精品解析：河南省驻马店市驻马店经济开发区2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2023—2024学年高一下学期第三次月考 物 理 试 卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号，座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿首先通过实验测出了引力常量 B. 地面附近的物体受到的重力就是万有引力 C. 当两个物体紧挨在一起时，两物体间的引力无穷大 D. 地球静止卫星（相对地面静止）只能在赤道的正上方，且到地心的距离是一定的 2. 在光滑水平面上一质点做匀速率曲线运动的轨迹如图所示，质点在途经M、N、P、Q位置时的速度和所受合力F 的方向，可能正确的是（ ） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 3. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 4. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，细杆AB的A端紧挨竖直墙面，B 端贴着水平地面，在A端沿着墙面下移的过程中，当AB杆与地面的夹角为30°时，A 端与B 端的速度大小之比为（ ） A. 1：3 B. 3：1 C. ：1 D. 1： 6. 2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球静止卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ） A. 轨道半径比静止卫星的轨道半径小 B. 角速度比静止卫星的角速度小 C. 线速度比静止卫星的线速度小 D. 向心加速度比静止卫星的向心加速度小 7. 质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度大小为a，速度大小为v1时，发动机的功率为 P。若汽车以额定功率行驶的最大速度为 v2，则汽车的额定功率为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 9. 中国高铁实现了数字化、智能化管理，是世界上商业运营速度最快的高铁系统。如图所示，某满载旅客的列车通过半径为r、铁轨平面与地面倾角为的一段圆弧形铁轨时，车轮对内、外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车通过圆弧形铁轨时的速度大小为 B. 若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压内轨 C. 若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压外轨 D. 若列车减速通过该圆弧轨道，则列车对内轨的作用力增大 10. 如图所示，甲、乙两卫星在同一平面内绕地球同向做匀速圆周运动，其中乙运行的周期为1天，甲在半径为r的轨道上，图示时刻两卫星恰好相距最近。地球的质量为M，地球自转的角速度大小为，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 甲运行的周期大于1天 B. 甲运行的周期小于1天 C. 从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为 D. 从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为了研究平抛运动的规律，某同学用如图甲所示的装置进行实验。 （1）关于本实验，下列操作中，必要的是______ A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （2）实验中得到的小球运动轨迹的一部分如图乙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，坐标原点O______（填“是”或“不是”）抛出点；取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为______m/s（计算结果保留两位有效数字）。 12. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端竖直安装有光电门，将小球从斜槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距斜槽末端的高度 h以及小球通过光电门的时间 t，测得小球的直径为d。 （1）斜槽末端________（填“必须”或“无须”）调节至水平。 （2）小球通过光电门时的速度大小可表示为_______（用d、t表示）。 （3）若当地的重力加速度大小g=_______（用h、d、t表示），则小球被释放后沿斜槽下滑的过程中机械能守恒。 （4）本实验对结论有影响的因素是__________（写出一条即可）。 13. 飞镖是一种集竞技、健身及娱乐于一体的运动。一名运动员在距离一竖直木板墙壁前的位置，将一质量的飞镖（视为质点）以的速度水平投出。取重力加速度大小。 （1）若不计空气阻力，求飞镖插在墙壁上的位置与抛掷点的竖直距离h。 （2）若飞镖投出后，受到大小的恒定水平空气阻力（不计竖直方向的空气阻力），要使飞镖仍插在墙壁原来的位置，求飞镖水平投出时的速度大小v。 14. 2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称正式公布，月面着陆器被命名为“揽月”，载人登月进入倒计时。假设若干年后，已经把月球开发成了度假星球，可以随时去月球观光旅游，体验与地球上不一样的风景与乐趣。某人穿着宇航服在月球基地外平直月面上打高尔夫。已知地球的质量为M、半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，月球的质量为m、半径为r。 （1）求月球的第一宇宙速度； （2）若高尔夫球的初速度大小为，方向与月面的夹角为，求高尔夫球在空中的运动时间t； 15. 如图所示，半径的半圆轨道ABCD竖直固定，D点在圆心O点的正上方，是圆弧的最高点，固定圆管轨道NA与半圆轨道在最低点A平滑对接，管口N点的切线水平且N、O、B三点等高，劲度系数的水平轻质弹簧一端固定在竖直墙上的P点，当弹簧处于原长时，另一端正好处在N点。一质量的小球（视为质点）置于N点且不与弹簧粘连，现移动小球压缩弹簧直到小球到达Q点，然后由静止释放小球，小球到达半圆轨道上的C点时刚好脱离轨道。