广东省惠州中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

· 惠州中学高一下学期第一次月考物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1．如图所示，红嘴鸥捕食时自右向左沿曲线减速，在轨迹最低点，速度v与空气作用力F的方向可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C转动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行。对于这种自行车转轮A、B、C，下面说法正确的是（　　）     A．线速度关系是 B．线速度关系是 C．角速度关系是 D．角速度关系是 3．如图所示，小物块在水平推力F的作用下，沿着光滑固定的圆弧面缓慢向上移动，圆弧面对小物块的支持力为，则（    ） A．F逐渐减小 B．逐渐增大 C．F与的合力逐渐减小 D．F与的合力逐渐增大 4．如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则说法正确的是（　　） A．P、Q所受重力大小相等 B．P、Q受地球引力大小相等 C．P、Q的向心力大小相等 D．运动过程中质点P线速度不变 5．如图所示，玩具枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上，枪口与靶心距离不变．若不考虑空气阻力，子弹击中靶后即停止，则子弹发射速度越大(　　) A．位移越大 B．空中飞行时间越短 C．空中飞行时间越长 D．击中点离靶心越远 6．科幻电影《流浪地球》中,为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图3所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ.在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚．对于该过程，下列说法正确的是(图中A点为近日点)(　　) A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ B．沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期 C．沿轨道Ⅰ运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度 D．在轨道Ⅰ上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大 7．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h（约为400km），地球半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则（　　） A．悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B．空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C．根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D．空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 二、多选题（每题6分，少选得3分，错选不得分，共18分） 8．地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为1周期为T1；一颗人造卫星在地球表面附近绕地球做圆周运动，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为2，周期为T2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为3，周期为T3。假设三者质量相等，则（　　） A．F1＝F2 B．a1＜a2 C． D．T2＜T3 9．潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。图a，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行；t=0时，该潜艇开始“掉深”。 图b为其竖直方向的图像，水平速度保持不变。潜艇可视为质点，则 “掉深”后的0~30s内，潜艇（    ） A．做匀变速直线运动 B．0~10s内的速度变化量为0 C．5s末的速度大小为 D．0~30s内的位移大小为 10．如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角，已知小球的质量，细线AC长，（重力加速度，，）。下列说法正确的是（　　） A．若装置匀速转动的角速度为时，绳AC中的拉力大小为12.5N B．装置转动时，转动越快，绳AC中的拉力越大 C．当AB绳刚好竖直时，装置匀速转动的角速度为 D．当装置转动的足够快时，AC绳中的拉力与角速度的平方成正比 三、实验题（每空2分，共18分） 11．物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器，（圆弧部分的半径为）。完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为； （1）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为 kg；则玩具小车的质量为 kg。将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 2.20 2.19 2.20 2.21 2.20 （2）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 N；小车通过最低点时的速度大小为 m/s（重力加速度大小取10m/s2）。 12．图（a）是某同学设计的“研究平抛运动“实验装置，目的是想研究做平抛运动的小球P与做自由落体的小球Q在某方向上的运动关系。导电斜槽与电源、电磁铁和轻质金属挡片构成通电回路，小球Q被吸在电磁铁下端，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地，实验过程中两球均未在空中相撞。 (1)为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有 A．斜槽轨道末段N端切线保持水平 B．小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C．斜槽轨道必须光滑 (2)该实验结果可表明 A．小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同 B．小球P水平方向的分运动是匀速直线运动 C．小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 (3)另一位同学利用频闪照相的方法以印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸为背景记录小球P的轨迹，小球在平抛运动途中经过的几个位置如图（b）中的a、b、c、d所示，重力加速度，则小球P依次通过a、b、c、d四点的间隔时间 （填“相等”或者“不等”），以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则a点位置 （填“是”或者“不是”）平抛运动的起点，通过计算小球P经过b点的速度为 m/s。 四、解答题（13题10分，14题12分，15题14分） 13．如图甲所示，一根不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，两端系有小球A、B。A球的质量为，对A施加一水平向右的拉力F（F未知），当时，系统正好处于静止状态，球A到管顶之间的距离为L。空气阻力不计，，重力加速度为g。 (1)求球B质量的； (2)撤去拉力F，为保证球B的位置和角不变，可使球A绕中心轴以角速度ω匀速转动，如图乙所示，求。 14．据报道，首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t，已知该行星半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该行星的第一宇宙速度； （2）如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度。 15．惠州中学科技节上，设置了这样一款抛射游戏，装置如图所示。有一倾角为α的固定光滑斜面，斜面上有一轻质弹簧，其下端固定在挡板上，小球(可看成质点)置于弹簧上端，用外力沿斜面缓慢推动小球压缩弹簧，然后释放，小球在斜面上运动一段时间后从D点脱离斜面，在空中运动一段时间后打在竖直墙面AB上，游戏规则是小球要无碰撞进入水平圆筒C中才算通关。已知斜面顶端D与竖直墙面的水平距离为L，水平圆筒C距离D的高度L， sin 53°=0.8，重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求斜面的倾角α； (2)若小球离开弹簧瞬间的速度v'=，从D点脱离斜面时速度 v=。求离开弹簧后小球在斜面上运动的路程x和时间t； (3)要使游戏通关，求小球离开弹簧时的速度v与到D点的高度h满足的关系式。 试卷第2页，共6页 试卷第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 惠州中学高一下学期第一次月考物理试卷参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B B B B B BD CD ACD 1．D 【详解】红嘴鸥捕食时自右向左沿曲线减速，在轨迹最低点，速度方向沿轨迹切线向左，由于红嘴鸥受到重力与空气作用力两个力的作用，这两个力的合力方向指向轨迹的内侧，又由于红嘴鸥做减速运动，则合力的方向与速度方向夹角为钝角，即合力方向斜向右上方，根据力的合成规律可知，速度v与空气作用力F的方向只有第四个选择项符合要求。 故选D。 2．C 【详解】AB．自行车运动过程中，前后轮A、B的线速度相等，由于A、C啮合在一起，A、C线速度也相等，所以转轮A、B、C线速度vA、vB、vC之间的关系是 故AB错误； CD．由公式可知，在线速度相等的情况下，半径越小角速度越大，则有转轮A、B、C线速度ωA、ωB、ωC之间的关系是 A<B<C 故C正确，D错误。 故选C。 3．B 【详解】AB．设弧面对小物块的支持力方向与竖直方向的夹角为，以小物块为对象，根据平衡条件可得， 可得， 沿着光滑固定的圆弧面缓慢向上移动，逐渐增大，则F逐渐增大，逐渐增大，故A错误，B正确； CD．根据平衡条件可知，F与的合力与小物块的重力等大方向，所以F与的合力保持不变，故CD错误。 故选B。 4．B 【详解】A．考虑地球自转的影响，则纬度越高的地方质量相同的物体所受重力越大，故A错误； B．两质点到地心的距离相等，根据 可知，两质点受到的引力大小相等，故B正确； C．根据题意可知质量和角速度相同，但半径不同，根据公式 可知，两质点的向心力大小不等，故C错误； D．运动过程中质点P的线速度方向不断改变，故D错误。 故选B。 5．答案　B 解析　子弹发射速度越大，根据x＝v0t，则子弹飞行的时间越短，根据y＝gt2，在竖直方向上的位移越小，由s＝可知合位移越小，故A错误；子弹飞行时间t＝，故初速度越大，空中飞行时间越短，故B正确，C错误；由子弹竖直方向位移y＝gt2＝g()2，子弹发射速度越大，击中点离靶心越近，故D错误． 6 答案　B 解析　地球沿轨道Ⅰ运行至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，选项A错误；因轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律可知，地球沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，选项B正确；根据a＝可知，地球沿轨道Ⅰ运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，选项C错误；根据开普勒第二定律可知，地球在轨道Ⅰ上由A点运行到B点的过程中，地球逐渐远离太阳，速度逐渐减小，选项D错误． 7．B 【详解】A．悬浮在空间站内的物体，受万有引力作用，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 所以 所以空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 故B正确； C．地球的平均密度为， 所以 故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 所以 由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，而赤道上物体随地球自转的角速度与同步卫星的角速度相等，根据可知，同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，所以空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故D错误。 故选B。 8．BD 【详解】A．地球赤道上随地球自转的物体为A，在地球表面附近绕地球做圆周运动的卫星为B，同步卫星为C，则对A和C，因角速度相同，三者质量相等，则根据 可知 F3>F1 对B和C，根据 可知 F2>F3 则 F2>F3>F1 故A错误； B．对A和C，因角速度相同，则根据 可知 a3>a1 对B和C，根据 可知 a2>a3 则 a2>a3>a1 故B正确； C．对A和C，因角速度相同，则根据 可知 v3>v1 对B和C，根据 可知 则 v2>v3 则 v2>v3>v1 故C错误； D．对A和C，因角速度相同，则周期相等，可知 T3=T1 对B和C，根据 可知 则 T2<T3 则 T2<T3=T1 故D正确。 故选BD。 9．CD 【详解】A．由于潜艇在竖直方向做变速运动，在水平方向做匀速运动，所以潜艇做曲线运动，故A错误； B．根据图像可知，0~10s内的加速度大小为 则0~10s内的速度变化量为 故B错误； C．根据图像可知，5s末的竖直分速度为 则5s末的速度大小为 故C正确； D．根据图像可知，0~30s内的竖直分位移大小为 水平分位移大小为 则0~30s内的位移大小为 故D正确。 故选CD。 10．ACD 【详解】AB．由几何关系知绳AB长0.2m。对物体在不同情况下受力分别如下图 角速度由小逐渐增大，判断各绳子拉力情况；较小时，AC、BC绳中都有拉力，小球受力分析如上图1，则有 代入数据得（定值） 随着逐渐增大，AC绳中弹力不变，AB绳中弹力逐渐减小至0，当时，可得 A正确，B错误； C．随着继续增大，小球会飞起，AB绳会松弛，直至竖直。此过程中小球受力分析如上图2，则有 解得 AB绳刚好竖直时， 由几何关系知 联立解得 C正确； D．随着继续增大，竖直的AB绳中也开始有弹力，AC绳中弹力进一步增大，小球受力分析如上图3，则有， 解得 故当时，则有 AC绳中的拉力与角速度的平方成正比，D正确。 故选ACD。 11． （每空2分） 【详解】（1）[1]由图（b）可知，最小分度为，则该示数为 [2]则玩具小车的质量为 （2）[3]由题中表中数据可知，托盘秤的最大示数为 设小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为,对凹形桥，根据平衡条件有 解得 [4]根据牛顿第三定律可知，凹形桥对小车的支持力为 当小车运动到最低点时，根据牛顿第二定律有 解得 12．(1)AB (2)A (3) 相等 不是 1.25 （每空2分） 【详解】（1）AC．为了使小球P每次离开斜槽轨道末端N之后能够做平抛运动，要求小球P在N端速度沿水平方向，所以斜槽轨道末段N端必须水平，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A正确，C错误； B．本实验前半部分探究平抛运动的竖直分运动规律，后半部分通过频闪照相拍摄小球在同一次平抛运动过程中的几个位置来测量相关运动学参量，所以都不要求小球P每次到达N端的速度大小相等，所以小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，故B正确。 故选AB。 （2）实验现象中发现两小球同时落地，改变H的大小，重复实验，PQ仍同时落地，表明小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同。 故选A。 （3）[1] 由图乙可知a、b、c、d四点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同。 [2] 以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则竖直方向上做自由落体运动，相等时间间隔内位移比为，但此时的相等时间间隔位移比为，故a点位置不是平抛运动起点。 [3]时间间隔设为T，根据运动学规律有 解得 b点水平方向上速度大小为 b点竖直方向上速度大小为 小球P经过b点的速度为 13．(1) (2) 【详解】（1）B球处于平衡状态，轻绳上的张力 （1） A球处于平衡状态，由平衡条件有 （2） 解得 （3） （2）A球匀速转动，对A分析可知，在水平方向 （4） 其中 （5） 解得 （6） （第1、5式1分，其余每式2分，共10分。其它等效写法，酌情给分） 14．（1）；（2） 【详解】（1）根据 （1） 得行星表面的重力加速度 （2） 对行星地面附近h处自由释放的小球，忽略向心力 （3） 对卫星万有引力提供向心力 （4） 由以上各式得 （5） （2） 根据 （6） 解得 （7） （第1、2式1分，其余每式2分，共12分。其它等效写法，酌情给分） 答案第10页，共10页 答案第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $$