精品解析：天津市滨海新区大港第一中学2023-2024学年高一下学期月考物理试题

2024大港一中高一下学期第二次形成性检测物理科目试卷 （考试时长：60min 满分：100分） 一、单项选择题（本项共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 功是标量，所以-3J的功小于+2J的功 B. 重力势能是标量，但是-3J的重力势能小于+2J的重力势能 C. 摩擦力对物体总是做负功 D. 作用力对物体做正功，其反作用力一定对另一物体做负功 2. 2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星，则该卫星（　　） A. 可以经过天津正上空 B. 加速度小于空间站的加速度 C. 运行周期等于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度 3. 2024年4月3日，遥感四十二号01星在西昌卫星发射中心顺利升空，卫星的轨道如图所示，其中Ⅰ和Ⅲ为高度不同的圆轨道，椭圆轨道Ⅱ分别与Ⅰ和Ⅲ相切于P点和Q点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运动的机械能守恒 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 C. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度 4. 中国面食之一“刀削面”世界有名。“刀削面”传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈质量相等，都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，关于小面圈在空中运动，下列描述正确旳是（　　） A. 落点远的面圈加速度大 B. 落点远的面圈运动时间长 C. 落入锅中时，进水最大速度是最小速度的3倍 D. 重力做功的平均功率都相等 5. 如图所示，质量为m的小球从距桌面h1，高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为h2.选择桌面为参考平面，则小球（　　） A. 在A点时的重力势能为mgh1h2 B. 在B点时重力势能为mgh2 C. 在B点时的动能为mgh1h2 D. 在B点时的机械能为mgh1h2 6. 中国FAST是目前全球最大且最灵敏的射电望远镜，利用FAST灵敏度高、可监测脉冲星数目多、测量精度更高的优势，发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。利用引力波观测，能够捕捉到“黑暗”的蛛丝马迹，探测宇宙中最大质量的天体即超大质量黑洞的增长、演化及合并过程。若甲、乙两个恒星组成的双星系统在合并前稳定运行时，绕同一点做圆周运动，测得甲、乙两恒星到绕行中心的距离之比为3：2，则甲、乙两恒星（　　） A. 质量之比为3：2 B. 向心力之比为3：2 C. 周期之比为3：2 D. 动能之比为3：2 7. “歼-20”是中国自主研制双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动，经时间t飞机达到最大速度，刚好离地起飞，设战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变。则战斗机在该过程（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 速度增加的越来越快 C. 发动机的牵引力做功为Pt D. 克服阻力所做的功为 二、多项选择题（本项共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 下列有关物理现象的描述正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 平抛运动一定是匀变速运动 C. 圆周运动的加速度一定改变 D. 做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒 9. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） A. 物体重力所做的功是 B. 推力对物体做的功是 C. 合力对物体做的功是 D. 阻力对物体做的功是 10. 同步卫星离地心的距离为r，运行速率为V1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为V2，地球半径为R，则（　　） A. B. C. D. 三、实验填空题（本项共7空，每空2分，共14分。） 11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________ A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量___________（选填“相同”或“不同”）的小球分别放到挡板C和挡板___________（选填“A”或“B”），调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径___________（选填“相同”或“不同”）。 12. 用甲图实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。实验过程中，用铁锤打击弹片，使A球水平抛出，同时B球自由落下，并用频闪照相记录小球的运动情况，如图乙所示。发现两球在竖直方向的运动始终同步。 （1）下列判断正确的是___________ A. 实验中必须保证两球的质量相等 B. 球A在竖直方向的分运动为自由落体运动 C. 若增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将延长 （2）已知拍照时频闪周期是0.05s，图乙中每个小方格的边长为l=1.20cm。通过计算得出小球A抛出时的速度大小=___________m/s，当地的重力加速度g=___________。 三、解答题（本项共3小题，共36分。解答中应写出必要的文字说明、公式，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 13. 如图所示，质量为m=2kg物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用，物体向右匀加速移动L=4m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）该过程摩擦力做的功Wf； （2）物体移动了4m时，拉力F做功的瞬时功率P。 14. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。3名“80后”航天员将在空间站驻留约6个月，开展90余项实（试）验。假设神舟十八号在飞行的某过程中绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，飞船离地面的高度h=3R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，求： （1）地球的平均密度 （2）飞船绕地球运行的周期T 15. 图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，某同学将其简化成图乙的“轨道”模型：该轨道由倾斜轨道、圆轨道1、水平轨道和圆轨道2组成，两个圆轨道在同一竖直平面内且不重叠，B、C分别是两个圆形轨道的最低点。滑块（视为质点）在倾斜轨道的A点由静止释放，经过拐点处的能量损失忽略不计，BC段轨道粗糙，其余轨道均忽略摩擦。已知圆轨道1的半径R1=2m，BC段长度L=8m，滑块与BC段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，求： （1）滑块刚好通过圆轨道1时，释放点距离地面的高度h； （2）滑块刚好通过圆轨道1同时又能进入圆轨道2，且不脱离圆轨道2，则在设计圆轨道2时半径R2应满足的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024大港一中高一下学期第二次形成性检测物理科目试卷 （考试时长：60min 满分：100分） 一、单项选择题（本项共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 功是标量，所以-3J的功小于+2J的功 B. 重力势能是标量，但是-3J的重力势能小于+2J的重力势能 C. 摩擦力对物体总做负功 D. 作用力对物体做正功，其反作用力一定对另一物体做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．功是标量，但功的正、负号表示力对物体做功的性质，不表示功的大小，所以-3J的功大于+2J的功，A错误； B．重力势能是标量，但重力势能的正、负号表示大小，因此-3J的重力势能小于+2J的重力势能，B正确； C．摩擦力对物体也可能做正功，如重物随倾斜的传送带向上运动时，传送带对重物的摩擦力做正功，摩擦力不总是做负功，C错误； D．作用力对物体做正功，其反作用力对另一物体也可能做负功，也可能做正功，D错误。 故选B。 2. 2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星，则该卫星（　　） A 可以经过天津正上空 B. 加速度小于空间站的加速度 C. 运行周期等于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．中继卫星是地球同步卫星，只能定点在赤道正上方，因此该卫星不可以经过天津正上空，A错误； B．由牛顿第二定律可得 由于该卫星的轨道半径比空间站的轨道半径大，因此该卫星的加速度小于空间站的加速度，B正确； C．由万有引力提供向心力，可得 解得 由于该卫星的轨道半径比空间站的轨道半径大，因此该卫星运行周期大于空间站的运行周期，C错误； D．地球的第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度，由万有引力提供向心力，可得 该卫星的轨道半径比地球的半径大，因此该卫星运行速度小于地球的第一宇宙速度，D错误。 故选B。 3. 2024年4月3日，遥感四十二号01星在西昌卫星发射中心顺利升空，卫星的轨道如图所示，其中Ⅰ和Ⅲ为高度不同的圆轨道，椭圆轨道Ⅱ分别与Ⅰ和Ⅲ相切于P点和Q点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运动的机械能守恒 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 C. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的速度 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．卫星在轨道Ⅱ上运动时，只有万有引力做功，因此卫星的机械能守恒，A正确； B．由开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期，B错误； C．卫星在轨道Ⅰ上经过P点要点火加速进入轨道Ⅱ，因此卫星在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的速度，C错误； D．由牛顿第二定律可得 轨道Ⅱ上Q点与轨道Ⅲ上Q点到地心的距离相等，因此卫星在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度，D错误。 故选A。 4. 中国面食之一“刀削面”世界有名。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈质量相等，都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，关于小面圈在空中运动，下列描述正确旳是（　　） A. 落点远的面圈加速度大 B. 落点远面圈运动时间长 C. 