内蒙古赤峰二中2024-2025学年高一下学期月考物理试卷

第 1页，共 8页 赤峰二中 2024级高一下学期 第一次月考物理试卷 注意事项： 1. 本卷满分 100分，考试时长 75分钟. 2. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上. 3. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将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，再选涂其它答案标号. 回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本 试卷上无效. 4. 考试结束后，考生立即停笔，将答题卡交回 一、选择题：（共 46分。第 1 ~ 7题只有一项符合题目要求，每题 4分；第 8 ~ 10题有多项符 合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错或不答得 0分） 1．关于曲线运动，下列说法中正确的有（ ） A．做曲线运动的物体，所受到的合外力方向一定要不断改变 B．做匀速圆周运动的物体，“匀速”指的是速度不会改变 C．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 D．在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大的曲线运动 2．下列说法中正确的是（ ） A．开普勒观测并记录了行星的轨道数据，最后总结出了行星运动三大定律 B．卡文迪什利用扭秤装置和微量放大思想，比较准确地测出了引力常量 C．地球和火星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 D．牛顿进行了“月-地检验”，他比较的是月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的 重力加速度 保密★启用前 第 2页，共 8页 3．各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬 臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。 现天车吊着质量为 100kg的货物正在沿水平方向以 4m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖 直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度—时间关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．货物所受的合力大小为 150N B．2s 末货物的速度大小为 7m/s C．0到 2s 末这段时间内，货物速度变化量的大小为 1m/s D．货物的运动轨迹是图丙中的抛物线 Q 4．如图所示为明代出版的《天工开物》中的牛力齿轮，体现我国古代劳动人民的科学智慧。图 中 A、B、C 为该器械的三个齿轮，牛拉动横杆带动齿轮 A 转动，A与 B的轮齿接触良好，B 与 C 通过横轴连接。已知三个齿轮的半径关系为 。当牛做匀速转动时，关于 A、 B、C三个齿轮边缘的关系，下列说法正确的是（ ） A．线速度之比为 B．角速度之比为 C．周期之比为 D．向心加速度之比为 ! " #A B! ! != = !"!" # !"!" # !"!" # !" # " $ 第 3页，共 8页 5．中国空间站已全面建成，计划于 2023 年 5月实施发射天舟六号货运飞船，飞船将通过变轨 抬升轨道高度，实现与空间站组合体共轨。若将其变轨前后稳定运行时的运动近似为匀速圆周 运动，对接后组合体轨道靠近地球表面，运行周期约为 84min。已知地球半径约为 6400km，万 有引力常量 ，则地球的平均密度约为（ ） A．5.6×102 kg/m3 B．5.6×103 kg/m3 C．5.6×104 kg/m3 D．5.6×105 kg/m 6．将小球从某点斜向上抛出初速度的大小为 ，方向与竖直方向成 30°。在小球运动的速度大 小减小到初速度大小一半的过程中，不计空气阻力，重力加速度为 g，则小球（ ） A．运动的时间为 B．速率的变化量大小为 C．上升的高度为 D．速度变化量的方向为竖直向上 7．地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，环绕方向如图所示。已知卫星一运行 的周期为 ，地球的半径为 ，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为 ， ， 引力常量为 G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为 ，下列说法正确的是（ ） A．卫星二围绕地球做圆周运动的周期 B．地球的质量 C．卫星一、二绕地球做圆周运动的向心加速度之比为 8:1 D．从图示时刻开始，经过 时间两卫星第一次相距最近 !! " "#$#% !& ' ( )*+! −= × ⋅ !! ! " ! " !" # ! ! "# $ ! " ! "! != !! ! "#! != ! "#! != ! " π ! "#! != ! " # ! # "# !" #$ π = ! "# $" ! "= 第 4页，共 8页 8．图甲是汽车通过凸形桥时的情景，图乙是汽车在粗糙路面急转弯时的情景。若已知图甲中凸 形桥圆弧半径为 R；图乙中转弯圆弧半径也为 R，路面外侧高内侧低，倾角为 ；重力加速度 为 g，则以下说法正确的是（ ） A．