山东省淄博市实验中学齐盛中学联考2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级（高一） 物 理 一、选择题（本题共12小题，共40分。第1-8小题只有一个选项正确，每题3分；第9-12小 题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是 大齿轮 车轮 小齿轮 内轨 后轮 甲 丙 A.图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等 B.图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C.图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D.图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内執 2.辽宁舰质鳖m=6×10kg,它在海上转弯的照片如图所示，假设整个过程中辽宁舰在水平面 内做匀速圆周运动，速度大小为20m/s,圆周运动的半径为1000m,忽略空气阻力，g取10m/s2。 下列说法中正确的是 A,在A点时水对舰的合力指向圆心 B.在A点时水对舰的合力大小约为6.0×10N C.在A点时水对舰的合力大小约为2.4×10N 的之装 D.在A点时水对舰的合力大小为0 3.如图所示，甲、乙两同学握住绳子A、B两端摇动(A、B近似不动】，绳子绕AB连线 在空中转到图示位置时，则有关P、Q两点运动情况，说法正确的是 A.Q点的速度方向沿绳子切线 B.P的线速度大于Q的线速度 C.P的角速度等于Q的角速度 D.P的向心加速度等于Q的向心加速度 第1页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 4.2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道， 开启了首次月背采样任务。嫦娥六号的飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道1， 在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道， 近地圆轨道1的半径为片，周期为T,椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a4,周期为T,,环月轨道Ⅲ的半径 为乃，周期为了。忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。 地球 下列说法正确的是 a景骨秀 地 转移遵 B.嫦娥六号在轨道虹上运行速度大于第一宇宙速度 C.嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上P点的加速度等于在圆轨道1上P点的加速度 D.嫦娥六号沿椭圆轨道I从P点向Q点飞行的过程中速度逐渐增声 5.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设地球是一质量分布均匀的球体， 半径为R。若在地球内部修一条距离地心O点半径为r的圆管形轨道，轨道的内径远小于r。 可视为质点的物体以速率ⅴ在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，已知地球表面 的重力加速度为g,则物体的速率为 A限 B悟 C.√ D.gr 6.物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在06s内其速度与时间 关系的图像如图甲所示，拉力的功率与时间关系的图像如图乙所示：，由图像可以求得物体的 质量为 吃mg Pw 30 A. 品品 20' c 4 6* 6 7,“双星”是宇宙中普遍存在的一种天体系统，如图所示A、B两颗恒屋构成双星系统，绕 共同的圆心O互相环绕做匀速圆周运动，距离不变，角速度相等，已知B的质量为m,速度 为v,轨道半径之比为Rg:Ra=4:1,则B与A的动能之差为 A.m2 B. c. D. 3mv 8 第2页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 8.机械设计中有许多精妙的设计，如图所示为一种将圆周运动转化为一条直线上往复运动的 设计。沿竖直面内圆弧轨道做匀速圆周运动的小球通过有转轴的连杆与物块b相连，物块 b穿在水平杆上，水平杆的延长线通过圆心。物块b从最左端第一次运动到最右端经历的时 间为。则下列说法正确的是 A.小球a所受合力不变 B.小球a运动的周期为1 C.小球a运动到水平直径任一端点时，物块b运动的速率最大 D.小球a与物块b速度相同时，小球a一定位于轨道最高点或最低点 9.一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示， 速度v随时间t变化的关系如图(b)所示。取g=10m/s2,下列说法正确的是 N A.1s末物块所受摩擦力的大小F=0 stw(m's") B.物块与水平地面间的动摩擦因数4=Q4 5 31 C.第24s内，水平拉力做功96J D,第46s内，物块克服摩擦力做功64J 0 2 6 图(a 留西 10.如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上套者两个质量相等的 小球A、B,小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架始终保持相对静止。下列说 法正确的是 A,小球A的合力小于小球B的合力 B.小球A与框架间一定有摩擦力 C.小球B与框架间可能没有摩擦力 D.圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大 0 11.资料显示，质量为1.5×10kg的某型号小汽车，其轮胎的最大承重为3.0×10N,超过该 值将会爆胎。某次汽车正以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面，将这段路面简化为 弧形，其最高点和最低点分别为A、B,对应圆弧的半径r均为150m,两圆弧的圆心连线O,O 与竖直方向间的夹角为37°，取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37°=0.8，则汽车 0 A.从A点到B点的过程中重力势能减少了4.5×10的J B,通过最高点A时对路面的压力为6000N C.通过最低点B时不会爆胎 27777 D.若以40/s的速度匀速通过该路段时，不会脱离路面 第3页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 12.图甲是“天梯”项目海基平台效果图，该项目是在赤道上建造垂直于水平面的“太空电 梯”，航天员乘坐太空舱通过“太空电梯”直通地球空间站。图乙中为航天员到地心的距 离，R为地球半径。曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小与T的关系：直线B为 航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与？的关系。关于质量为m,相对地面静止， 在“太空电梯”不同高度的航天员，下列说法正确的是 ◆a 甲 Z A.随着”的增大，航天员的线速度逐渐增大 B.图乙中%为地球同步卫星的轨道半径 心，航天员随地球自转的周期为，径】 D.离地高度为2R时（轨道半径小于），航天员对座椅的压力大小为1_3mR 9 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13.“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是 不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和 频闪摄影探究平抛运动的特点。 按顺序进行实验操作： ①将A、B球放置实验装置甲上 ②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置 ③打开摄像机，开始摄像 ④敲击弹片，让A、B球同时开始运动 ⑤小球落在实验台上时停止摄像 第4页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 0 Z 丙 (1)实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析 该照片，可得出的实验结论是 A,仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 B.仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 C.可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)测得乙图中A球连续3个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体 影像大小的比值为k,重力加速度为g,则频闪照相的时间间隔t=一，A球平抛的初速 度表达式”。=。（以上结果均用题中所给的物理量符号表示） 14.如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质最m、 角速度w和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为 1:2:1,该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分 别为1：1、2：1和3：1。 标尺 第一层 长精短槽 左轮 右塔轮 第二层 第三层 乎柄 (1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度0和半径r之间的关系，实 验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是 A.探究两个互成角度的力的合成规律 B.探究平抛运动的特点 C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 第5页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 (2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层 塔轮（选填“一”、“二”或三”）；进行实验时应将质量相等的两个小球分别放在挡板一 (选填“A和B”、“A和C”或“B和C”)处。 (3)按(2)中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记 如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动半径r的关系是 角速度似时两测力简角速度，时两测力简 丙 A.F与2成反比 B.F与P成正比 C.F与r成反比 D.F与r成正比 三、计算题（本题共4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重耍演算步骤， 只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.(7分)2024年3月21日13时27分，长征二号丁运栽火箭/远征三号上面级组成的运 载系统，在酒泉卫星发射中心成功将云海二号2组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成 功。若本次发射的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道距离地球表面的高度是地球半径R的 n倍，已知该卫星的质量为m,地球表面的重力加速度大小为g,求： (1)该卫星在其轨道上运行时受到的万有引力大小F: (2)该卫星运行的线速度大小v。 16.(9分)如图所示，倾角为α=30的足够长的斜面体固定在水平面上，质量为m=0.2kg 的小球由斜面体的顶端以，=10W3/s的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，重力加速度 取g=10ml/g2。求： (1)小球由抛出到落在斜面体的过程中重力做功的平均功率： (2)小球落在斜面体瞬间重力的瞬时功率。 ■ 第6页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 17.(13分)如图甲所示，一个轻质的光滑圆环Q,上端连接一竖直轻质杆悬挂在可绕竖直 轴旋转的装置上。一条长为L的轻绳穿过圆环Q,两端连接球A和B,球A的质量为m。当 球A绕竖直转轴转动时，绳AQ与竖直方向的夹角为53，球A到Q距离为子，球B恰好 静止，取sin53°-0.8，cos53=0.6,重力加速度取g,不计一切摩擦和阻力。 (1)求球B的质量M (2)求球A运动的角速度w: (3)如图乙所示，当两球都绕竖直转轴转动时，在任意时刻两球和绳都处在同一竖直平面内， 求球A到圆环Q的距离1。 图甲 图乙 第7页共8页 命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2025年3月 18.(17分)某游戏装置如图所示，倾斜轨道AB、竖直圆轨道CDC和U形收集框EFGH分 别通过水平轨道BC和CE平滑连接，除CE段粗糙外，其余轨道均光滑。己知AB的最大竖 直高度H。=0.7m,圆轨道半径R=0.2m,CE长度L=1.5m,收集框宽度d=0.6m。质量 m=0.5kg的小滑块从AB的不同高度由静止释放.假设滑块与轨道CE间的动摩擦因数“=02， 小滑块可视为质点，空气阻力忽略不计，g=10m/s2。 (1)求滑块通过圆轨道最高点D时，对轨道的最大作用力F: (2)欲使滑块不脱离轨道且能落入收集框内，求滑块释放的最小高度H: (3)若滑块从最高点滑下，进入收集框后，与收集框的竖直墙壁碰撞最终打到左侧底端的℉ 点，碰撞过程时间极短，碰撞前后竖直方向的速度不变，水平方向的速度等大反向，求收集 框竖直高度方的可能值。 第8页共8页 限时训练(3月28日)； 参考答案 1.【答案】A 【详解】A.图甲中，自行车行驶时大齿轮与小齿轮通过链条传动，则大齿轮上A点和小齿 轮上B点的线速度大小相等，故A正确： B.图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力作用，重力和绳的拉力合力提供向心 力，故B错误： C.图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供所需的向心力，故C错误： D.图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，则火车有离心运动的趋势，轮缘会挤 压外轨，故D错误。 故选A。 2.【答案】B 【知识点】判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 【详解】A.在A点时，水对舰有向上的浮力（大小等于舰的重力）、指向圆心方向的推力， 两个力的合力指向斜上方，A错误； BCD.辽宁舰做匀速圆周运动，水对舰的合力大小为F= e- 代入数据解得F≈6.0x10N B正确，C、D错误。 故选B。 3.【答案】C 【详解】A.P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，由P、Q两点向下做垂线，与AB线段 的交点即为二者的圆心，如图所示 7nininana02annaan 则可知Q的速度方向与其圆周运动的半径垂直，并不沿绳子切线，故A错误： BCD。由于P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，可知二者的角速度相等，由图可知，P 的半径小于的半径，根据公式v=rw、a=raw2 可知，P的线速度和向心加速度小于2的线速度和向心加速度，故BD错误，C正确。 故选C。 4.【答案】C 【详解】A开首葡第三定排适用于同一个中心天体，则有手一号产号A借误。 B.嫦娥五号在轨道虹上运行时，设嫦娥五号在轨道1上运行速度为，由万有引力提供向心力 可得mg=m兰解得y=√RB错误： R C,由牛顿第二定律可得G学=m。=G兰 可知嫦娥五号在椭圆轨道Ⅱ上P点的加速度等于在圆轨道虹上P点的加速度，C正确： D.嫦娥五号沿椭圆轨道红从P点向Q点飞行的过程中，由开普勒第二定律可知，速度减小。 5.【答案】A 【知识点】空壳内及地表下的万有引力 【详解】设地球的密度为P,在地球表面处有R GMm =mg 其中M=p了R 物体以速率v在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，则有m=m二 2 其中Mep知 联立解得物体的速率为v=r， 6.{答案】B 【详解】匀滤运动时拉力等于摩擦力，则有只-1一片=号N-剂 6 匀加速运动时拉力为恒力，速度随时间均匀增大，所以功率随时间均匀增大，有 30N-SN,-/mma,aAy3m/s 6 △t 联立可得m巴g 9 7.【答案】D 【详解】A、B的质量分别为mA、m,轨道半径分别为R、R,相互间的万有引力充当向心 力，双星的角速度相等，则有m@R=mwR。,Y=wR,V=Rg 可得会是片兰受片 故B与A的动能之差为r-%w-4m收：-号 &8.【答案ID 【知识点】杆球类模型及其临界条件 【详解】A,因小球a做匀速圆周运动，故合力大小不变，方向时刻变化，故A错误： B.t为半个周期，故T=2t故B错误； C.小球a运动到水平直径任一端点时，物块b的速度为0，故C错误： D.根据杆关联速度的特点，当两者速度相同时，两者速度方向与杆的夹角一定相同，因b 的速度方向一定沿水平方向，故小球α的速度方向也一定沿水平方向，而满足此条件的位置， 只有最高点和最低点，故D正确。 9.【答案】BD 【详解】A.根据乙图可知，0~2s内物块保持静止，第1s末物块所受摩擦力为静摩擦力，与 推力等大反向，由甲图可知第1s末物块所受摩擦力的大小为F=R=4N故A错误：