已知Q、N两点间的距离，弹簧的弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度大小，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求小球通过A点时对半圆轨道的压力大小； （2）求C点距B点的高度h（结果用分式表示）； （3）若仅改变小球的质量，求在小球恰好能到达D点的情况下小球的质量（结果用分式表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年高一下学期第三次月考 物 理 试 卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号，座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿首先通过实验测出了引力常量 B. 地面附近的物体受到的重力就是万有引力 C. 当两个物体紧挨在一起时，两物体间的引力无穷大 D. 地球静止卫星（相对地面静止）只能在赤道的正上方，且到地心的距离是一定的 【答案】D 【解析】 【详解】A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量，故A错误； B．重力是地球附近的物体由于地球的万有引力而产生的，是万有引力的一个分力，故B错误； C．当两个物体紧挨在一起时，两个物体不能看作质点，万有引力计算公式不适用，故C错误； D．地球静止卫星相对地面静止只能在赤道的正上方，根据可知且到地心的距离是一定的，故D正确。 故选D。 2. 在光滑水平面上一质点做匀速率曲线运动的轨迹如图所示，质点在途经M、N、P、Q位置时的速度和所受合力F 的方向，可能正确的是（ ） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 【答案】B 【解析】 【详解】该质点做匀速率曲线运动，速率不变，合力指向轨迹凹侧，速度方向沿轨迹的切线，且合力与速度方向垂直，质点在途经 N位置时的速度和所受合力 F 的方向正确。 故选B。 3. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 【答案】D 【解析】 【详解】小汽车由静止释放到沿直线滑行距离s后停下，由动能定理可得 由功能关系可得，发条的弹性势能是 故选D。 4. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A正确、B错误； CD．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有 则抛出后速度大小为 可知速度大小与时间不是一次函数关系，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，细杆AB的A端紧挨竖直墙面，B 端贴着水平地面，在A端沿着墙面下移的过程中，当AB杆与地面的夹角为30°时，A 端与B 端的速度大小之比为（ ） A. 1：3 B. 3：1 C. ：1 D. 1： 【答案】C 【解析】 【详解】A、B两端沿杆的方向的速度相等，有 解得 故选C。 6. 2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球静止卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ） A. 轨道半径比静止卫星的轨道半径小 B. 角速度比静止卫星的角速度小 C. 线速度比静止卫星的线速度小 D. 向心加速度比静止卫星的向心加速度小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据，得 云海二号02组卫星的轨道半径比静止卫星的轨道半径小，故 A 正确； B．根据，得 云海二号02组卫星的角速度比静止卫星的角速度大，故B错误； C．根据，得 云海二号 02组卫星的线速度比静止卫星的线速度大，故C错误； D．根据，得 云海二号 02组卫星的向心加速度比静止卫星的向心加速度大，故D错误。 故选A。 7. 质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度大小为a，速度大小为v1时，发动机的功率为 P。若汽车以额定功率行驶的最大速度为 v2，则汽车的额定功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对汽车受力分析，设汽车受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律有 F-f=ma 又P=Fv1，解得 额定功率 解得 故选B。 8. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．重力做功与路径无关，根据 在小球从A点运动到C点的过程中，重力对小球做的功 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功 A错误，B正确。 CD．以桌面为重力势能的参考平面，根据 小球在A、B两点时的重力势能分别为 ， C正确，D错误。 故选BC。 9. 中国高铁实现了数字化、智能化管理，是世界上商业运营速度最快的高铁系统。如图所示，某满载旅客的列车通过半径为r、铁轨平面与地面倾角为的一段圆弧形铁轨时，车轮对内、外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车通过圆弧形铁轨时的速度大小为 B. 若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压内轨 C. 若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压外轨 D. 若列车减速通过该圆弧轨道，则列车对内轨的作用力增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设列车以速率v转弯时，车轮对内、外铁轨恰好都没有侧向挤压，此时火车的受力情况如图所示 有 解得 选项A正确； BC．只要转弯时的速率为v，列车就不会对内、外轨产生挤压，与列车质量无关，选项BC错误； D．当列车减速通过该圆弧轨G道时，车轮将挤压内轨，此时列车对内轨的作用力增大，选项D正确。 故选AD。 10. 如图所示，甲、乙两卫星在同一平面内绕地球同向做匀速圆周运动，其中乙运行的周期为1天，甲在半径为r的轨道上，图示时刻两卫星恰好相距最近。地球的质量为M，地球自转的角速度大小为，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 甲运行的周期大于1天 B. 甲运行的周期小于1天 C. 从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为 D. 从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，运行的周期越长，因为乙运行的周期为1天，所以甲运行的周期小于1天，选项A错误，B正确； CD．根据 可得甲的角速度大小 设从题中图示时刻起，甲，乙再一次相距最近所需的最短时间为t，有 解得 选项C错误、D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为了研究平抛运动的规律，某同学用如图甲所示的装置进行实验。 （1）关于本实验，下列操作中，必要的是______ A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从不同位置由静止释放小球 C. 通过调节使木板保持竖直 D. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 （2）实验中得到的小球运动轨迹的一部分如图乙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，坐标原点O______（填“是”或“不是”）抛出点；取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为______m/s（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AC （2） ①. 不是 ②. 4.0 【解析】 【小问1详解】 A．通过调节使斜槽末端保持水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确； B．每次都需要从同一位置由静止释放小球，以保证小球到达底端时的速度相同，选项B错误； C．通过调节使木板保持竖直，以防止小球和木板发生擦碰，选项C正确； D．斜槽与小球之间的摩擦对该实验无影响，只需要小球到达底端时速度相同即可，选项D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]水平方向位移相等，可知时间间隔相等，竖直方向的位移之比为25:35:45=5:7:9，可知不是从1开始的连续奇数比，则坐标原点O不是抛出点； [2]竖直方向，根据 解得 T=0.1s 则小球离开斜槽末端时的初速度大小为 12. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端竖直安装有光电门，将小球从斜槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距斜槽末端的高度 h以及小球通过光电门的时间 t，测得小球的直径为d。 （1）斜槽末端________（填“必须”或“无须”）调节至水平。 （2）小球通过光电门时的速度大小可表示为_______（用d、t表示）。 （3）若当地的重力加速度大小g=_______（用h、d、t表示），则小球被释放后沿斜槽下滑的过程中机械能守恒。 （4）本实验对结论有影响的因素是__________（写出一条即可）。 【答案】 ①. 必须 ②. ③. ④. 存在空气阻力、斜槽不可能完全光滑等 【解析】 【详解】（1）[1]光电门竖直放置，则斜槽末端必须调节至水平。 （2）[2]小球通过光电门时的速度大小可表示为 （3）[3]若机械能守恒，则由能量关系 可得当地的重力加速度大小 （4）[4]本实验对结论有影响的因素是存在空气阻力、斜槽不可能完全光滑等； 13. 飞镖是一种集竞技、健身及娱乐于一体的运动。一名运动员在距离一竖直木板墙壁前的位置，将一质量的飞镖（视为质点）以的速度水平投出。取重力加速度大小。 （1）若不计空气阻力，求飞镖插在墙壁上的位置与抛掷点的竖直距离h。 （2）若飞镖投出后，受到大小的恒定水平空气阻力（不计竖直方向的空气阻力），要使飞镖仍插在墙壁原来的位置，求飞镖水平投出时的速度大小v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，飞镖投出后在空中做平抛运动，其飞行时间 飞镖在竖直方向上的位移大小 解得 （2）飞镖投出后在水平方向上做匀减速运动，其加速度大小 经分析可知 解得 14. 2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称正式公布，月面着陆器被命名为“揽月”，载人登月进入倒计时。假设若干年后，已经把月球开发成了度假星球，可以随时去月球观光旅游，体验与地球上不一样的风景与乐趣。某人穿着宇航服在月球基地外平直月面上打高尔夫。已知地球的质量为M、半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，月球的质量为m、半径为r。 （1）求月球的第一宇宙速度； （2）若高尔夫球的初速度大小为，方向与月面的夹角为，求高尔夫球在空中的运动时间t； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）地球表面万有引力与重力近似相等，有 根据万有引力提供向心力有 解得 （2）在月面上有 高尔夫球到达最高点的时间满足 解得 15. 如图所示，半径的半圆轨道ABCD竖直固定，D点在圆心O点的正上方，是圆弧的最高点，固定圆管轨道NA与半圆轨道在最低点A平滑对接，管口N点的切线水平且N、O、B三点等高，劲度系数的水平轻质弹簧一端固定在竖直墙上的P点，当弹簧处于原长时，另一端正好处在N点。一质量的小球（视为质点）置于N点且不与弹簧粘连，现移动小球压缩弹簧直到小球到达Q点，然后由静止释放小球，小球到达半圆轨道上的C点时刚好脱离轨道。已知Q、N两点间的距离，弹簧的弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度大小，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求小球通过A点时对半圆轨道的压力大小； （2）求C点距B点的高度h（结果用分式表示）； （3）若仅改变小球的质量，求在小球恰好能到达D点的情况下小球的质量（结果用分式表示）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球通过A点时的速度大小为，根据机械能守恒定律 设此时小球所受半圆轨道的支持力大小为，根据牛顿第二定律 解得 又 解得 （2）设O、C两点的连线与竖直方向的夹角为，C点距N点的高度为h，有 设小球通过C点时的速度大小为，根据牛顿第二定律 根据机械能守恒定律有 解得 （3）设小球通过D点时的速度大小为，根据牛顿第二定律 根据机械能守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $