内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:第7~8章,人教版2019必修第二册。
4.难度系数:0.65。
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,有选错或不答的得0分。
1.关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量
B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量
2.对于开普勒行星运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿发现万有引力定律后,开普勒整理牛顿的观测数据,发现了行星运动规律
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,速度越大
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
3.如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内的O点,在车厢内左右摆动,车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则( )
A.重力对小球不做功 B.细线对小球做正功
C.细线对车厢做正功 D.重力的瞬时功率先变大后变小
4.如图所示,一个质量为m,均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为
A.0 B.-mgL C.- mgL D.-mgL
5.如图所示是一儿童游戏的图片,儿童站在固定竖直圆轨道的最低点,用力将一足球由静止踢出,发现足球能够沿着圆轨道通过最高点,已知轨道半径为R,足球的质量为m,重力加速度为g,不考虑摩擦和空气阻力作用,由此可判断儿童对小球做的功( )
A.可能等于 B.可能等于
C.可能等于 D.可能等于
6.2025年2月20日,中国航天科技研制的实践25号卫星在距离地面万千米的同步轨道,成功实现了人类历史上首次太空加油。这次为服役多年的北斗2号卫星注入了142kg的燃料,提升了其轨道维持能力达,瞬间让它焕发活力。图中P、Q分别是“实践25号”和“北斗2号卫星”对接前各自在预定轨道运行的情景,下列说法正确的是( )
A.在预定轨道运行时,P的周期大于Q的周期
B.在预定轨道运行时,P的速率小于Q的速率
C.为了实现对接,P应减速 D.为了实现对接,P应加速
7.福建舰是我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰。在始终静止的福建舰上进行的电磁驱动弹射测试中,配重小车自甲板前端水平射出,落至海面上。简化模型如图所示,两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试,轨迹分别为曲线1和曲线2,、为两次弹射的落水点。忽略空气阻力,配重小车可视为质点。则配重小车1和小车2( )
A.落水瞬间速度大小 B.在空中运动过程中速度变化量
C.在空中运动过程中重力的平均功率 D.落水瞬间重力的瞬时功率
8.如图甲所示,可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点,沿斜面建立坐标轴x,选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板,物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取,则( )
A.物体的质量为1.0kg
B.物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2
C.物块从开始到停止运动的总路程为12.5m
D.物体在第一次上升过程中机械能减少了15J
9.神舟十九号载人飞船于2024年10月30日成功发射,经过10分钟左右成功进入预定轨道。飞船进入预定轨道之前在近地圆轨道1的点点火加速进入椭圆轨道2,在远地点点再次点火加速进入圆轨道3。若飞船在1、2轨道的点和2、3轨道的点速度分别为、和、,向心加速度分别为、和、,机械能分别为、和、,飞船在1、2和3轨道的周期分别为、和。对于以上物理量的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10.电动机带动传送带逆时针匀速运动速度大小v = 2 m/s,一质量为m = 1 kg的小物块初速度v0 = 4 m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点,已知接触面滑动摩擦因数μ = 0.2,在整个过程中( )
A.皮带长度s至少3 m B.摩擦力对物块做功6 J
C.摩擦产生热量18 J D.相比电动机带动传动带空转多消耗了 12 J
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题8分,第二小题6分)
11.如图甲所示,在气垫导轨上安装了一光电门A,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,传感器显示上方绳子的拉力F。实验前将气垫导轨调节水平,细线与气垫导轨平行,每次滑块都从B处静止释放,已知滑块(含遮光条)质量为M,A、B间的距离为L,不计一切摩擦。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则 mm;
(2)小明用该装置探究加速度与力的关系。
①滑块的质量 (填“需要”或“不需要”)远大于钩码和力传感器的总质量;
②改变钩码数量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t,则滑块的加速度表达式 (用字母“L”“d”“t”表达)。
③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系,小明使用图像法处理数据,应作出 (选填“”“”或“”)图像。
(3)小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是 (填“小于”、“等于”或“大于”)钩码和滑块动能的增加量,通过分析请简要说明原因 。
12.(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:___________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s,经过B点时的速度为 m/s,抛出点的坐标为 (用L表示)。(g取10m/s2)
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题8分,第二小题13分,第三小题19分)
13.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,进入地月转移轨道,6月2日,嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区,并从月背上采集月壤,为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验,在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出(不计阻力),实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体,月球半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M;
(2)月球的第一宇宙速度ν。
14.某兴趣小组遥控一辆玩具车(甲图),使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s至14s牵引力的功率保持不变,10s至14s玩具车做匀速直线运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其图像如图乙所示。整个过程中玩具车所受的阻力大小不变。玩具车的质量为,,求:
(1)玩具车在4s末牵引力的功率大小;
(2)玩具车在2s末的速度的大小;
(3)玩具车在2s至10s内通过的距离s。
15.质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为L,在离P球处有一个光滑固定轴O,如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低点位置时,求:
(1)小球P的速度大小为多少;
(2)在此过程中杆对P球是否做功;若做功,则做功是多少;
(3)固定轴O受到杆的作用力大小和方向。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
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,有选错或不答的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
D
D
D
A
D
D
AC
AD
CD
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题8分,第二小题6分)
11.【答案】(1)2.75;(1分)(2) 不需要;(1分) ;(2分);(2分)(3) 大于;(1分)有阻力做功(1分)
12.【答案】(1)C;(1分)(2)ACE;(1分)(3) 1.5;(1分)2.5 ;(1分)(-L,L)(2分)
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题8分,第二小题13分,第三小题19分)
13.【详解】(1)根据平抛运动规律有(2分)
联立解得(1分)
根据万有引力有:;整理有有(2分)
联立解得月球质量(1分)
(2)第一宇宙速度是卫星在星球表面附近做匀速圆周运动的速度,此时万有引力提供向心力,在星球表面重力等于万有引力,则有(1分)
联立解得(1分)
14.【详解】(1)14s末停止遥控,由图像可知在14s后的加速度大小为(1分)
则玩具车所受的阻力大小为(2分)
10s至14s玩具车做匀速直线运动,此时牵引力等于阻力,则此时的功率为(2分)
由于2s至14s牵引力的功率保持不变,所以玩具车在4s末牵引力的功率为。
(2)设玩具车在内的加速度大小为,则有,(1分)(1分)
在时,有(1分)
联立解得,(1分),(1分)(1分)
(3)玩具车在2s至10s内,根据动能定理可得(1分)
代入数据解得玩具车在2s至10s内通过的距离为(1分)
15.【详解】(1)在Q球顺时针摆动到最低点位置时,设小球P的速度大小为,则Q的速度为,根据系统机械能守恒可得(2分)
由于两球是做同轴转动,所以两球的角速度大小相等,由,(1分)可知(1分)
联立解得,(1分)(1分)
(2)在此过程中P球的机械能增加量为(2分)
由功能关系可知,小球P机械能的增加量等于杆对小球P所做的功,即其做功为。(1分)
(3)在Q球顺时针摆动到最低点位置时,对小球P,根据牛顿第二定律可得(2分)
解得(1分)
即杆对球P为向上的支持力,则根据牛顿第三定律可知上部分杆对O点有向下的弹力,大小为。(1分)
对小球Q,根据牛顿第二定律可得(2分)
解得(1分)
杆对球Q为向上的支持力,则根据牛顿第三定律可知下部分杆对O点有向下的弹力,大小为。(1分)
固定轴O带的杆的作用力大小(1分)
方向向下。(1分)
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2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(8分)
(1)_____________(1分);
(2)_____________(1分);_____________(2分);_____________(2分)(3)______________(1分);_______________________________(1分)
12.(6分)
(1)______________(1分)(2)_______________(1分);
(3)______________(1分);_____________(1分);_____________(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
13.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(19分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
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1,【零分)
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答题卡
姓名:
准考证号:
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注意素项
1,活递前,到主先料台己进名:考证号值
写青陆,兴认典核度条月码上施名,年南
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第1卷(请用B铅笑填涂)】
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在各制日的酒到区相内作酱:棕出里边深定区阳酒京无对:
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理第2页(共6页)
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青在青色丹前的情老区墙内作带,擦出里色这眼安的芳责无装:
15.(19分1
答题区
答题区
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型第6页(共6页)
2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:第7~8章,人教版2019必修第二册。
4.难度系数:0.65。
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,有选错或不答的得0分。
1.关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量
B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量
2.对于开普勒行星运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿发现万有引力定律后,开普勒整理牛顿的观测数据,发现了行星运动规律
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,速度越大
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
3.如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内的O点,在车厢内左右摆动,车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则( )
A.重力对小球不做功 B.细线对小球做正功
C.细线对车厢做正功 D.重力的瞬时功率先变大后变小
4.如图所示,一个质量为m,均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为
A.0 B.-mgL C.- mgL D.-mgL
5.如图所示是一儿童游戏的图片,儿童站在固定竖直圆轨道的最低点,用力将一足球由静止踢出,发现足球能够沿着圆轨道通过最高点,已知轨道半径为R,足球的质量为m,重力加速度为g,不考虑摩擦和空气阻力作用,由此可判断儿童对小球做的功( )
A.可能等于 B.可能等于
C.可能等于 D.可能等于
6.2025年2月20日,中国航天科技研制的实践25号卫星在距离地面万千米的同步轨道,成功实现了人类历史上首次太空加油。这次为服役多年的北斗2号卫星注入了142kg的燃料,提升了其轨道维持能力达,瞬间让它焕发活力。图中P、Q分别是“实践25号”和“北斗2号卫星”对接前各自在预定轨道运行的情景,下列说法正确的是( )
A.在预定轨道运行时,P的周期大于Q的周期
B.在预定轨道运行时,P的速率小于Q的速率
C.为了实现对接,P应减速
D.为了实现对接,P应加速
7.福建舰是我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰。在始终静止的福建舰上进行的电磁驱动弹射测试中,配重小车自甲板前端水平射出,落至海面上。简化模型如图所示,两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试,轨迹分别为曲线1和曲线2,、为两次弹射的落水点。忽略空气阻力,配重小车可视为质点。则配重小车1和小车2( )
A.落水瞬间速度大小
B.在空中运动过程中速度变化量
C.在空中运动过程中重力的平均功率
D.落水瞬间重力的瞬时功率
8.如图甲所示,可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点,沿斜面建立坐标轴x,选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板,物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取,则( )
A.物体的质量为1.0kg
B.物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2
C.物块从开始到停止运动的总路程为12.5m
D.物体在第一次上升过程中机械能减少了15J
9.神舟十九号载人飞船于2024年10月30日成功发射,经过10分钟左右成功进入预定轨道。飞船进入预定轨道之前在近地圆轨道1的点点火加速进入椭圆轨道2,在远地点点再次点火加速进入圆轨道3。若飞船在1、2轨道的点和2、3轨道的点速度分别为、和、,向心加速度分别为、和、,机械能分别为、和、,飞船在1、2和3轨道的周期分别为、和。对于以上物理量的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10.电动机带动传送带逆时针匀速运动速度大小v = 2 m/s,一质量为m = 1 kg的小物块初速度v0 = 4 m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点,已知接触面滑动摩擦因数μ = 0.2,在整个过程中( )
A.皮带长度s至少3 m B.摩擦力对物块做功6 J
C.摩擦产生热量18 J D.相比电动机带动传动带空转多消耗了 12 J
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题8分,第二小题6分)
11.如图甲所示,在气垫导轨上安装了一光电门A,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,传感器显示上方绳子的拉力F。实验前将气垫导轨调节水平,细线与气垫导轨平行,每次滑块都从B处静止释放,已知滑块(含遮光条)质量为M,A、B间的距离为L,不计一切摩擦。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则 mm;
(2)小明用该装置探究加速度与力的关系。
①滑块的质量 (填“需要”或“不需要”)远大于钩码和力传感器的总质量;
②改变钩码数量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t,则滑块的加速度表达式 (用字母“L”“d”“t”表达)。
③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系,小明使用图像法处理数据,应作出 (选填“”“”或“”)图像。
(3)小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是 (填“小于”、“等于”或“大于”)钩码和滑块动能的增加量,通过分析请简要说明原因 。
12.(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:___________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s,经过B点时的速度为 m/s,抛出点的坐标为 (用L表示)。(g取10m/s2)
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题8分,第二小题13分,第三小题19分)
13.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,进入地月转移轨道,6月2日,嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区,并从月背上采集月壤,为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验,在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出(不计阻力),实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体,月球半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M;
(2)月球的第一宇宙速度ν。
14.某兴趣小组遥控一辆玩具车(甲图),使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s至14s牵引力的功率保持不变,10s至14s玩具车做匀速直线运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其图像如图乙所示。整个过程中玩具车所受的阻力大小不变。玩具车的质量为,,求:
(1)玩具车在4s末牵引力的功率大小;
(2)玩具车在2s末的速度的大小;
(3)玩具车在2s至10s内通过的距离s。
15.质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为L,在离P球处有一个光滑固定轴O,如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低点位置时,求:
(1)小球P的速度大小为多少;
(2)在此过程中杆对P球是否做功;若做功,则做功是多少;
(3)固定轴O受到杆的作用力大小和方向。
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2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:第7~8章,人教版2019必修第二册。
4.难度系数:0.65。
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,有选错或不答的得0分。
1.关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量
B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量
【答案】B
【详解】A.重力势能具有系统性,属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量,故A正确;
BCD.重力势能和弹性势能都是相对的,且都是状态量,故B错误,CD正确。
故选B。
2.对于开普勒行星运动定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿发现万有引力定律后,开普勒整理牛顿的观测数据,发现了行星运动规律
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,速度越大
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
【答案】D
【详解】A.开普勒整理第谷的观测数据,发现了行星运动规律,之后牛顿发现万有引力定律,故A错误;
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越近,速度越大,行星离太阳越远,速度越小,故B错误;
C.根据开普勒第一定律可知,月亮绕地球运动的轨道是一个椭圆,地球处在该椭圆的一个焦点上,故C错误;
D.开普勒第三定律中,k值与中心天体的质量有关,所以月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同,故D正确。
故选D。
3.如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内的O点,在车厢内左右摆动,车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则( )
A.重力对小球不做功
B.细线对小球做正功
C.细线对车厢做正功
D.重力的瞬时功率先变大后变小
【答案】D
【详解】A.小球的高度降低,重力对小球做正功,故A错误;
B.细线对小球的拉力始终与速度方向垂直,所以细线对小球不做功,故B错误;
C.车厢始终静止,所以细线对车厢不做功,故C错误;
D.小球处于最高点时速度为零,重力的功率为零,小球处于最低点时,重力与速度方向垂直,重力的功率也为零,所以该过程中重力的瞬时功率先变大后变小,故D正确。
故选D。
4.如图所示,一个质量为m,均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为
A.0 B.-mgL C.- mgL D.-mgL
【答案】D
【详解】将链条分成水平部分和竖直部分两段,水平部分的重力势能为零,竖直部分的重心中竖直段的中间,高度为,而竖直部分的重力为,这样竖直部分的重力势能为
这样链条总的重力势能为。
故选D。
5.如图所示是一儿童游戏的图片,儿童站在固定竖直圆轨道的最低点,用力将一足球由静止踢出,发现足球能够沿着圆轨道通过最高点,已知轨道半径为R,足球的质量为m,重力加速度为g,不考虑摩擦和空气阻力作用,由此可判断儿童对小球做的功( )
A.可能等于 B.可能等于
C.可能等于 D.可能等于
【答案】A
【详解】足球刚好沿圆轨道通过最高点时有;解得
所以足球能够沿着圆轨道通过最高点应满足;设儿童对小球做的功为W,对足球从最低点到最高点的过程由动能定理有;解得;即
故选A。
6.2025年2月20日,中国航天科技研制的实践25号卫星在距离地面万千米的同步轨道,成功实现了人类历史上首次太空加油。这次为服役多年的北斗2号卫星注入了142kg的燃料,提升了其轨道维持能力达,瞬间让它焕发活力。图中P、Q分别是“实践25号”和“北斗2号卫星”对接前各自在预定轨道运行的情景,下列说法正确的是( )
A.在预定轨道运行时,P的周期大于Q的周期
B.在预定轨道运行时,P的速率小于Q的速率
C.为了实现对接,P应减速
D.为了实现对接,P应加速
【答案】D
【详解】A.根据开普勒第三定律可得;因P的轨道半径小,所以周期也小,即在预定轨道运行时,P的周期小于Q的周期,故A错误;
B.由万有引力提供向心力有;解得所以在预定轨道运行时,P的速率大于Q的速率,故B错误;
CD.根据变轨原理可知,为了实现对接,P应加速做离心运动,故C错误,D正确。
故选D。
7.福建舰是我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰。在始终静止的福建舰上进行的电磁驱动弹射测试中,配重小车自甲板前端水平射出,落至海面上。简化模型如图所示,两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试,轨迹分别为曲线1和曲线2,、为两次弹射的落水点。忽略空气阻力,配重小车可视为质点。则配重小车1和小车2( )
A.落水瞬间速度大小
B.在空中运动过程中速度变化量
C.在空中运动过程中重力的平均功率
D.落水瞬间重力的瞬时功率
【答案】D
【详解】A.配重小车离开甲板后做平抛运动,下落高度相等,根据
可知下落时间相等,竖直方向的分速度为;可知
根据;可知水平初速度大小关系为
落入海平面瞬间的速度为;可得;故A错误;
B.根据速度度变化量公式;因为下落时间相等,所以在空中运动过程中速度变化量
故B错误;
C.因下落高度相等,所以重力做功相等,又下落时间相等,根据
可知在空中运动过程中重力的平均功率相等,故C错误;
D.落水瞬间重力的瞬时功率为;因质量相等,竖直方向的分速度相等,可知落水瞬间重力的瞬时功率相等,故D正确。
故选D。
8.如图甲所示,可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点,沿斜面建立坐标轴x,选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板,物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取,则( )
A.物体的质量为1.0kg
B.物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2
C.物块从开始到停止运动的总路程为12.5m
D.物体在第一次上升过程中机械能减少了15J
【答案】AC
【详解】AB.设物体上滑的最大距离为l,则有
物体上滑距离为时,动能和重力势能相等,则有
又有,;解得,;故A正确。B错误;
C.物块从开始到停止,根据能量守恒;解得总路程为12.5m;故C正确;
D.物体上升过程中机械能减少量为;故D错误。
故选AC。
9.神舟十九号载人飞船于2024年10月30日成功发射,经过10分钟左右成功进入预定轨道。飞船进入预定轨道之前在近地圆轨道1的点点火加速进入椭圆轨道2,在远地点点再次点火加速进入圆轨道3。若飞船在1、2轨道的点和2、3轨道的点速度分别为、和、,向心加速度分别为、和、,机械能分别为、和、,飞船在1、2和3轨道的周期分别为、和。对于以上物理量的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】A.由,得;则;且两次加速,有;;
则;故A正确;
B.在、两点,飞船所受向心力由地球对其万有引力提供,即;则
故B错误;
C.在同一轨道上机械能守恒,则;在、两点加速,有;且
则;故C错误;
D.由开普勒第三定律,有,即轨道越高周期越长,则;故D正确。
故选AD。
10.电动机带动传送带逆时针匀速运动速度大小v = 2 m/s,一质量为m = 1 kg的小物块初速度v0 = 4 m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点,已知接触面滑动摩擦因数μ = 0.2,在整个过程中( )
A.皮带长度s至少3 m
B.摩擦力对物块做功6 J
C.摩擦产生热量18 J
D.相比电动机带动传动带空转多消耗了 12 J
【答案】CD
【详解】A.小物块先向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有;解得
当速度减为0时,则位移为;故皮带长度s至少4 m,故A错误;
B.由题分析,可知小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,然后再反向做匀加速直线运动,因;故小物块返回左端时的速度为v = 2 m/s,整个过程,只有摩擦力做功,根据动能定理有;解得;故B错误;
C.由题分析,小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,则运动的时间为
此过程中传送带的位移为
故小物块相对传送带的位移为
当小物块再反向做匀加速直线运动,直到速度为v = 2 m/s,加速度不变,则运动的时间为
此过程小物块的位移为
此过程中传送带的位移为
故小物块相对传送带的位移为
故摩擦产生热量为;故C正确;
D.相比电动机带动传动带空转多消耗的能量为
其中;可得;故D正确。
故选CD。
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题8分,第二小题6分)
11.如图甲所示,在气垫导轨上安装了一光电门A,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,传感器显示上方绳子的拉力F。实验前将气垫导轨调节水平,细线与气垫导轨平行,每次滑块都从B处静止释放,已知滑块(含遮光条)质量为M,A、B间的距离为L,不计一切摩擦。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则 mm;
(2)小明用该装置探究加速度与力的关系。
①滑块的质量 (填“需要”或“不需要”)远大于钩码和力传感器的总质量;
②改变钩码数量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t,则滑块的加速度表达式 (用字母“L”“d”“t”表达)。
③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系,小明使用图像法处理数据,应作出 (选填“”“”或“”)图像。
(3)小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是 (填“小于”、“等于”或“大于”)钩码和滑块动能的增加量,通过分析请简要说明原因 。
【答案】(1)2.75;(2) 不需要; ;;(3) 大于;有阻力做功
【详解】(1)遮光条的宽度
(2)①[1]本实验有力的传感器直接测量细线的拉力,滑块的质量不需要远大于钩码和力传感器的总质量。
②[2]滑块通过光电门的速度
根据
得
③[3]由牛顿第二定律
由式可知,与F成线性关系,所以应作图像。
(3)[1][2]小华发现钩码重力势能的减小量总是大于钩码和滑块动能的增加量,原因是有阻力做功。
12.(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:___________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s,经过B点时的速度为 m/s,抛出点的坐标为 (用L表示)。(g取10m/s2)
【答案】(1)C;(2)ACE;(3) 1.5;2.5 ;(-L,L)
【详解】(1)除所给器材外,还需要重垂线,来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。故选C。
(2)ABC.在做“探究平抛运动”的实验时,要确保小球的初速度水平,且每次抛出初速度要相同,则调节斜槽的末端保持水平,每次释放小球的位置必须相同,每次必须由静止释放小球,AC正确,B错误;
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次不必严格地等距离下降,D错误;
E.确保小球运动时不会受到摩擦力作用,则小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触,E正确;
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑的曲线,F错误。
故选ACE。
(3)[1]小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有
解得T=0.1s
小球做平抛运动的初速度
[2]小球经过B点时的竖直分速度
则小球经过B点时的速度
[3]小球从抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
抛出点到B点的竖直距离
由于B点的坐标为(5L,5L),所以抛出点的坐标为(-L,L)。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题8分,第二小题13分,第三小题19分)
13.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,进入地月转移轨道,6月2日,嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区,并从月背上采集月壤,为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验,在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出(不计阻力),实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体,月球半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M;
(2)月球的第一宇宙速度ν。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据平抛运动规律有
联立解得
由黄金代换式有
联立解得月球质量
(2)第一宇宙速度是卫星在星球表面附近做匀速圆周运动的速度,此时万有引力提供向心力,在星球表面重力等于万有引力,则有
联立解得
14.某兴趣小组遥控一辆玩具车(甲图),使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s至14s牵引力的功率保持不变,10s至14s玩具车做匀速直线运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其图像如图乙所示。整个过程中玩具车所受的阻力大小不变。玩具车的质量为,,求:
(1)玩具车在4s末牵引力的功率大小;
(2)玩具车在2s末的速度的大小;
(3)玩具车在2s至10s内通过的距离s。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)14s末停止遥控,由图像可知在14s后的加速度大小为
则玩具车所受的阻力大小为
10s至14s玩具车做匀速直线运动,此时牵引力等于阻力,则此时的功率为
由于2s至14s牵引力的功率保持不变,所以玩具车在4s末牵引力的功率为。
(2)设玩具车在内的加速度大小为,则有,
在时,有
联立解得,,
(3)玩具车在2s至10s内,根据动能定理可得
代入数据解得玩具车在2s至10s内通过的距离为
15.质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为L,在离P球处有一个光滑固定轴O,如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低点位置时,求:
(1)小球P的速度大小为多少;
(2)在此过程中杆对P球是否做功;若做功,则做功是多少;
(3)固定轴O受到杆的作用力大小和方向。
【答案】(1);(2);(3),方向向下
【详解】(1)在Q球顺时针摆动到最低点位置时,设小球P的速度大小为,则Q的速度为,根据系统机械能守恒可得
由于两球是做同轴转动,所以两球的角速度大小相等,由,可知
联立解得,
(2)在此过程中P球的机械能增加量为
由功能关系可知,小球P机械能的增加量等于杆对小球P所做的功,即其做功为。
(3)在Q球顺时针摆动到最低点位置时,对小球P,根据牛顿第二定律可得
解得
即杆对球P为向上的支持力,则根据牛顿第三定律可知上部分杆对O点有向下的弹力,大小为。对小球Q,根据牛顿第二定律可得
解得
杆对球Q为向上的支持力,则根据牛顿第三定律可知下部分杆对O点有向下的弹力,大小为。固定轴O带的杆的作用力大小
方向向下。
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