大

D.衛(wèi)星在Ⅲ軌道上運行的動能小于在Ⅰ軌道上的動能10.如圖所示，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R，bc是半徑為R的四分之一圓弧軌道，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球，始終受到一個F=0.5mg的水平恒力作用，自a處由靜止開始向右運動，并落在水平軌道cd上。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，在此過程中下列說法正確的是(

)

A.小球運動到c點時對圓弧軌道的壓力大小為2mg

B.小球運動到c點時的加速度大小為2g

C.小球從離開c點至落在水平軌道cd的過程中，做勻變速曲線運動

三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.如圖所示的向心力演示儀，長槽上P2擋板距左轉(zhuǎn)軸的距離是P1擋板距左轉(zhuǎn)軸距離的兩倍，P1擋板距左轉(zhuǎn)軸的距離與短槽上(1)轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運動，其中兩小球所受向心力的比值可以通過器件________(填“6”或“7”)粗略計算出；(2)現(xiàn)將質(zhì)量相等的兩小球A和B分別放在左右兩邊的槽內(nèi)，如圖所示。某次實驗皮帶套的兩個塔輪的半徑分別為R左:R右=2:1，則12.某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。將拉力傳感器固定在天花板上，用一根不可伸長的輕繩一端固定在拉力傳感器上，另一端連接一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=100g的小球。用刻度尺測出小球球心到傳感器上懸點的距離L=1m、輕繩豎直時小球球心到桌面的高度h=0.2m。將小球從最低點向右拉開一段距離，緊靠豎直刻度尺，輕繩伸直，讀出小球與刻度尺的接觸點到水平桌面的高度H。已知重力加速度g=9.8m/s2(1)關(guān)于本實驗，以下說法正確的是(

)A.要選用體積小、密度大的小球B.利用v=C.小球從釋放到最低點，拉力傳感器的示數(shù)一直變大(2)水平移動刻度尺，當接觸點到水平桌面的高度H=0.6m時，由靜止釋放小球，拉力傳感器顯示小球擺動過程中細線的最大拉力F=1.72N，則從釋放運動到最低點過程中小球的動能增量ΔEk=________J，重力勢能減少量ΔEp=________J(3)水平移動刻度尺，改變小球由靜止釋放的位置，多次重復實驗，測出多組H及對應的F，作出F?H圖像，若機械能守恒，則圖像的斜率為________(用字母m、L、g表示)。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.圖甲為管口出水方向可調(diào)的瓶裝水電動取水器，某同學將取水器管口調(diào)成水平方向，使水從管口沿水平方向噴出，待水在空中形成穩(wěn)定的彎曲水柱后，緊貼水柱后方放置白底方格板，放置方格板時方格板上的方格線分別豎直和水平，現(xiàn)利用手機正對水柱拍攝照片，取水柱上的三個點a、b、c，如圖乙所示。已知每個正方形方格的邊長為L，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：(1)水流噴出時的初速度大??；(2)出水口到b點的位移大小。14.如圖所示，火箭內(nèi)測試儀平臺上放置一個壓力傳感器，有一個物體放在壓力傳感器上?，F(xiàn)在火箭以加速度a=g2豎直向上勻加速發(fā)射升空，某時刻物體對傳感器的壓力恰好是在地面發(fā)射加速時的1727。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為(1)地球的平均密度；(2)該時刻火箭所在位置的重力加速度大??；(3)該時刻火箭離地面的高度。15.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定的四分之一光滑圓弧軌道AB和水平傳送帶BC相切于B點，圓弧軌道的半徑R=1.8m，傳送帶以速度v=3m/s沿逆時針方向運行，水平地面上固定一傾角θ=45°的直角斜面體DEF，直角邊EF的高度h=5m，C點位于D點的正上方，并與E點等高。一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=1kg的滑塊從圓弧軌道頂端A點由靜止開始自由下滑，滑塊剛好不從傳送帶右端C點滑落。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)(1)滑塊第一次滑到B點時對圓弧軌道的壓力；(2)滑塊從滑上傳送帶至第一次返回到B點的過程中，與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量；(3)若圓弧軌道半徑可調(diào)，滑塊從C點飛出后，落到斜面DE上的最小動能及對應圓弧軌道的半徑。

答案和解析1.【答案】A

【解析】A由于圖中軌跡不對稱，說明足球受到空氣阻力和重力作用，圖示位置足球受豎直向下的重力和水平向左的空氣阻力，所以足球所受合力方向為左下方，故A正確。BCD錯誤。2.【答案】D

【解析】A、物體運動情況未知，不能判斷靜摩擦力是否做功，故A錯誤;

B、物體所受合外力不為0時，合外力方向上不一定有位移，如勻速圓周運動，因此動能不一定變，故B錯誤;

C、機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，與合外力是否為0無關(guān)，故C錯誤；

D、一對相互作用力做功的代數(shù)和可能為0，可能不為0，可能為正功，可能為負功，故D正確。3.【答案】D

【解析】AB、食物釋放后做平拋運動，軌跡是拋物線，相等時間內(nèi)速度的變化量相等，故AB錯誤;

C、1s時食物水平方向速度vx=xt=2m/s，位移x=vxt=2m，豎直方向速度vy=10m/s，位移4.【答案】C

【解析】A、B選項可計算火星質(zhì)量，但不知道火星半徑，無法計算火星密度;

D選項既不能求火星質(zhì)量，也不能計算火星密度;故ABD錯誤，C正確。5.【答案】C

【解析】AB.航模飛機的線速度等于st，角速度等于θt，故半徑r=vω=sθ，向心加速度為θst2，故AB錯誤;6.【答案】B

【解析】A、旋轉(zhuǎn)艙中的宇航員做勻速圓周運動，圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，向心加速度大小應為g，合力指向圓心，處于非平衡狀態(tài)，A錯誤；

B、宇航員要感受到與在地面相同效果的重力體驗，需要站立在環(huán)形空間站外側(cè)，故宇航員感受到的“等效重力”方向沿半徑向外。B正確；

CD、根據(jù)g=ω2r=v2r，解得：故選B7.【答案】C

【解析】A、桿勻速轉(zhuǎn)動，從開始計時至第一次運動到最低點，桿對球的作用力做功與重力做功代數(shù)和為零，小球重力做功的平均功率為P=W12T=2mgLπω=2mgLωπ，故A錯誤，C正確;

B、小球轉(zhuǎn)動到與8.【答案】B

【解析】對游客A有mgtanα=m(2R+Lsinα)(2πn2)2，解得n2=12πg(shù)tanα2R+Lsinα，故A錯誤;

對游客B有mgtanβ=m(R+Lsinβ)(2πn2)2，由N1n1=N2n2，得主動輪的轉(zhuǎn)速n1=N2N112πg(shù)tanβR+Lsinβ，故B正確;9.【答案】BD

【解析】衛(wèi)星在Ⅱ軌道經(jīng)過A點的速度大于在I軌道的速度，I軌道的速度大于Ⅲ軌道的速度，故衛(wèi)星在Ⅱ軌道經(jīng)過A點的速度大于在Ⅲ軌道的速度，衛(wèi)星在Ⅲ軌道的動能比在I軌道動能小，故A錯誤、D正確;

由an=GMr2知衛(wèi)星在Ⅱ、Ⅲ軌道經(jīng)過B點的加速度相等，故B正確;

由GMm10.【答案】BC

【解析】A、a到c過程，對小球由動能定理F?3R?mgR=12mvc2?0，得vc=gR，c處水平方向Nc?F=mvc2R，解得Nc=1.5mg，由牛頓第三定律，小球運動到c點時對圓弧軌道的壓力大小為1.5mg，故A錯誤;

B、c處加速度a=vc2R2+g11.【答案】(1)7；

(2)1:2；1:4

【解析】解：(1)6為橫臂，小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供;7為標尺，根據(jù)7上露出的紅白等分標記，可粗略計算出兩球所受向心力的比值；

(2)兩個塔輪轉(zhuǎn)動的線速度相等，由ω=vR得A、B兩球轉(zhuǎn)動時的角速度之比為1:2;

由Fn12.【答案】(1)AC；

(2)0.37；0.39；

(3)2mgL【解析】解：(1)A、小球運動過程中有阻力作用，要選用體積小、密度大的小球，故A正確;

B、利用v=2g(H?h)計算小球在最低點的速度，直接應用了機械能守恒，故B錯誤;

C、小球運動過程中重力的法向分力以及速度均不斷增大，故繩上的拉力一直增大，在最低點拉力最大，故C正確。

(2)在最低點根據(jù)牛頓第二定律有F?mg=mv2L，

所以在最低點的動能Ek=12mv2=12(F?mg)L=0.37J，

所以從釋放到最低點動能增量△Ek13.【答案】(1)由于a到b，b到c的水平位移相等，且水在水平方向做勻速直線運動，所以從a到b和b到c的時間相等。

設tab=tbc=T，豎直方向上：5L?3L=gT2①

水平方向上：2L=v0T②

聯(lián)立解得：v0=2gL

(2)設b點的豎直分速度為vby，從出水口到b點的時間為t，根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度為全程的平均速度，

可知：vby=8L2T=4LT③水柱從出水口到b點的時間：【解析】詳細解答和解析過程見【答案】14.【答案】(1)在地球表面：GMmR2=mg

地球的體積：V=43πR3

地球的平均密度：ρ=MV

聯(lián)立以上各式解得：ρ=3g4πGR

(2)設該時刻火箭所在位置重力加速度為g′在地球表面：F1?mg=ma

在該時刻火箭所在位置：F2?mg′=ma

由題意：【解析】詳細解答和解析過程見【答案】15.【答案】解：(1)從A到B:mgR=12mvB2?0，

在B點：FN?mg=mvB2R，

聯(lián)立解得：FN=30N，

由牛頓第三定