图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大 B．图甲中如果车速 ，一定会出现“飞车现象” C．图乙中即使车速 ，车辆也可能不会向内侧滑动 D．图乙中只要车速 ，车辆便会向外侧滑动 9．根据爱因斯坦的广义相对论，引力是由质量所引发的时空扭曲所造成的，任何有质量的物体 加速运动都会对周围的时空产生影响，作用的形式就是引力波。美国普林斯顿大学的Russell A。 Hulse、Joseph H。Taylor 曾经发现脉冲双星而获得 1993 年的诺贝尔物理学奖，也为引力波的存 在提供了间接证据。2015 年 9月 14 日，通过 LIGO 计划，人类首次探测到由两个黑洞合并发 出的引力波信号。如图为两个黑洞 A、B 组成的双星系统，绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动 的示意图，若 A的轨道半径大于 B的轨道半径，两个黑洞的总质量M，距离为 L，其运动周期 为 T。则（ ） A．A的质量一定小于的质量 B B．A的线速度一定小于 B的线速度 C．L一定，M 越大，T 越小 D．M一定，L 越大，T 越小 θ !>! "# !"#! "# θ< !"#! "# > 第 5页，共 8页 10．如图甲所示，质量均为 m的两个滑块 A、B用不可伸长的轻绳相连，放在水平转盘上，初 始状态绳子松弛，滑块 A到转盘圆心的距离为 L。已知两物块与转盘之间的动摩擦因数均为 ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g。现让转盘从静止缓慢增加转速。两物块 所受摩擦力随角速度平方的变化图像如图乙所示，取摩擦力由 B指向 A 为正方向，下列说法正 确的是（ ） A．乙图中 ɑ对应 B物块所受摩擦力随角速度平方的变化图像 B．B物块到转盘圆心的距离为 2L C．ω22的值为 !" 2# D．当 时，绳子的张力大小为 3μmg 二、非选择题：（共 54分） 11．（6分）如图所示，向心力演示仪的挡板 A、C到转轴距离为 R，挡板 B到转轴距离为 2R， 塔轮①④半径相同，①②③半径之比为 1：2：3，④⑤⑥半径之比为 3：2：1。现通过控制 变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。 µ !ω ω= 第 6页，共 8页 (1)当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮 上，应将质量相同的小球分别放在挡板 处（选填“A”、“ B”或“C”中的两个）；此时的两个 小球向心力大小之比是 。 (2)若将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在 B、C 挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图 中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为 3：1，则铁球与橡胶球的质量 之比为 。 12.（10分）（1）如图为某同学研究平抛运动时使用的装置，初始时电路闭合，小球 B被电磁 铁吸引处于静止状态。将小球 A 从轨道顶端释放，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触 式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B同时自由下落，轨道末端出口与小球 B处于同一高度，可看 到 A、B 两球同时落地。下列说法正确的是( ) A．该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动 B．该实验可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动 C．将小球 A在轨道上更低的位置释放，可使两球在空中相撞 D．增加整个装置距离地面的高度 H，可使两球在空中相撞 （2）另一同学用甲图所示装置做“研究物体平抛运动”实验，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 重力加速度 g 取 。关于实验要点，下列说法正确的( ) !"#$%& 第 7页，共 8页 A．必须选用光滑的斜槽 B．同一次实验中小球的释放点可以不同 C．记录的点应适当多一些 D．斜槽末端要保持水平 （3）进行正确的操作后，在方格纸上得到了一条平滑的曲线即为小球做平抛运动的轨迹，如图 乙所示。小方格的边长为 L＝2.5cm，在平抛轨迹上选出 a、b、c、d四个位置，则小球从 a 点 运动到 d 点所用的时间为 s，在 b 点的速度大小为 m/s。小球做平抛运动的抛出点离 a 点的高度为 cm。（计算结果均保留到小数点后两位） 13．（10分）一宇航员在半径为 R的某行星表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长度 为 L的轻绳一端系一质量为 m的小球，另一端固定在 O 点；当小球绕 O 点在竖直面内做圆周运 动通过最高点速度为 时，绳的弹力的大小为小球重力的 2倍。不计小球的尺寸，引力常量为 G，求： （1）该行星的平均密度； （2）该行星的第一宇宙速度。 14．（12分）如图所示，固定斜面 与水平面 的夹角均为 ，现由 A 点分别以 先后沿水平方向抛出两个小球（可视为质点），不计空气阻力，其中以 抛出的小球恰能垂直于 落于 点，飞行时间为 ，以 抛出的小球落在 斜面上的 点，且 在同一水平面 上，重力加速度大小为 ，求： （1）落于 点的小球的水平位移； （2） 的大小； （3）A 点距水平面 的高度。 !! !" #"! !" !"° ! "! ! !! !" ! !" !! !" ! ! "! !"#$ % &! = ! !! !" 第 8页，共 8页 15．（16分）如图所示，光滑的圆锥体固定在水平地面上，其轴线沿竖直方向，在圆锥体顶用 长 的细线悬挂一质量 的小球（可视为质点），小球静止时细线与圆锥表面平 行且细线与轴线的夹角 。已知圆锥体的高度 ，细线能承受的最大拉力 ，取重力加速度大小 ， ， 。现使圆锥体绕其轴线 缓慢加速转动，小球也随圆锥体一起做角速度缓慢增大的圆周运动（不同时间内均可视为匀速 圆周运动）。 （1）求小球即将离开圆锥体表面时的角速度大小 ； （2）当小球的角速度大小 时，求细线上的拉力大小 ； （3）若细线上的拉力达到最大拉力的瞬间细线绷断，此瞬间小球速度不受影响，求小球落到水 平地面的位置到圆锥体轴线的距离 d。 !"#$! = !"#$%! = !"θ = ° !"#$%! = !"# $%&! = !"#$%&! = !"# $% &'(=! !"#$% &'(=! !ω ! " #$%&' ( ω = !! 赤峰二中 2024 级高一下学期第一次月考物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A D B C D BC AC BD 11.（6分，每空 2分） （1）AC 4:1 （2）3：2 12．（10分，每空 2分） (1)AD (2)CD (3) 0.15 1.25 0.31 【详解】（1）[1]AB．球 A与球 B同时释放，同时落地，时间相同，A球做平抛运动，B球 做自由落体运动，知平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，故 A正确，B错误； CD．增加整个装置的高度 H做同样的实验，小球着地的时间变长，两球经过相同时间下落 的高度相同，则可使两球在空中相遇。将小球 A在轨道上更低的位置释放，小球平抛初速 度减小，下落相同高度时 A球水平位移减小，不可能使两球在空中相遇，故 D正确，C错 误。故选 AD。 （2）[2]A．斜面是否光滑对实验没有影响，A错误； B．同一次实验中小球的释放点必须相同，B错误； C．记录的点应适当多一些，便于描点作图，C正确； D．斜槽末端一定水平，D正确。 故选 CD。 （3）[3]设相邻位置间的时间间隔为 T，根据 2y gT L   代入数据解得 0.05sT  则小球从 a点运动到 d点所用的时间为 3 0.15st T  [4]小球沿水平方向的分速度和经过 b点竖直方向的分速度分别为 2 1m/sx Lv T   3 0.75m/s 2y Lv T   故 2 2 1.25m/sb x yv v v   [5]小球做平抛运动的抛出点离 b点的高度为 2 2.8125cm 2 yvh g   所以小球做平抛运动的抛出点离 a点的高度为 0.3125cmh L  13．（10分）（1） 2 0 4 v GLR ；（2） 0 3 Rv v L  【详解】 （1）小球通过最高点时 2 0mvF mg L   又 2F mg 对行星表面的物体 m，有 2 GMm mg R  故行星的密度 2 0 34 4 3 M v GLRR     （2）对在行星表面附近做匀速圆周运动的质量为 0m 的卫星， 有 2 0 0 m vm g R  解得第一宇宙速度为 0 3 Rv v L  14．（12分）（1）10m；（2）5m/s；（3）7.5m 【详解】 （1）对落到 C点的小球有 1 tan 45 gt v   1 10m / sv  解得 1st  落于 C点的小球的水平位移为 1 10mx v t  （2）因为平抛运动时间由高度决定，而两球下落高度相同，飞行时间相同，所以落于 B点 的小球飞行时间为 t=1s 对到达 B点的小球有 2 2 1 2tan 45 gt v t   解得 2 5m / sv  （3）小球 B的水平位移为 2 5mx v t  根据几何关系可知，B点离地面高度为    1 1 10 5 m 2.5m 2 2 h x x     所以 A点距水平面 MN 的高度为 2 1 7.5m 2 h h gt    15．（1）5rad / s；（2）5.1N；（3）0.8m 【详解】（1）小球即将离开圆锥体表面时，以小球为对象， 根据牛顿第二定律可得 21tan sinmg m L   解得角速度大小为 1 10 rad / s 5rad / s cos 0.5 0.8 g L       （2）当小球的角速度大小 2 5 rad/s 3   时，由于 12 r 5 rad / s 3 5 ad / s    可知小球未离开圆锥体表面，以小球为对象， 竖直方向根据受力平衡可得 1 cos sinN mgF    水平方向根据牛顿第二定律可得 21 2sin cos sinN m LF      联立解得细线上的拉力大小为 1 5.1NF  （3）若细线上的拉力达到最大拉力的瞬间细线绷断，设此瞬间小球的角速度为，细线与 竖直方向发夹角为 ， 则有 max cosF mg  ， 2 max sin sinF m L   解得 53  ， 10 3 rad / s 3   细线绷断后小球做平抛运动，初速度为 0 4 3sin m / s 3 v L   竖直方向有 2 1cos 2 H L gt  解得 0.3st  小球做平抛运动水平位移大小为 0 2 3 m 5 x v t  根据几何关系可得小球落到水平地面的位置到圆锥体轴线的距离为  22 sin 0.8md x L   