落入锅中时，进水的最大速度是最小速度的3倍 D. 重力做功的平均功率都相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．面圈做平抛运动，加速度为重力加速度，故面圈加速度相等，故A错误； B．面圈做平抛运动，竖直方向有 可得 故面圈运动时间相同，故B错误； C．落入锅中时，进水时最大水平速度为 落入锅中时，进水时最小水平速度为 落入锅中时，进水时竖直速度为 则落入锅中时，进水时最大速度为 则落入锅中时，进水时最小速度为 故C错误； D．面圈质量相等，落入锅中时，重力做功相同，且面圈运动时间相同，故面圈重力做功的平均功率都相等，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量为m的小球从距桌面h1，高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为h2.选择桌面为参考平面，则小球（　　） A. 在A点时的重力势能为mgh1h2 B. 在B点时的重力势能为mgh2 C. 在B点时的动能为mgh1h2 D. 在B点时的机械能为mgh1h2 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A点时的重力势能为 故A错误； B．在B点时的重力势能为 故B错误； C．小球从A点到B点，根据动能定理 故C正确； D．小球下落过程中，机械能守恒，选择桌面为参考平面，则机械能恒为，故D错误。 故选C。 6. 中国FAST是目前全球最大且最灵敏的射电望远镜，利用FAST灵敏度高、可监测脉冲星数目多、测量精度更高的优势，发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。利用引力波观测，能够捕捉到“黑暗”的蛛丝马迹，探测宇宙中最大质量的天体即超大质量黑洞的增长、演化及合并过程。若甲、乙两个恒星组成的双星系统在合并前稳定运行时，绕同一点做圆周运动，测得甲、乙两恒星到绕行中心的距离之比为3：2，则甲、乙两恒星（　　） A. 质量之比为3：2 B. 向心力之比为3：2 C. 周期之比为3：2 D. 动能之比为3：2 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设甲、乙两恒星到绕行中心的距离分别为和，质量分别为和，由题意可知，两恒星的角速度和向心力大小相等，则有 则甲、乙两恒星质量之比为 向心力之比为，AB错误； C．甲、乙两恒星绕同一圆心转动，因此角速度相等，则周期相等，周期之比为，C错误； D．由线速度与角速度的关系公式可得，甲、乙两恒星的线速度大小分别为 则有甲、乙两恒星的动能之比为 D正确。 故选D。 7. “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动，经时间t飞机达到最大速度，刚好离地起飞，设战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变。则战斗机在该过程（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 速度增加的越来越快 C. 发动机的牵引力做功为Pt D. 克服阻力所做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动，战斗机的速度逐渐增大，则有牵引力 逐渐减小，战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变，由牛顿第二定律可得 可知加速度逐渐减小，因此战斗机做加速度逐渐减小的加速直线运动，则速度增加的越来越慢，AB错误； C．由做功公式可得，发动机的牵引力做功为 C正确； D．由动能定理可得 则克服阻力所做的功为 D错误。 故选C。 二、多项选择题（本项共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 下列有关物理现象的描述正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 平抛运动一定是匀变速运动 C. 圆周运动的加速度一定改变 D. 做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．曲线运动的加速度不为零，一定是变速运动，故A正确； B．平抛运动的加速度为重力加速度，恒定不变，一定是匀变速运动，故B正确； C．圆周运动的向心加速度方向在不断改变，故圆周运动的加速度一定改变，故C正确； D．做匀速圆周运动的物体，动能保持不变，重力势能不一定不变，故机械能不一定守恒，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） A. 物体重力所做的功是 B. 推力对物体做的功是 C. 合力对物体做功是 D. 阻力对物体做的功是 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体重力所做的功是 故A错误； B．从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶B，物体沿推力方向的位移为，故推力对物体做的功是 故B正确； C．根据动能定理，合力对物体做的功是 故C正确； D．从山坡底部A处由静止运动至高为的坡顶B，根据动能定理 解得阻力对物体做的功是 故D错误。 故选BC。 10. 同步卫星离地心的距离为r，运行速率为V1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为V2，地球半径为R，则（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】同步卫星与地球赤道上的物体转动的周期相同，角速度相同 所以 向心加速度 故选BD。 三、实验填空题（本项共7空，每空2分，共14分。） 11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________ A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量___________（选填“相同”或“不同”）的小球分别放到挡板C和挡板___________（选填“A”或“B”），调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径___________（选填“相同”或“不同”）。 【答案】（1）B （2） ①. 相同 ②. A ③. 不同 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系，采用的实验方向是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，故A错误； B．探究加速度与力、质量的关系采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要控制质量和半径相同，则需要把质量相同的小球分别放在挡板C和挡板A。 [3]当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要控制角速度不同，变速塔轮边缘的线速度相等，根据 为使角速度不同，应调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径不同。 12. 用甲图实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。实验过程中，用铁锤打击弹片，使A球水平抛出，同时B球自由落下，并用频闪照相记录小球的运动情况，如图乙所示。发现两球在竖直方向的运动始终同步。 （1）下列判断正确的是___________ A. 实验中必须保证两球的质量相等 B. 球A在竖直方向的分运动为自由落体运动 C. 若增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将延长 （2）已知拍照时频闪周期是0.05s，图乙中每个小方格的边长为l=1.20cm。通过计算得出小球A抛出时的速度大小=___________m/s，当地的重力加速度g=___________。 【答案】（1）B （2） ①. 0.72 ②. 9.60 【解析】 【小问1详解】 A．在误差允许范围内，实验中不必保证两球的质量相等，因为两球下落时间与质量无关，故A错误； B．因两球在同一高度，同时下落，又同时落地，因此球A在竖直方向的分运动为自由落体运动，故B正确； C．若增大打击弹片力度，A球的初速度增大，但A球在空中运动时间与初速度无关，A球在空中运动时间将不变，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]已知拍照时频闪周期是0.05s，图乙中每个小方格的边长为l=1.20cm，A球在水平方向做匀速直线运动，因此小球A抛出时的速度大小 [2]由匀变速直线运动的推论公式可得，当地的重力加速度为 三、解答题（本项共3小题，共36分。解答中应写出必要的文字说明、公式，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 13. 如图所示，质量为m=2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用，物体向右匀加速移动L=4m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）该过程摩擦力做的功Wf； （2）物体移动了4m时，拉力F做功的瞬时功率P。 【答案】（1）−28J；（2）16w 【解析】 【详解】（1）由题意可知，滑动摩擦力是 该过程摩擦力做的功 联立解得 （2）物体移动了4m时，由动能定理可得 拉力F做功的瞬时功率 联立解得 14. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。3名“80后”航天员将在空间站驻留约6个月，开展90余项实（试）验。假设神舟十八号在飞行的某过程中绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，飞船离地面的高度h=3R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，求： （1）地球的平均密度 （2）飞船绕地球运行周期T 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）不考虑地球自转，地面附近的物体的重力和万有引力相等，则有 联立解得 （2）飞船做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，则有 联立解得 15. 图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，某同学将其简化成图乙的“轨道”模型：该轨道由倾斜轨道、圆轨道1、水平轨道和圆轨道2组成，两个圆轨道在同一竖直平面内且不重叠，B、C分别是两个圆形轨道的最低点。滑块（视为质点）在倾斜轨道的A点由静止释放，经过拐点处的能量损失忽略不计，BC段轨道粗糙，其余轨道均忽略摩擦。已知圆轨道1的半径R1=2m，BC段长度L=8m，滑块与BC段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，求： （1）滑块刚好通过圆轨道1时，释放点距离地面的高度h； （2）滑块刚好通过圆轨道1同时又能进入圆轨道2，且不脱离圆轨道2，则在设计圆轨道2时半径R2应满足的范围。 【答案】（1）；（2）或 【解析】 【详解】（1）滑块恰好能过圆轨道1时，则在最高点满足 滑块从释放点到竖直圆轨道1的最高点，由动能定理得 联立解得 （2）要保证滑块不脱离轨道2，可分两种情况进行讨论： ①轨道半径R2较小时，滑块恰能通过竖直圆轨道2，应满足 滑块由圆轨道1的最高点运动到圆轨道2的最高点，根据动能定理有 联立解得 ②轨道半径R2较大时，滑块运动到圆轨道2的圆心等高处速度是零，根据动能定理 联立解得 综上所述可知 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$