高一物理月考卷02（人教版2019，必修二全册）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期第三次月考

2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D D D B B A C D CD BC CD BD 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13．(1)A (2)0.70 （每空2分） 14．(1)AD （每空2分） (2)不需要 仍能 （每空2分） 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（1）着陆巡视器在地球表面时，由万有引力提供重力，有 （1分） 着陆巡视器在火星表面时，由万有引力提供重力，有 （1分） 由题意得 联立解得 （1分） （2）伞系减速过程的加速度大小为 （2分） 设火星大气对着陆巡视器的平均阻力为f，由牛顿第二定律知 （2分） 解得 （1分） 16．（1）四驱车恰好能够经过圆轨道最高点，设在点的速度为，在点时由重力提供四驱车做圆周运动的向心力，有 （1分） 设车在点时的速度为，由动能定理知 （2分） 四驱车在点时所受的支持力和重力的合力提供车做圆周运动的向心力，则 （2分） 解得 由牛顿第三定律知 （1分） 方向竖直向下。 （2）由题可知 （1分） 又由能量守恒定律知 （1分） 解得 （1分） （3）四驱车从点运动到点过程中，应用动能定理知 （1分） 车从点飞出后做平抛运动，设运动时间为，则竖直方向有 （1分） 水平方向有 （1分） 联立以上表达式并化简得 当时，有最大值，且 （1分） 17．（1）滑块由A点弹出到管道最高点的过程，有（2分） 解得 在最高点有（2分） 解得（1分） （2）①滑块超过C点的条件为 则有（2分） ②滑块到达F点时，速度恰好为零，则有（2分） 所以滑块最终静止在轨道DE某处，求弹簧的弹性势能的范围为 （3）若弹簧的弹性势能，到E点的过程有（2分） 解得 若刚好能通过皮带的速度大小（1分） 解得 所以滑块减速通过皮带，有（1分） 解得 滑块在木块上滑行，达到共同速度后一起减速运动直到速度为0。有 ，（1分） ， 解得 达到共速时的木板位移 达到共速后的木板位移 则木板位移（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷 （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：人教版2019必修第二册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．用无人机进行高空救援模拟演练，其上安装有位移记录仪，竖直向上运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，加速和减速阶段的运动均可看作匀变速直线运动，已知无人机在时由静止开始运动，时速度最大，无人机质量为，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．无人机的最大速度为 B．到内无人机的平均速度为 C．无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶3 D．无人机升力的最大功率为6600W 2．雨滴是水蒸气在高空中遇到冷空气凝聚成的小水滴，雨滴在无风时的下落过程中，初始时做自由落体运动，速度不断增大；在穿过云层过程中，雨滴吸收小水珠，其质量增大；在接近地面前，受阻力影响，做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．穿过云层过程中，重力势能一定增大 B．穿过云层过程中，重力势能一定为正值 C．从初始位置下落到地面过程中，重力的功率不断增大 D．从初始位置下落到地面过程中，阻力一直做负功 3．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 B．主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于 C．根据题给条件可求出主舱室的质量 D．由题中条件可求出地球密度为 4．中国新能源汽车引领全球。某款新能源汽车具备四轮独立控制能力，可实现以O点为中心的原地旋转。如图所示，A、B是车上的两点，且O、A、B三点在同一水平直线上。在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，下列说法正确的是（　 　） A．A点的线速度的大小大于B点的线速度的大小 B．A、B两点的角速度相同 C．A点的向心加速度的大小大于B点的向心加速度的大小 D．B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此转动过程中B点的加速度保持不变 5．一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2。以下判断正确的是（　 　） A．v1>v2，t1=t2 B．v1<v2，t1=t2 C．v1>v2，t1<t2 D．v1<v2，t1>t2 6．漯河红枫广场无人机灯光表演给广大市民带来了科技的惊艳，同时也很好的烘托了节日的氛围并给漯河的文化、经济等做了极大的宣传。在一次无人机表演中，若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，某架参演的无人机在方向的图像分别如图甲、乙所示，则在时间内，该无人机的运动轨迹为（　　） A． B． C． D． 7．2020年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家，其中英国科学家罗杰•彭罗斯发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。根据相对论的观点，下列说法正确的是（　　） A．越靠近黑洞，时钟会变得越快 B．光速的测量结果与参考系的运动速度有关 C．同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关 D．若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来也必定是同时发生的 8．冰车是东北地区冬季喜闻乐见的游乐项目。如图甲所示，小孩坐在冰车上，大人先用水平恒力推了5s后，又用水平恒力推了25s，之后撤去了外力，小孩及冰车又在冰面上自由滑行了10s，最终静止。已知小孩和冰车的总质量为40kg，小孩在冰面上做直线运动的图像如图乙所示，忽略空气阻力，重力加速度g取，则下列说法中正确的是（    ） A．水平恒力 B．冰车与冰面的动摩擦因数 C．整个过程中冰车在冰面上运动的总距离为 D．整个过程中大人对小孩和冰车做的功为 9．2024年6月2日，嫦娥六号在月球背面南极一艾特肯盆地中的预选着陆点着陆，顺利完成月壤与月岩采样任务。