精品解析：河北省邯郸市大名县第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

高一第二学期第一次月考物理试卷 一、单选题;共7题，每题4分，共28分。 1. 将一颗质量为m的卫星发射到距离地面高度为h的圆轨道上，已知地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则地球受到该卫星的作用力大小为（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力定律可知该卫星受到地球的万有引力大小为 根据牛顿第三定律可知，地球受到该卫星的作用力大小为。 故选D。 2. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设第 1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1，P2，P3，则下列说法中错误的是（　　） A. B. C. 0~3 s内力 F对滑块做功为8 J D. 第2 s 内滑块克服摩擦力做功的平均功率为2 W 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据匀变速直线运动的平均速度公式有 可知物体在第内的平均速度为 第内的平均速度为 第内物体做匀速直线运动，速度为 根据平均功率公式可知，在第内、第内、第内力对滑块做功的平均功率分别为 所以，故A错误，B正确； C．由速度时间图像的面积代表物体的位移可知，滑块在第内、第内、第内的位移分别为 由图像及功的公式可知，第内拉力做的功为 第内拉力做的功为 第内拉力做的功为 故内拉力所做的功为 故正确； D．在内拉力做的总功为 动能变化为，由动能定理可知 解得 则在第内滑块克服摩擦力做功的功率为 故D正确。 本题选择错误的，故选A。 3. 如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出，最后落回地面。最高点距离地面高度为H，以抛出点为参考平面，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 石块到达地面时的动能为 B. 石块到达地面时的重力势能为 C. 石块在最高点的机械能为mgH D. 石块在整个运动过程中重力势能增加了mgh 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据动能定理可得 可得石块到达地面时的动能为 故A错误； B．以抛出点为参考平面，石块到达地面时的重力势能为 故B正确； C．石块运动过程只受重力作用，石块的机械能守恒，设石块在最高点的速度为，以抛出点为参考平面，则石块在最高点的机械能为 故C错误； D．石块在整个运动过程中，重力做功为 则石块重力势能减少了mgh，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，则下列说法正确的是（　　） A. 从A到B和从B到C，减少的机械能相等 B. 从A到B和从B到C，减少的重力势能相等 C. 从A到B和从B到C，克服摩擦力做的功相等 D. 小物块在C点的动能一定最大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．设某一斜面与水平面的夹角为，则斜面的长度为 物块受到的摩擦力为 物块下滑的过程中摩擦力做功为 由题图可知斜面BC与水平面的夹角比斜面AB与水平面的夹角小，所以在物块下滑的过程中，从B到C过程中克服摩擦力做的功多，物块减少的机械能多，A错误； B．重力势能变化量由初、末位置高度差决定，AB段的高度和BC段的高度相同，则减少的重力势能相等，B正确； C．从B到C过程中克服摩擦力做的功多，产生的热量多，C错误； D．根据动能定理 由于从B到C过程不知重力做功和摩擦力做功的关系，故不知B，C两位置小物块的动能大小关系，D错误。 故选B。 5. “东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　） A. 它们受到地球的引力之比为 B. 它们的运行速度大小之比为 C. 它们的运行周期之比为 D. 它们的运行角速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得 M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度，则得 由题卫星A和B的质量之比为，轨道半径之比为2：1，则由上式可得， 它们的运行速度大小之比为 它们的运行周期之比为 它们的运角速度之比为 故选B。 6. 一小球由如图所示轨道的点以初速度水平向左运动，经一段时间达到轨道的最高点，该点距离地面的高度为，若小球与轨道之间的摩擦力不能忽略，则小球返回点的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因小球往返路径相同，则摩擦力做功的大小相等为，从出发点到最高点，由动能定理得 从最高点返回出发点时，由动能定理得 代入数据得解得 B正确，ACD错误 故选B。 7. 如图所示，滑块甲叠放在长木板乙上，整体置于光滑的水平面上，滑块甲用一细绳拴接在竖直的墙壁上，在长木板乙上施加一水平向右的恒力，使长木板乙从滑块甲的下面拉出。下列说法正确的是（ ） A. 恒力对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力做正功，细绳的拉力不做功 B. 恒力对长木板以及乙对甲的摩擦力做正功，甲对乙的摩擦力以及细绳的拉力做负功 C. 恒力对长木板乙做正功，其余的力均不做功 D. 恒力对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力以及细绳的拉力不做功 【答案】D 【解析】 【详解】因为甲没有运动，作用在甲上的力都不做功，细绳中的拉力、乙对甲的摩擦力不做功；因长木板乙向右运动，所以恒力F和长木板乙的运动方向相同，则恒力F对长木板做正功，由于甲对乙的摩擦力和长木板乙的运动方向相反，则甲对乙的摩擦力做负功。 故选D。 二、多选题：共3题，每题6分，共18分。 8. 站在月球上的宇航员，他用弹簧秤测量出质量为m的砝码静止悬挂时的弹力为F，并且测量了砝码距地面h高处自由下落的时间为t，已知引力常量G和月球半径r，通过以上测量数据，可推导出月球的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】根据 可知，只要测出即可算出月球质量M。已知质量为m的砝码挂在弹簧秤下端，测出弹力F，根据 得 代入 得 已知砝码距地面h高处自由下落的时间为t，根据 得 代入 得 故选AD。 9. 如图，光滑的水平面上长木板静止放置，质量为的物体（可看成质点）以水平速度滑上静止的长木板的上表面。速度随时间变化情况如图（g取）。正确的是（ ） A. 系统损失的机械能为 B. 木板A获得的动能为 C. 木板最小长度为 D. A、B间的动摩擦因数为0.1 【答案】ACD 【解析】 【详解】D．由图乙可知，物块先匀减速，木板匀加速，最后二者达到共速，速度大小为。设它们之间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律结合图像斜率表示加速度，可得 可得木板质量 A、B间的动摩擦因数为 故D正确； AB．木板A获得的动能为 系统损失的机械能为 故A正确，B错误； C．当A、B共速时，B恰好到达A的最右端，此时木板长度最小，为 故C正确。 故选ACD 。 10. 在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（ ） A. 两颗卫星的角速度相同 B. 两颗卫星的线速度满足v1 > v2 C. 两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用 D. 假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据题意知，两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，都绕地心做匀速圆周运动，角速度必定相同，由v = rω，v∝r，所以v1 < v2，A正确、B错误； C．假设悬绳没有作用力，两颗卫星均由万有引力提供向心力，根据 = mω2r 知 ω = A卫星角速度大于B卫星的角速度，所以悬绳一定受到拉力的作用，C正确； D．设悬绳的拉力大小为F，则对B卫星 则得 vB > 对C卫星 则得 vC = 可见两颗卫星的速度不等，所以在同一轨道上同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰，D正确。 故选ACD。 三、实验题：11题6分，12题9分，共15分。 11. 某同学设计利用如图所示的实验装置来进行“探究功与速度的变化关系”的实验，斜槽倾斜部分可自由调节，将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某点由静止释放，小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。 （1）小球离开O点的速度为__________； （2）为了测出小球与轨道之间的摩擦力所做的功，可将斜槽慢慢调节至小球能在斜槽上做匀速直线运动，记下此时斜槽倾角为θ，则小球与斜槽间的摩擦因数μ=______，取斜面上某点为标记点，标记点到O点的水平距离为x，则小球在轨道上运动过程中克服摩擦力做功为=________（小球与各接触面间摩擦因数相同）； （3）抬高斜槽，保持标记点与O点的水平距离x不变，将小球在标记点处静止滑下，多次重复试验可以得出，小球从标记点到O点的过程中重力做功W与y的关系式应为___________。 【答案】 ①. ②. tanθ ③. mgxtanθ ④. 【解析】 【详解】（1）[1]小球离开O点后做平抛运动，则 s=v0t，y=gt2 解得； （2）[2]当小球在铣槽上匀速运动时，满足 mgsinθ=μmgcosθ 解得μ=tanθ 设小球在斜面上运动的水平距离为x1，则小球在轨道上运动过程中克服摩擦力做功为 （3）[3]由动能定理 解得 12. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图所示。 试回答以下问题： （1）实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　） A. 将打点计时器竖直固定在铁架台上 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离 D. 根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能 （2）在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，若在实验误差允许的范围内满足等式__________，则机械能守恒定律得到验证。 （3）在上图所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为__________，则可验证机械能守恒定律。 【答案】（1）B （2） （3）2g 【解析】 【小问1详解】 A．将打点计时器竖直固定在铁架台上，选项A正确，不符合题意； B．先接通电源，后释放纸带，选项B错误，符合题意； C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离，选项C正确，不符合题意； D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能进行比较来验证机械能是否守恒，选项D正确，不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 打B点时的速度 则要验证的关系是 即在实验误差允许的范围内满足等式 则机械能守恒定律得到验证。 【小问3详解】 若机械能守恒则 即 以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为2g，则可验证机械能守恒定律 四、解答题：13题10分，14题13分，15题16分，共39分。 13. 某宇航员在火星上通过实验测量火星质量，他在火星表面h高处以初速度水平抛出一个小球，小球落到火星表面与抛出点的水平距离为L。已知火星的半径为R，引力常量为G，求： （1）火星表面的重力加速度g； （2）火星的质量M。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 联立解得火星表面的重力加速度为 （2）在火星表面有 联立解得火星的质量为 14. 如图，在海边悬崖的地面上以初速度抛出质量的物体，抛出后物体落在比地面低的海平面上，重力加速度为，若以地面为参考平面，且不计空气阻力。求： （1）物体在海平面上的重力势能； （2）物体在空中运动过程中重力对物体做的功W； （3）物体在海平面上的速度大小v。 【答案】（1）；（2）W=150J；（3） 【解析】 【详解】（1）物体在海平面上的重力势能 （2）物体在空中运动过程中重力对物体做的功 W=mgh=150J （3）根据动能定理 得物体在海平面上的速度大小 15. 质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶，所能达到的最大速度为20m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍（即f=0.2G）.如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始匀加速行驶，试求： (1)汽车的额定功率； (2)汽车在匀加速行驶时的牵引力； (3)汽车在3秒内牵引力所做的功； (4)汽车在第3秒末的发动机的瞬时功率． 【答案】（1）80kw ；（2）8000N；（3）72000J； （4）48kW 【解析】 【详解】(1)当汽车达到最大速度的时候，汽车的牵引力等于阻力，此时车速为最大速度且匀速，所以汽车的额定功率： 额 (2)汽车在匀加速行驶时，由牛顿第二定律可得： 解得汽车在匀加速行驶时的牵引力： (3)设汽车匀加速运动的最大速为，由得： 匀加速运动的时间为： 因为，所以3s末汽车仍做匀加速直线运动，在3s内汽车汽车的位移是： 在3s内汽车牵引力所做的功为： (4)3s末的瞬时速度为： 所以汽车在第3s末的瞬时功率： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一第二学期第一次月考物理试卷 一、单选题;共7题，每题4分，共28分。 1. 将一颗质量为m的卫星发射到距离地面高度为h的圆轨道上，已知地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则地球受到该卫星的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 2. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设第 1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1，P2，P3，则下列说法中错误的是（　　） A. B. C. 0~3 s内力 F对滑块做功为8 J D. 第2 s 内滑块克服摩擦力做功平均功率为2 W 3. 如图所示，将质量为m石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出，最后落回地面。最高点距离地面高度为H，以抛出点为参考平面，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 石块到达地面时的动能为 B. 石块到达地面时的重力势能为 C. 石块在最高点的机械能为mgH D. 石块在整个运动过程中重力势能增加了mgh 4. 如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，则下列说法正确的是（　　） A. 从A到B和从B到C，减少的机械能相等 B. 从A到B和从B到C，减少的重力势能相等 C. 从A到B和从B到C，克服摩擦力做的功相等 D. 小物块在C点的动能一定最大 5. “东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　） A. 它们受到地球的引力之比为 B. 它们的运行速度大小之比为 C. 它们的运行周期之比为 D. 它们的运行角速度之比为 6. 一小球由如图所示轨道点以初速度水平向左运动，经一段时间达到轨道的最高点，该点距离地面的高度为，若小球与轨道之间的摩擦力不能忽略，则小球返回点的速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，滑块甲叠放在长木板乙上，整体置于光滑的水平面上，滑块甲用一细绳拴接在竖直的墙壁上，在长木板乙上施加一水平向右的恒力，使长木板乙从滑块甲的下面拉出。下列说法正确的是（ ） A. 恒力对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力做正功，细绳的拉力不做功 B. 恒力对长木板以及乙对甲的摩擦力做正功，甲对乙的摩擦力以及细绳的拉力做负功 C. 恒力对长木板乙做正功，其余的力均不做功 D. 恒力对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力以及细绳的拉力不做功 二、多选题：共3题，每题6分，共18分。 8. 站在月球上的宇航员，他用弹簧秤测量出质量为m的砝码静止悬挂时的弹力为F，并且测量了砝码距地面h高处自由下落的时间为t，已知引力常量G和月球半径r，通过以上测量数据，可推导出月球的质量为（ ） A. B. C. D. 9. 如图，光滑的水平面上长木板静止放置，质量为的物体（可看成质点）以水平速度滑上静止的长木板的上表面。速度随时间变化情况如图（g取）。正确的是（ ） A. 系统损失的机械能为 B. 木板A获得的动能为 C. 木板的最小长度为 D. A、B间的动摩擦因数为0.1 10. 在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（ ） A. 两颗卫星的角速度相同 B. 两颗卫星线速度满足v1 > v2 C. 两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用 D. 假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰 三、实验题：11题6分，12题9分，共15分。 11. 某同学设计利用如图所示的实验装置来进行“探究功与速度的变化关系”的实验，斜槽倾斜部分可自由调节，将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某点由静止释放，小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。 （1）小球离开O点的速度为__________； （2）为了测出小球与轨道之间的摩擦力所做的功，可将斜槽慢慢调节至小球能在斜槽上做匀速直线运动，记下此时斜槽倾角为θ，则小球与斜槽间的摩擦因数μ=______，取斜面上某点为标记点，标记点到O点的水平距离为x，则小球在轨道上运动过程中克服摩擦力做功为=________（小球与各接触面间摩擦因数相同）； （3）抬高斜槽，保持标记点与O点的水平距离x不变，将小球在标记点处静止滑下，多次重复试验可以得出，小球从标记点到O点的过程中重力做功W与y的关系式应为___________。 12. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图所示。 试回答以下问题： （1）实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　） A. 将打点计时器竖直固定在铁架台上 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离 D. 根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能 （2）在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，若在实验误差允许的范围内满足等式__________，则机械能守恒定律得到验证。 （3）在上图所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为__________，则可验证机械能守恒定律。 四、解答题：13题10分，14题13分，15题16分，共39分。 13. 某宇航员在火星上通过实验测量火星质量，他在火星表面h高处以初速度水平抛出一个小球，小球落到火星表面与抛出点的水平距离为L。已知火星的半径为R，引力常量为G，求： （1）火星表面的重力加速度g； （2）火星的质量M。 14. 如图，在海边悬崖的地面上以初速度抛出质量的物体，抛出后物体落在比地面低的海平面上，重力加速度为，若以地面为参考平面，且不计空气阻力。求： （1）物体在海平面上的重力势能； （2）物体在空中运动过程中重力对物体做的功W； （3）物体在海平面上的速度大小v。 15. 质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶，所能达到的最大速度为20m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍（即f=0.2G）.如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始匀加速行驶，试求： (1)汽车的额定功率； (2)汽车在匀加速行驶时的牵引力； (3)汽车在3秒内牵引力所做的功； (4)汽车在第3秒末的发动机的瞬时功率． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$