河南省三门峡市灵宝市实验高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

1 2024-2025学年高一物理下学期第一次月考试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 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，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．质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个相互垂直方向上分运动的 v t 图像分别如图甲、乙。下列说法正确的是（ ） A． 2 s末物体的速度大小为8 m / s B．物体的初速度大小为 5 m / s C．物体所受的合外力大小为 4 N D．前 2 s内物体的位移大小为4 5 m 2．如图，小船 S要过河， P处为小船的正对岸位置，河宽 30md  ，水流速度 1 3m/sv  ， 小船在静水中划行的速度 2 5m/sv  。下列说法中正确的是（ ） A．小船到达河对岸位置离 P点的最小距离为18m B．小船过河的最短时间为6s C．若水流速度变大，小船到达河对岸位置离 P点的最小距离一定变大 D．若水流速度变大，小船过河的最短时间一定变长 3．如图为某种型号自行车的传动装置示意图，大齿轮通过链条带动小齿轮转动，后轮随小 齿轮一起转动。已知大齿轮的齿数为 36，小齿轮的齿数为 16，小齿轮的半径为 5cm，后轮 半径为 30cm，A为大齿轮边缘的点，B为小齿轮边缘的点，C为后轮边缘上的一点，关于 自行车传动过程下列说法正确的是（ ） A．A、B、C三点的线速度大小之比为 9∶9∶24 B．A、B、C三点的角速度大小之比为 9∶4∶4 2 C．A、B、C三点的向心加速度大小之比为 4∶9∶54 D．若某同学骑该自行车使大齿轮每分钟转 20圈，则自行车行驶的平均速率约为 0.62m/s 4．如图所示，不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮连接物块 B，绳的另一端和套在固定竖直杆 上的圆环 A连接。A在外力作用下沿杆向上运动，带动 B向下运动，左侧绳与竖直向 上方向夹角为（ 90  ），则（ ） A． A B cosv v  B．若 A减速上升，B可能匀速下降 C．若 A匀速上升，B一定减速下降 D．若 A加速上升，绳的拉力一定大于 B的重力 5.．如图所示，粗糙水平转盘上，质量相等的 A、B两个物块（均可视为质点）叠放在一起， 随转盘一起做匀速圆周运动，它们到转轴的距离均为 r。A、B之间的动摩擦因数为 1 ， B与转盘之间的动摩擦因数为 2 ，各接触面之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重 力加速度为 g。则下列说法正确的是（ ） A．在随转盘做匀速圆周运动过程中，B运动所需的向心力大于 A运动所需的向心力 B．A、B均未发生滑动时，A、B之间的摩擦力和 B与转盘之间的摩擦力大小相等 C．若 1 2  ，随着转盘角速度的增加，则 A先相对 B发生滑动 D．若 1 2  ，为保证 A、B均不发生滑动，转盘转动的角速度不能大于 1 g r  6.a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是 2R和 3R（R为 地球半径）。下列说法不正确的是（ ） A、a、b 的线速度大小之比是 2 3 ：3 B、 a、b 的周期之比是 27 ： 64 C、 a、b的角速度大小之比是 8：3 3 D、 a、b 的向心加速度大小之比是 4：9 7.如图所示，假设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g0，飞船在距月球表面高度为 3R 的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的 A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点 B再 次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。则( ) A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为1 4 g0R B．飞船在 A点处点火时，速度增加 C．飞船在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为 2π R g0 D．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过 A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过 A点的加速度 3 8.有�、�、�、�四颗地球卫星，卫星�还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星 �在地面附近近地轨道上正常运动，�是地球同步卫星，�是高空探测卫星，各卫星排列位置 如图，则有( ) A. �的向心加速度等于重力加速度� B. �在相同时间内转过的弧长最长 C. �在 4ℎ内转过的圆心角是�6 D. �的运动周期有可能是 28ℎ 9.宇宙中两颗相距较近的天体称为双星，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动， 而不至于因相互之间的引力作用吸引到一起。设两者相距为 L，质量分别为 m1和 m2。 可以想象如果不停将 m2星球上的资源源源不断的运回 m1星球，导致 m2减少，m1增加。 假设在一定时间内两星球总质量不变，两星球的间距也不变。则下列说法正确的是( ) A．两星球圆周运动的周期不变 B．两星球间的万有引力不变 C．m1做匀速圆周运动的轨道半径变大 D．m2做匀速圆周运动的轨道半径变大 10．如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为 M的支架 （含电动机）上由一根长为 l的轻杆带动一个质量为 m的铁球（铁球可视为质点），如图乙 所示，重力加速度为 g。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则（ ） A．铁球转动过程线速度不变 B．铁球做圆周运动的向心加速度大小是ω2l + g C．铁球转动到最低点时，打夯机整体对地面压力最大 D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则  M m g ml    第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共 2 小题，共 16分。 4 11．（8分）在“探究平抛运动的特点”的实验中。 （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次实验时，让小锤用不同的力击 打弹性金属片，可以观察到（或听到）________。 A．A、B两球总是同时落地 B．A、B两球的运动路线相同 C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正 确的是__________。 A．斜槽轨道末端切线必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点 A、B、C，如图所示。以 A点 为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小 0v  m/s，小球在 B点时的速度大小为 ___ 。（运算结果保留两位有效数字）（g 取 210m / s ） 12．（8 分）某小组设计了“利用圆锥摆验证圆周运动向心力表达式”实验。实验器材包括： 直流电动机（可调节转速）、细竹棒、细线、小球（质量为 m，可看成质点）、铁架台（带铁 夹）、刻度尺、细棉线长度为 L、胶水。实验步骤： 5 ①如图 1，用胶水把细竹棒中心固定在电动机转轴上； ②按图 2 把直流电动机固定在铁架台上，细竹棒保持水平，用导线把电动机接入电路 中； ③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端，测出系线处到转轴距离 x；合上开关， 电动机转动，使小球在水平面上做匀速圆周运动，调节电动机的转速，使小球转速在人 眼可分辨范围为宜。 ④测出小球做圆周运动的半径 r。 ⑤用秒表测出小球转 20 圈所用时间 t，求出小球转动周期 T。 ⑥实验中小球做圆周运动时摆角为θ，改变电动机转速，重复上述过程多次（5 次）， 作出 2tan - r T  图像如图 3. 根据实验请完成以下内容： （1）如图 2 可求 sinθ= （用 L、x、r表示）；向心力 F= （用 m、θ、 重力加速度 g表示）。 （2）步骤⑤可求小球圆周运动的周期 T= 。 （3）分析图 3：如果 tanθ与 2 r T 成 关系（选填“正比”“反比”），直线的斜率值的 表达式： （用π和重力加速度 g 表示）相等，则向心力公式的正确性得到验证。 三、计算题：本题共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位。 13．（8分）如图所示，半径为 R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上， 转台转轴与过球心 O的对称轴 OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为 m的小物 块落入陶罐内，小物块与陶罐间动摩擦因数μ = 0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），经过 一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 O点连线与 OO′间的夹角θ为 53°， 重力加速度为 g（已知 sin53° = 0.8，cos53°= 0.6）。 6 （1）若此时陶罐对小物块摩擦力恰好为零，求陶罐对小物块的支持力； （2）若此时小物块恰好不下滑，求陶罐的角速度。 14.（12 分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上�点沿水平方向以 初速度�0抛出一个小球，侧得小球经时间�落到斜坡上另一点�，斜面的倾角为�，已知该星 球半径为�，万有引力常量为�，求： (1)该星球表面的重力加速度�； (2)该星球的密度�； (3)该星球的第一宇宙速度�； (4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期�。 15．（18 分）高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。 如图所示为滑雪轨道一段简化图，运动员经过 A点时速度水平，经过 B点恰好沿切线方向 进入一段半径为 25m 的光滑圆弧轨道 BC，在 C点调整姿态后飞出，腾空落到倾角为 30°的 斜坡轨道 CD上。已知运动员的质量为 60kg，A、B两点的高度差为 20m，水平距离为 30m， B、C两点在同一水平面上（即运动员经过 B、C两点速度大小相等），不考虑空气阻力，重 力加速度为 10m/s2，在 C处调整姿态只改变速度方向，不改变速度大小，斜坡 CD足够长。 求： （1）运动员经过 A点的速度大小； （2）运动员在 B点时对轨道的压力大小； （3）运动员调整姿态，使其在斜坡上的落点距 C点最远，则在 C点飞出时的速度方向 及落点到 C点的最远距离。