4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，并成功进入预定环月轨道，经过多次变轨，最终顺利回到地球。如图5所示为嫦娥六号顺利返航的简化示意图，假设环月圆形轨道Ⅰ半径为，周期为，环月椭圆轨道Ⅱ半长轴为，周期为，月球半径为，月球表面重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．月球的第一宇宙速度为 B．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上点处的速度比在环月轨道Ⅱ上点处的速度小 C． D．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上运行的周期 10．如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度m，封盖的运动员击球点离地面的高度m，两运动员竖直起跳点的水平距离m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高m，取m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s B．封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s C．篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m D．封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳 11．图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为，转盘半径为，钢丝绳长为。转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（　　） A．游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力 B．钢丝绳上的拉力大小为 C．游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为 D．游客做圆周运动的周期为 12．竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A．小球先加速下降h，再减速下降x B．小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 C．小球速度最大时距地面的高度为 D．小球速度最大时弹簧的弹性势能为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13．（6分）学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图，如图2所示，其中点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。 (1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动，若根据轨迹图计算当地的重力加速度，则需要知道的物理量为___________（单选，填下列选项字母序号），重力加速度的表达式为___________（用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示）。 A．测量第个点到的竖直距离     B．测量第个点到的水平距离 C．测量第个点到的距离 (2)若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图3所示，则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s（结果保留2位有效数字）。 14．（10分）图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。 (1)关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下： a．将气垫导轨调至水平； b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t1和t2； c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h； d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l； 请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g） ①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是________。（多选） A．遮光条的宽度d                     B．滑块运动的总位移x C．滑块和遮光条的总质量M             D．光电门1和2之间的距离s ②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？__________ （用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。 (2)关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。 ①托盘和砝码的总质量____（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。 ②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t1、t2。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式________，则验证了机械能守恒定律。 ③若实验中发现有一个光电门损坏，则_________（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。“天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。已知火星质量约为地球质量的P倍、半径约为地球半径的Q倍，地球表面重力加速度为g，“天问一号”的着陆巡视器质量m=900kg。试根据题干信息和图示数据，说明下列问题： (1)根据题干符号和物理量，求火星表面的重力加速度； (2)设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力f（查阅资料可得，火星表面的重力加速度）。 16．（13分）某校校园文化艺术节举行无线遥控四驱车大赛，其赛道如图所示。某四驱车（可视为质点）以额定功率在水平直轨道的点由静止开始加速，经过时间刚好到达点，此时通过遥控关闭其发动机，点右侧所有轨道均视为光滑轨道。四驱车第一次经点进入半径的竖直圆轨道，恰好能够经过圆轨道最高点，此后四驱车再次经过点沿着轨道CF运动，最终从轨道末端点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量，重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求四驱车第一次经过点时对轨道的压力； (2)求四驱车在AB段克服阻力所做的功； (3)若水平轨道距离沙坑表面的高度，则点距离水平轨道的高度为多少时，四驱车落到沙坑中的点与点的水平距离最大？并计算水平最大距离。 17．（15分）如图为一弹射游戏装置，它由安装在水平台面上的固定弹射器，水平直轨道AB，圆心为O的水平半圆细管道BCD，水平直轨道DE、FG、HI和逆时针转动的传送带EF等组成。木板静止在HI上，其上表面与FG相平，左端紧靠竖直边GH。游戏时滑块由A点弹出，经过轨道AB、管道BCD、轨道DE、传送带EF和轨道FG后，滑上木板。已知可视为质点的滑块质量，轨道DE长度，传送带长度，速度大小，木板质量，长度，BCD的半径，滑块与轨道DE、传送带及木板间的动摩擦因数均为，木板与轨道HI间的动摩擦因数，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中能量损失，各轨道间平滑连接。 (1)若弹簧的弹性势能，求滑块运动到管道最高点时，受到的管道作用力大小； (2)若滑块最终静止在轨道DE某处，求弹簧的弹性势能的范围； (3)若弹簧的弹性势能，求木板运动的位移x。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷 （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：人教版2019必修第二册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．用无人机进行高空救援模拟演练，其上安装有位移记录仪，竖直向上运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，加速和减速阶段的运动均可看作匀变速直线运动，已知无人机在时由静止开始运动，时速度最大，无人机质量为，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．无人机的最大速度为 B．到内无人机的平均速度为 C．无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶3 D．无人机升力的最大功率为6600W 【答案】D 【解析】C．根据 设加速时加速度为，由图可得 得 减速时加速度为，利逆向思维有 得 则无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶2，故C错误： A．最大速度 故A错误； B．到内无人机的平均速度 故B错误； D．无人机匀加速时升力为F，由牛顿第二定律，有 求得 升力最大功率 故D正确。 故选D。 2．雨滴是水蒸气在高空中遇到冷空气凝聚成的小水滴，雨滴在无风时的下落过程中，初始时做自由落体运动，速度不断增大；在穿过云层过程中，雨滴吸收小水珠，其质量增大；在接近地面前，受阻力影响，做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．穿过云层过程中，重力势能一定增大 B．穿过云层过程中，重力势能一定为正值 C．从初始位置下落到地面过程中，重力的功率不断增大 D．从初始位置下落到地面过程中，阻力一直做负功 【答案】D 【解析】A．根据重力势能 所以雨滴穿过云层向下运动过程中，h减小，m增大，h的减小量与m的增加量大小未知，重力势能不一定增大，A错误； B．若取雨滴初始下落位置为零势能面，则雨滴在穿过云层时，重力势能为负值，B错误； C．由题可知，在接近地面前，雨滴做匀速运动，由功率公式 可知雨滴速度不变，重力的功率不变，C错误； D．从初始位置下落到地面过程中，雨滴所受阻力始终与雨滴运动方向相反，阻力一直做负功，D正确。 故选D。 3．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 B．主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于 C．根据题给条件可求出主舱室的质量 D．由题中条件可求出地球密度为 【答案】D 【解析】A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中向下减速，处于超重状态，故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 解得 第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，所以主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应小于7.9km/s，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力，则有， 解得 根据题给条件不能求出主舱室的质量m，选项C错误，D正确。 故选D。 4．中国新能源汽车引领全球。某款新能源汽车具备四轮独立控制能力，可实现以O点为中心的原地旋转。如图所示，A、B是车上的两点，且O、A、B三点在同一水平直线上。在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，下列说法正确的是（　 　） A．A点的线速度的大小大于B点的线速度的大小 B．A、B两点的角速度相同 C．A点的向心加速度的大小大于B点的向心加速度的大小 D．B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此转动过程中B点的加速度保持不变 【答案】B 【解析】依题意可知，汽车在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，有， A．由得，A错误； B．根据上面的分析知，B正确； C．由得，C错误； D．B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，即方向一直在变化，故转动过程中B点的加速度变化，D错误。 故选A。 5．一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2。以下判断正确的是（　 　） A．v1>v2，t1=t2 B．v1<v2，t1=t2 C．v1>v2，t1<t2 D．v1<v2，t1>t2 【答案】B 【解析】甲、乙水柱竖直方向上升的高度相同，从最高点到着火点的高度也相同，可知甲、乙水柱竖直方向的运动情况相同，所以甲、乙水柱在空中运动的时间相等，即有 水平方向根据 由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，则有 根据 由于甲、乙水柱喷出时竖直分速度相等，所以甲水柱喷出时的速度小于乙水柱喷出时的速度，即有。 故选B。 6．漯河红枫广场无人机灯光表演给广大市民带来了科技的惊艳，同时也很好的烘托了节日的氛围并给漯河的文化、经济等做了极大的宣传。在一次无人机表演中，若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，某架参演的无人机在方向的图像分别如图甲、乙所示，则在时间内，该无人机的运动轨迹为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由图可知，在时间内无人机竖直方向做匀速直线运动，水平方向向右做匀减速直线运动，可知在时间内无人机受到的合外力方向水平向左，根据合外力指向轨迹凹处，可知时间内无人机运动的轨迹向左弯曲；在时间内无人机竖直方向向上做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，可知在时间内无人机的合外力竖直向下，根据合外力指向轨迹凹处，可知在时间内无人机运动的轨迹向下弯曲。 故选A。 7．2020年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家，其中英国科学家罗杰•彭罗斯发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。根据相对论的观点，下列说法正确的是（　　） A．越靠近黑洞，时钟会变得越快 B．光速的测量结果与参考系的运动速度有关 C．同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关 D．若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来也必定是同时发生的 【答案】C 【解析】A．越靠近黑洞，引力越大，时钟会变慢，A错误； B．根据光速不变原理可知，光在真空中的速度以任何参考系都是恒定的，B错误； C．同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关，这就是相对论中的“尺缩效应”，C正确； D．若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来不一定是同时发生的，D错误。 故选C。 8．冰车是东北地区冬季喜闻乐见的游乐项目。如图甲所示，小孩坐在冰车上，大人先用水平恒力推了5s后，又用水平恒力推了25s，之后撤去了外力，小孩及冰车又在冰面上自由滑行了10s，最终静止。已知小孩和冰车的总质量为40kg，小孩在冰面上做直线运动的图像如图乙所示，忽略空气阻力，重力加速度g取，则下列说法中正确的是（    ） A．水平恒力 B．冰车与冰面的动摩擦因数 C．整个过程中冰车在冰面上运动的总距离为 D．整个过程中大人对小孩和冰车做的功为 【答案】D 【解析】B．在30~40s内小孩和冰车在只受摩擦力的作用下做匀减速直线运动，根据图像可知，此段的加速度大小为 由牛顿第二定律 得冰车与冰面的动摩擦因数 故B错误； A．0~5s内冰车做匀加速直线运动，根据图像可知 再由牛顿第二定律 解得 故A错误； C．图像与横轴所围成的面积表示位移，因此整个过程中冰车在冰面上运动的总距离为 故C错误； D．由动能定理 代入数据得 故D正确。 故选D。 9．2024年6月2日，嫦娥六号在月球背面南极一艾特肯盆地中的预选着陆点着陆，顺利完成月壤与月岩采样任务。4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，并成功进入预定环月轨道，经过多次变轨，最终顺利回到地球。如图5所示为嫦娥六号顺利返航的简化示意图，假设环月圆形轨道Ⅰ半径为，周期为，环月椭圆轨道Ⅱ半长轴为，周期为，月球半径为，月球表面重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．月球的第一宇宙速度为 B．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上点处的速度比在环月轨道Ⅱ上点处的速度小 C． D．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上运行的周期 【答案】CD 【解析】A．地球第一宇宙速度为，月球的重力加速度和半径均小于地球，其第一宇宙速度应该更小，故A错误； B．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ的P点处减速才可进入环月轨道Ⅱ，故环月轨道Ⅰ的P点处的速度更大，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，嫦娥六号围绕的中心天体都是月球，满足，故C正确； D．假设月球质量为M，嫦娥六号质量为m，万有引力常量为G，万有引力提供向心力 结合黄金代换式 联立解得 故D正确。 故选CD。 10．如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度m，封盖的运动员击球点离地面的高度m，两运动员竖直起跳点的水平距离m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高m，取m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s B．封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s C．篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m D．封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳 【答案】BC 【解析】A．根据题意可知，篮球从出手到被封盖，可看作平抛运动的逆运动，则有， 联立解得 则球脱离投篮运动员时的速度大小 故A错误； B．封盖运动员的起跳看作竖直上抛运动，有 代入题中数据，解得封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小 故B正确； C．篮球从被封盖到落地，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 故C正确； D．篮球从出手到最高点的时间，封盖运动员从起跳到最高点的时间 则封盖运动员从篮球被投出前 故D错误。 故选BC。 11．图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为，转盘半径为，钢丝绳长为。转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（　　） A．游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力 B．钢丝绳上的拉力大小为 C．游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为 D．游客做圆周运动的周期为 【答案】CD 【解析】A．游客对座椅的压力与座椅对游客的支持力是一对相互作用力，大小一定相等，故A错误； B．座椅和游客在竖直方向上受力平衡，有 解得 故B错误； CD．根据向心力公式有 解得， 故CD正确。 故选CD。 12．竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A．小球先加速下降h，再减速下降x B．小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 C．小球速度最大时距地面的高度为 D．小球速度最大时弹簧的弹性势能为 【答案】BD 【解析】A．小球在接触弹簧之前，只受重力，做自由落体运动，加速下降h。接触弹簧后，开始时重力大于弹簧弹力，小球继续加速，当重力等于弹簧弹力时，速度达到最大，之后弹簧弹力大于重力，小球开始减速下降直到最低点，所以不是接触弹簧就开始减速，故A错误； B．由能量守恒可知，物体下降到最低点时速度为0，物体的重力势能转化为弹力势能，即弹性势能 故B正确； C．小球速度最大时，重力大小等于弹力大小，有 此时小球速度最大时距地面的高度为 故C错误； D．小球速度最大时弹簧的弹性势能 联立解得 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13．（6分）学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图，如图2所示，其中点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。 (1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动，若根据轨迹图计算当地的重力加速度，则需要知道的物理量为___________（单选，填下列选项字母序号），重力加速度的表达式为___________（用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示）。 A．测量第个点到的竖直距离     B．测量第个点到的水平距离 C．测量第个点到的距离 (2)若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图3所示，则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) A (2)0.70 （每空2分） 【解析】（1）[1]根据平抛运动的规律，在竖直方向是做自由落体运动，所以需要测量第n个点到O的竖直距离。 故选A。 [2]在竖直方向，根据 解得 （2）由图3可知，图线为过原点的一条直线，则有 其中k为定值，说明平抛运动的轨迹为抛物线。 根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向有 联立可得 则有 由图3可得 可得 14．（10分）图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。 (1)关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下： a．将气垫导轨调至水平； b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t1和t2； c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h； d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l； 请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g） ①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是________。（多选） A．遮光条的宽度d                     B．滑块运动的总位移x C．滑块和遮光条的总质量M             D．光电门1和2之间的距离s ②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？__________ （用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。 (2)关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。 ①托盘和砝码的总质量____（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。 ②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t1、t2。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式________，则验证了机械能守恒定律。 ③若实验中发现有一个光电门损坏，则_________（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。 【答案】(1) AD （每空2分） (2) 不需要 仍能 （每空2分） 【解析】（1）①[1]该实验需要验证的关系 其中，， 带入可得 则需要测量的物理量为：遮光条的宽度d 以及光电门1和2之间的距离s ，故选AD。 ②[2]由以上推导可知，若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系 （2）①[1]该实验验证系统的机械能守恒，则托盘和砝码的总质量不需要远小于滑块和遮光条的总质量。 ②[2]要验证的关系为 其中， 即 ③[3]若实验中发现有一个光电门损坏，则仍能利用该装置验证机械能守恒定律。让滑块从静止开始下滑，测得起始位置与光电门间的距离x，记录滑块经过光电门的时间t，即可通过 来验证机械能是否守恒。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。“天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。已知火星质量约为地球质量的P倍、半径约为地球半径的Q倍，地球表面重力加速度为g，“天问一号”的着陆巡视器质量m=900kg。试根据题干信息和图示数据，说明下列问题： (1)根据题干符号和物理量，求火星表面的重力加速度； (2)设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力f（查阅资料可得，火星表面的重力加速度）。 【答案】(1) (2)7070N 【解析】（1）着陆巡视器在地球表面时，由万有引力提供重力，有 （1分） 着陆巡视器在火星表面时，由万有引力提供重力，有 （1分） 由题意得 联立解得 （1分） （2）伞系减速过程的加速度大小为 （2分） 设火星大气对着陆巡视器的平均阻力为f，由牛顿第二定律知 （2分） 解得 （1分） 16．（13分）某校校园文化艺术节举行无线遥控四驱车大赛，其赛道如图所示。某四驱车（可视为质点）以额定功率在水平直轨道的点由静止开始加速，经过时间刚好到达点，此时通过遥控关闭其发动机，点右侧所有轨道均视为光滑轨道。四驱车第一次经点进入半径的竖直圆轨道，恰好能够经过圆轨道最高点，此后四驱车再次经过点沿着轨道CF运动，最终从轨道末端点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量，重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求四驱车第一次经过点时对轨道的压力； (2)求四驱车在AB段克服阻力所做的功； (3)若水平轨道距离沙坑表面的高度，则点距离水平轨道的高度为多少时，四驱车落到沙坑中的点与点的水平距离最大？并计算水平最大距离。 【答案】(1)，方向竖直向下(2)(3)， 【解析】（1）四驱车恰好能够经过圆轨道最高点，设在点的速度为，在点时由重力提供四驱车做圆周运动的向心力，有 （1分） 设车在点时的速度为，由动能定理知 （2分） 四驱车在点时所受的支持力和重力的合力提供车做圆周运动的向心力，则 （2分） 解得 由牛顿第三定律知 （1分） 方向竖直向下。 （2）由题可知 （1分） 又由能量守恒定律知 （2分） 解得 （1分） （3）四驱车从点运动到点过程中，应用动能定理知 （2分） 车从点飞出后做平抛运动，设运动时间为，则竖直方向有 （1分） 水平方向有 （1分） 联立以上表达式并化简得 当时，有最大值，且 （1分） 17．（15分）如图为一弹射游戏装置，它由安装在水平台面上的固定弹射器，水平直轨道AB，圆心为O的水平半圆细管道BCD，水平直轨道DE、FG、HI和逆时针转动的传送带EF等组成。木板静止在HI上，其上表面与FG相平，左端紧靠竖直边GH。游戏时滑块由A点弹出，经过轨道AB、管道BCD、轨道DE、传送带EF和轨道FG后，滑上木板。已知可视为质点的滑块质量，轨道DE长度，传送带长度，速度大小，木板质量，长度，BCD的半径，滑块与轨道DE、传送带及木板间的动摩擦因数均为，木板与轨道HI间的动摩擦因数，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中能量损失，各轨道间平滑连接。 (1)若弹簧的弹性势能，求滑块运动到管道最高点时，受到的管道作用力大小； (2)若滑块最终静止在轨道DE某处，求弹簧的弹性势能的范围； (3)若弹簧的弹性势能，求木板运动的位移x。 【答案】(1)(2)(3) 【解析】（1）滑块由A点弹出到管道最高点的过程，有（2分） 解得 在最高点有（2分） 解得（1分） （2）①滑块超过C点的条件为 则有（2分） ②滑块到达F点时，速度恰好为零，则有（2分） 所以滑块最终静止在轨道DE某处，求弹簧的弹性势能的范围为 （3）若弹簧的弹性势能，到E点的过程有（2分） 解得 若刚好能通过皮带的速度大小（1分） 解得 所以滑块减速通过皮带，有（1分） 解得 滑块在木块上滑行，达到共同速度后一起减速运动直到速度为0。有 ，（1分） ， 解得 达到共速时的木板位移 达到共速后的木板位移 则木板位移（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025 学年高一物理下学期第三次月考卷 答题卡 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！ 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合 题目要求，第 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 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 ] 11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 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；非选择题必须用 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 二、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。 13.（1）_________________；__________________；（2）__________________； 14. （1）_________________；________________________； （2）________________；____________________________________；___________________； 三、计算题：本题共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写 出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（8 分） 16.（13 分） 17.（15 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！ ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 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 （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：人教版2019必修第二册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．用无人机进行高空救援模拟演练，其上安装有位移记录仪，竖直向上运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，加速和减速阶段的运动均可看作匀变速直线运动，已知无人机在时由静止开始运动，时速度最大，无人机质量为，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．无人机的最大速度为 B．到内无人机的平均速度为 C．无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶3 D．无人机升力的最大功率为6600W 2．雨滴是水蒸气在高空中遇到冷空气凝聚成的小水滴，雨滴在无风时的下落过程中，初始时做自由落体运动，速度不断增大；在穿过云层过程中，雨滴吸收小水珠，其质量增大；在接近地面前，受阻力影响，做匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．穿过云层过程中，重力势能一定增大 B．穿过云层过程中，重力势能一定为正值 C．从初始位置下落到地面过程中，重力的功率不断增大 D．从初始位置下落到地面过程中，阻力一直做负功 3．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 B．主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于 C．根据题给条件可求出主舱室的质量 D．由题中条件可求出地球密度为 4．中国新能源汽车引领全球。某款新能源汽车具备四轮独立控制能力，可实现以O点为中心的原地旋转。如图所示，A、B是车上的两点，且O、A、B三点在同一水平直线上。在以O点为中心的原地匀速旋转过程中，下列说法正确的是（　 　） A．A点的线速度的大小大于B点的线速度的大小 B．A、B两点的角速度相同 C．A点的向心加速度的大小大于B点的向心加速度的大小 D．B点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此转动过程中B点的加速度保持不变 5．一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2。以下判断正确的是（　 　） A．v1>v2，t1=t2 B．v1<v2，t1=t2 C．v1>v2，t1<t2 D．v1<v2，t1>t2 6．漯河红枫广场无人机灯光表演给广大市民带来了科技的惊艳，同时也很好的烘托了节日的氛围并给漯河的文化、经济等做了极大的宣传。在一次无人机表演中，若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，某架参演的无人机在方向的图像分别如图甲、乙所示，则在时间内，该无人机的运动轨迹为（　　） A． B． C． D． 7．2020年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家，其中英国科学家罗杰•彭罗斯发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。根据相对论的观点，下列说法正确的是（　　） A．越靠近黑洞，时钟会变得越快 B．光速的测量结果与参考系的运动速度有关 C．同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关 D．若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来也必定是同时发生的 8．冰车是东北地区冬季喜闻乐见的游乐项目。如图甲所示，小孩坐在冰车上，大人先用水平恒力推了5s后，又用水平恒力推了25s，之后撤去了外力，小孩及冰车又在冰面上自由滑行了10s，最终静止。已知小孩和冰车的总质量为40kg，小孩在冰面上做直线运动的图像如图乙所示，忽略空气阻力，重力加速度g取，则下列说法中正确的是（    ） A．水平恒力 B．冰车与冰面的动摩擦因数 C．整个过程中冰车在冰面上运动的总距离为 D．整个过程中大人对小孩和冰车做的功为 9．2024年6月2日，嫦娥六号在月球背面南极一艾特肯盆地中的预选着陆点着陆，顺利完成月壤与月岩采样任务。4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，并成功进入预定环月轨道，经过多次变轨，最终顺利回到地球。如图5所示为嫦娥六号顺利返航的简化示意图，假设环月圆形轨道Ⅰ半径为，周期为，环月椭圆轨道Ⅱ半长轴为，周期为，月球半径为，月球表面重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．月球的第一宇宙速度为 B．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上点处的速度比在环月轨道Ⅱ上点处的速度小 C． D．嫦娥六号在环月轨道Ⅰ上运行的周期 10．如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度m，封盖的运动员击球点离地面的高度m，两运动员竖直起跳点的水平距离m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高m，取m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s B．封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s C．篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m D．封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳 11．图甲为游乐场中常见的“空中飞椅”的游乐项目，简化图如图乙所示。已知某座椅和游客的总质量为，转盘半径为，钢丝绳长为。转盘绕其竖直中心轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动，此时钢丝绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力和钢丝绳自身的重力，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（　　） A．游客对座椅的压力大于座椅对游客的支持力 B．钢丝绳上的拉力大小为 C．游客（含座椅）做圆周运动的向心力大小为 D．游客做圆周运动的周期为 12．竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A．小球先加速下降h，再减速下降x B．小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 C．小球速度最大时距地面的高度为 D．小球速度最大时弹簧的弹性势能为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13．（6分）学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图，如图2所示，其中点为抛出点，标记为，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。 (1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动，若根据轨迹图计算当地的重力加速度，则需要知道的物理量为___________（单选，填下列选项字母序号），重力加速度的表达式为___________（用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示）。 A．测量第个点到的竖直距离     B．测量第个点到的水平距离 C．测量第个点到的距离 (2)若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图3所示，则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为___________m/s（结果保留2位有效数字）。 14．（10分）图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。 (1)关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下： a．将气垫导轨调至水平； b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t1和t2； c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h； d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l； 请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g） ①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是________。（多选） A．遮光条的宽度d                     B．滑块运动的总位移x C．滑块和遮光条的总质量M             D．光电门1和2之间的距离s ②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？__________ （用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。 (2)关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。 ①托盘和砝码的总质量____（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。 ②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t1、t2。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式________，则验证了机械能守恒定律。 ③若实验中发现有一个光电门损坏，则_________（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。“天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。已知火星质量约为地球质量的P倍、半径约为地球半径的Q倍，地球表面重力加速度为g，“天问一号”的着陆巡视器质量m=900kg。试根据题干信息和图示数据，说明下列问题： (1)根据题干符号和物理量，求火星表面的重力加速度； (2)设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力f（查阅资料可得，火星表面的重力加速度）。 16．（13分）某校校园文化艺术节举行无线遥控四驱车大赛，其赛道如图所示。某四驱车（可视为质点）以额定功率在水平直轨道的点由静止开始加速，经过时间刚好到达点，此时通过遥控关闭其发动机，点右侧所有轨道均视为光滑轨道。四驱车第一次经点进入半径的竖直圆轨道，恰好能够经过圆轨道最高点，此后四驱车再次经过点沿着轨道CF运动，最终从轨道末端点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量，重力加速度，忽略空气阻力。 (1)求四驱车第一次经过点时对轨道的压力； (2)求四驱车在AB段克服阻力所做的功； (3)若水平轨道距离沙坑表面的高度，则点距离水平轨道的高度为多少时，四驱车落到沙坑中的点与点的水平距离最大？并计算水平最大距离。 17．（15分）如图为一弹射游戏装置，它由安装在水平台面上的固定弹射器，水平直轨道AB，圆心为O的水平半圆细管道BCD，水平直轨道DE、FG、HI和逆时针转动的传送带EF等组成。木板静止在HI上，其上表面与FG相平，左端紧靠竖直边GH。游戏时滑块由A点弹出，经过轨道AB、管道BCD、轨道DE、传送带EF和轨道FG后，滑上木板。已知可视为质点的滑块质量，轨道DE长度，传送带长度，速度大小，木板质量，长度，BCD的半径，滑块与轨道DE、传送带及木板间的动摩擦因数均为，木板与轨道HI间的动摩擦因数，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中能量损失，各轨道间平滑连接。 (1)若弹簧的弹性势能，求滑块运动到管道最高点时，受到的管道作用力大小； (2)若滑块最终静止在轨道DE某处，求弹簧的弹性势能的范围； (3)若弹簧的弹性势能，求木板运动的位移x。 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第9页（共10页） 试题 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一物理下学期第三次月考卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 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；非选择题必须用 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 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求，第 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 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 ] 1 0 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) ( 二 、实验题：本题 共 2 小题，共 1 6 分。 1 3 . （ 1 ） ____ _____ ________ ； _________ ______ ___ ； （ 2 ） __________________ ； 1 4 . （ 1 ） ____ __ ____ ____ ___ ； __ ______ ___ _______ ______ ； （ 2 ） ________________ ； ___ _________________ ________________ ； ___________________ ； 三 、计算题：本题 共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. （ 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！ ) ( 1 6 . （ 1 3 分） 17. （ 15 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！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $$