精品解析：天津市天津大学附属中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

20250410天津大学附属中学高一年级月考 物理学科 一、单选题：本大题共12小题，共48分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，加速度一定在变化 B. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动 D. 平抛运动的物体速度的变化量始终是竖直向下的 2. 下面说法正确的是（　　） A. 曲线运动不可能是匀变速运动 B. 曲线运动的加速度方向可能与速度方向相反 C. 两个直线运动的合运动一定也是直线运动 D. 若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零 3. 相传孔明灯由三国时期诸葛孔明发明，现代人放孔明灯多用于祈福。如图所示，孔明灯释放后某段时间内，沿竖直方向oy向上做匀加速运动，同时沿水平方向ox做匀速直线运动，孔明灯在这段时间内的运动轨迹为下图中的（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是（　　） A. 三质点的线速度之比 B. 三质点角速度之比 C. 三质点的周期之比 D. 三质点的转速之比 5. 如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 如果角速度变大，人与器壁之间的摩擦力变大 C. 如果角速度变大，人与器壁之间的弹力不变 D. “魔盘”的角速度一定不小于 6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图乙是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供 C. 如图丙所示，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、B两位置圆锥筒对小球的支持力大小不相等 D. 如图丁所示，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 8. 如图，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间是（取g=9.8m/s2）（　　） A. B. C. D. 2s 9. 据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球的运行的周期约为1.8 h．与月球相比，该卫星的 A. 角速度较小 B. 环绕速度更小 C. 向心加速度更大 D. 离地球表面的高度更大 10. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的自转周期 D. 月球的平均密度 11. 习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星遨游太空．“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了γ射线的流量上限．已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A. 地球的平均密度大小为 B. 地球的质量大小为 C. 地球表面的重力加速度大小 D. “慧眼”卫星的向心加速度大小为 12. 以下说法正确的是( ) A. 对于行星绕太阳运动，开普勒第三定律公式中的k值由太阳质量决定，与行星质量无关 B. 地球对月球的引力大于月球对地球的引力 C. 牛顿发现了万有引力定律，测出了万有引力常量的数值G D. 第一宇宙速度是人造卫星的最大发射速度，同时也是最小环绕速度 二、实验题：本大题共2小题，共14分。 13. 向心力演示仪可以利用控制变量法探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。它通过皮带传动改变两轮的转速，让两轮上的小球（体积相同）同时做圆周运动，然后通过连动装置使安放在圆盘中心套筒中的弹簧产生形变，利用形变大小来反映向心力的大小，形变越大，露出的标格数越多，如图所示。 （1）当转动皮带套在两半径不同的轮盘上时，轮边缘的______相等。（选填“线速度大小”或“角速度”） （2）当探究向心力和角速度的关系时，应将传送带套在两轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。（选填“A”或“B”或“C”） （3）若小球的转动半径相等，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为3:1，且标尺上红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的比值为1:4，则两个小球质量之比为_____。 A. 1:12 B. 9:4 C. 4:9 D. 12:1 14. 如图所示，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，每个小方格的边长L= 1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个安置为图中的a、b、c、d几点，则小球平抛的初速度的计算式为v0=___________（L和g表示），其值是_________m/s，小球在b点的速率是___________m/s。（取g= 9.8m/s2，保留3位小数） 三、计算题：本大题共3小题，共38分。 15. 长为细线，拴一质量为的小球，一端固定于点，让其在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，当细线与竖直方向的夹角是时，重力加速度为。。求： （1）细线的拉力大小 （2）小球运动的线速度的大小 （3）小球运动角速度是多少 16. 如图所示，质量m=1kg小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小； （3）细绳被拉断后小球运动的水平位移。 17. 人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。 （1）求月球表面的自由落体加速度大小g； （2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M； （3）求月球的“第一宇宙速度”大小v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 20250410天津大学附属中学高一年级月考 物理学科 一、单选题：本大题共12小题，共48分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，加速度一定在变化 B. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动 D. 平抛运动的物体速度的变化量始终是竖直向下的 【答案】D 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，加速度不一定在变化，例如平抛运动的物体，故A错误； B．只有当物体做匀速圆周运动时所受各力合力提供向心力，故B错误； C．两个匀变速直线运动的合运动不一定也是匀变速直线运动，若合初速度与合加速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，故C错误； D．平抛运动的加速度方向是竖直向下的，则物体速度的变化量始终是竖直向下的，故D正确。 故选D。 2. 下面说法正确的是（　　） A. 曲线运动不可能是匀变速运动 B. 曲线运动的加速度方向可能与速度方向相反 C. 两个直线运动的合运动一定也是直线运动 D. 若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A.曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定是变速运动，且可以是匀变速曲线运动，如平抛运动，故A项与题意不相符； B.做曲线运动的质点的加速度方向就是质点在曲线上这点的受力的方向，根据曲线运动的条件可知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一条直线上，故B项与题意不相符； C.两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动，故C项与题意不相符； D.根据曲线运动的条件可知，若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零，故D项与题意相符． 3. 相传孔明灯由三国时期诸葛孔明发明，现代人放孔明灯多用于祈福。如图所示，孔明灯释放后某段时间内，沿竖直方向oy向上做匀加速运动，同时沿水平方向ox做匀速直线运动，孔明灯在这段时间内的运动轨迹为下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】孔明灯在竖直方向oy向上做匀加速运动，则合外力沿oy方向向上，在水平ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿oy方向向上，但合速度方向不沿oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知，故A正确，BCD错误。 4. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是（　　） A. 三质点的线速度之比 B. 三质点角速度之比 C. 三质点的周期之比 D. 三质点的转速之比 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同 由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同 由角速度和线速度的关系式 可得 故 根据 得 B错误A正确； C．根据 得 C错误； D．根据 得 D错误。 故选A。 5. 如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 如果角速度变大，人与器壁之间的摩擦力变大 C. 如果角速度变大，人与器壁之间的弹力不变 D. “魔盘”角速度一定不小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力由弹力提供，故A错误； B．人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故B错误； C．如果转速变大，角速度变大，由 可知人与器壁之间的弹力变大，故C错误； D．人恰好贴在魔盘上时，有 又 解得角速度为 故“魔盘”的转速一定大于或等于，故D正确。 故选D。 6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图乙是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供 C. 如图丙所示，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、B两位置圆锥筒对小球的支持力大小不相等 D. 如图丁所示，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．如图甲所示，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误； B．图乙是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供，选项B正确； C．如图丙所示，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、B两位置圆锥筒对小球的支持力大小相等，均为 ，（θ为圆锥顶角的一半），则选项C错误； D．如图丁所示，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力变大，则外轨对轮缘会有挤压作用，选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足 解得，，故经过A、B两点的时间间隔为 AB错误； CD．A、B两点间的高度差 C错误，D正确。 故选D。 8. 如图，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间是（取g=9.8m/s2）（　　） A. B. C. D. 2s 【答案】C 【解析】 【详解】设垂直地撞在斜面上时速度为v，将速度分解水平的 vsinθ=v0 竖直方向 vy=vcosθ 由以上两个方程可以求得 vy=v0cotθ 由竖直方向自由落体的规律得 vy=gt 代入数值可求得 t=s 故选C 9. 据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球的运行的周期约为1.8 h．与月球相比，该卫星的 A. 角速度较小 B. 环绕速度更小 C. 向心加速度更大 D. 离地球表面的高度更大 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力：，解得：，可知卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故D错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的角速度大，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的速度大，故B错误；据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的加速度大，故C正确． 10. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的自转周期 D. 月球的平均密度 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律， 联立解得 故A正确； B．根据万有引力与重力的关系 解得 故B错误； C．v0是小球做平抛运动的初速度，而非月球自转的线速度，故C错误； D．月球的平均密度 故D错误。 故选A。 11. 习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星遨游太空．“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了γ射线的流量上限．已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A. 地球的平均密度大小为 B. 地球的质量大小为 C. 地球表面的重力加速度大小 D. “慧眼”卫星的向心加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g、地球的平均密度ρ，卫星在地表公转的周期为T0． AD.根据万有引力提供向心力可得： 根据上述公式解得： ． 根据密度公式求解出地球密度为： 故A错误．D正确； BC.地球表面的物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即： 解得地球的质量 重力加速度： 此时分母里的周期T0应该是卫星绕地表运动的周期，不是在高空中的周期T，故BC错误； 12. 以下说法正确的是( ) A. 对于行星绕太阳运动，开普勒第三定律公式中的k值由太阳质量决定，与行星质量无关 B. 地球对月球的引力大于月球对地球的引力 C. 牛顿发现了万有引力定律，测出了万有引力常量的数值G D. 第一宇宙速度是人造卫星的最大发射速度，同时也是最小环绕速度 【答案】A 【解析】 【详解】对于行星绕太阳运动，开普勒第三定律公式中的k值由太阳质量决定，与行星质量无关，选项A正确；万有引力是相互作用力，则地球对月球的引力等于月球对地球的引力，选项B错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量的数值G，选项C错误； 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，同时也是最大环绕速度，选项D错误；故选A. 二、实验题：本大题共2小题，共14分。 13. 向心力演示仪可以利用控制变量法探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。它通过皮带传动改变两轮的转速，让两轮上的小球（体积相同）同时做圆周运动，然后通过连动装置使安放在圆盘中心套筒中的弹簧产生形变，利用形变大小来反映向心力的大小，形变越大，露出的标格数越多，如图所示。 （1）当转动皮带套在两半径不同的轮盘上时，轮边缘的______相等。（选填“线速度大小”或“角速度”） （2）当探究向心力和角速度的关系时，应将传送带套在两轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。（选填“A”或“B”或“C”） （3）若小球的转动半径相等，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为3:1，且标尺上红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的比值为1:4，则两个小球质量之比为_____。 A. 1:12 B. 9:4 C. 4:9 D. 12:1 【答案】（1）线速度 （2） ①. A ②. C （3）B 【解析】 【小问1详解】 当转动皮带套在两半径不同的轮盘上时，属于同传送带转动，轮边缘的线速度相等。 【小问2详解】 [1][2]当探究向心力和角速度的关系时，应保证小球的质量和运动半径相等，则将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。 【小问3详解】 若小球的转动半径相等，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为3:1，根据可知，两轮的角速度之比为1:3，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受的向心力的比值为1:4，根据可知，两个小球质量之比为9:4。 故选B。 14. 如图所示，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，每个小方格的边长L= 1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个安置为图中的a、b、c、d几点，则小球平抛的初速度的计算式为v0=___________（L和g表示），其值是_________m/s，小球在b点的速率是___________m/s。（取g= 9.8m/s2，保留3位小数） 【答案】 ①. ②. ③. 0.875 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动即初速度为零的匀加速直线运动， a、b、c、d每相邻两点之间的时间间隔是相等的，设为T，又根据匀变直线运动连续相等时间内位移差，可得 可得 则平抛的初速度为 [3]对b点来说，其竖直分速度 b的速率 三、计算题：本大题共3小题，共38分。 15. 长为的细线，拴一质量为的小球，一端固定于点，让其在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，当细线与竖直方向的夹角是时，重力加速度为。。求： （1）细线的拉力大小 （2）小球运动的线速度的大小 （3）小球运动的角速度是多少 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 竖直方向根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律得 解得 16. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小； （3）细绳被拉断后小球运动的水平位移。 【答案】（1）；（2）；（3）4m 【解析】 【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有 代入数据可得小球经过最高点的速度大小为 （2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为 设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有 解得 （3）此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球有在竖直方向上 代入数据求得 在水平方向上水平射程为 =4m 17. 人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。 （1）求月球表面的自由落体加速度大小g； （2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M； （3）求月球的“第一宇宙速度”大小v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 ，根据 月球表面的自由落体加速度大小 若不考虑月球自转的影响，根据万有引力定律 联立可得月球的质量  质量为的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动 月球的“第一宇宙速度”大小  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $