广东省茂名市信宜市第二中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷

2024-2025学年度高一第二学期物理5月份月考试题 本试卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力 B. 如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力 C. 如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零 D. 如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 2. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（　　） A. 位置A B. 位置B C. 位置C D. 位置D 3. 洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影；如图所示，消防救援队员驾船赶往现场解救被困群众安全返回岸边，某时刻船与安全的平直河岸最近距离为180m，河中各处的水流速度相同，大小为v水=3m/s，船在静水中的速度大小为，为保证能让群众尽快脱离危险，船头始终垂直于河岸行驶，以下说法正确的是（　　） A. 船的实际行驶轨迹是曲线 B. 船返回岸边最快用时为60s C. 船在水中的实际行驶速度大小为5m/s D. 若水流速度增大，船到河岸的时间将会延长 4. 某游客在贵港市龙潭森林公园游玩时，孩子不小心将手中质量为m的玩具皮球掉落，皮球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。重力加速度大小为g。在皮球从A点运动到B点的过程中（　　） A. 皮球所受重力做的功为- B. 皮球所受重力做的功为 C. 皮球的重力势能减少 D. 皮球的重力势能减少 5. 一同学将质量为1Kg的物体（视为质点）从离地面10m高处以大小为3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2。物体下落到距离地面5m高处时，重力的瞬时功率为（　　） A. 25W B. 50W C. 75W D. 100W 6. 2024年4月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功.遥感卫星发射过程如图所示，轨道Ⅰ为近地圆轨道、半径为R₁（认为近地圆轨道半径等于地球半径），轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为预定圆轨道、半径为R₂，P、Q两点为轨道间的相切点.该卫星在轨道Ⅲ上运行的周期为T，引力常量为G，根据题干条件可知，以下说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小 C. 卫星在轨道Ⅰ的加速度大小小于在轨道Ⅲ的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，Q点的机械能大于P点的机械能 7．如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ=30°，的斜面上，g取10m/s2，以下结论正确的是（　　） A．物体的飞行时间是 B．物体水平方向运动位移为20m C．物体撞击斜面时的速度大小为 D．物体下降的距离是10m 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分） 8. 下列生活实例中，属于应用离心现象的例子是（　　） A. 洗衣机的脱水桶转速加快，水从衣物上分离，被甩出脱衣筒 B. 铅球运动员将铅球水平向前抛出 C. 小明站在地面上用手拍打身上的衣服时，可以把衣服上的灰尘拍下来 D. 在下雨天我们旋转雨伞，可以甩掉雨伞上的水滴 9. 修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（　　） A. A、B线速度大小之比为1：1 B. A、B的角速度大小之比为1：1 C. A、C的周期之比为2：3 D. A、C的向心加速度大小之比为4：9 10. 如图所示跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量分别为m和2m的物块A和B，物体A静止在地面上，用手托起物体B使其离地高度为h，细绳恰好绷直，松手后，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. B落地前整个系统处于机械能守恒状态 B. A的最大速度为 C. 松手后B做自由落体运动 D. A上升的最大高度为h 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共18分，把正确答案填在横线上） 11. （8分）学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度大小为g。 （1）实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为减小实验误差，应优先选用__________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。 （2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C为依次打下的点，根据纸带上的数据，打点计时器打B点时，重物的速度大小为__________;从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量__________，重物动能的增加量__________。若在实验误差允许的范围内满足，则机械能守恒定律得到验证。 12. （10分）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。 （1）要完成此实验，除了图中所示的铁架台（含铁夹）、带夹子的重物、纸带、电磁打点计时器、导线和开关外，还必须选用以下两种器材。 （填字母标号） A. 4~6V交流电源 B. 220V交流电源 C. 刻度尺 D. 天平（含砝码） （2）小明同学发现用传统的仪器验证机械能守恒定律存在较大误差，他设计了另外一个实验装置来“验证机械能守恒定律”；如图乙所示，给电磁铁通电，吸住小钢球，先接通数字计时装置，然后给电磁铁断电，让小钢球从A点所在高度自由下落，下落过程中经过正下方的光电门B时，光电计时装置记录下小钢球通过光电门的时间为t，已知当地重力加速度为g. ①用长度测量工具测出钢球的直径为d。 ②为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪个物理量________________。（填字母标号） A.小钢球的质量m B.A、B之间的距离H ③小钢球通过光电门时的瞬时速度大小为________________。（用题中所给物理量的符号表示） ④上述实验满足关系式____________________时，则可验证小钢球在运动过程中机械能守恒.（用题中所给物理量的符号表示） ⑤该同学在实验中发现，小钢球减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是________________________________________________。（请写出其中一条） 四、计算题（本题共3小题，共36分） 13．（12分）一列动车总质量m＝500t，动车发动机的额定功率P＝2.5×103kW，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m/s2，求： （1）火车在水平轨道上行驶的最大速度； （2）在水平轨道上以108km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′； （3）若火车从静止开始，保持0.1m／s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。 14．（12分）如图所示，一质量kg的小球用长m的细线悬挂在O点，O点距地面的高度H=1m。小球绕轴在水平面内做圆周运动，已知细线承受的拉力N，取，不计空气阻力。sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求 (1)绳子与竖直方向的夹角为。 (2)求小球的线速度大小v。 (3)在小球运动的过程中细线突然断裂，求细线断裂后小球做平抛运动的落地点与点之间的距离s 15．（12分）如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.2m的细圆管CD，管D端正下方直立一根劲度系数k＝50N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量m＝1kg的小球从A点由静止开始下滑，进入管口C端时对上管壁有10N的作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程小球的最大动能，已知小球与BC间的动摩擦因数，粗糙水平面BC的长度L＝1m。不计空气阻力，取重力加速度大小。求： （1）小球通过C点时的速度大小； （2）曲面AB的高度H； （3）在压缩弹簧过程中小球获得最大动能时弹簧的弹性势能。 1 学科网（北京）股份有限公司 2024-2025学年度高一第二学期物理5月份月考试题答案 1. 【答案】D【解析】【详解】A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有，可得桥面对车的支持力小于车受到的重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车受到的重力，故A错误；B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力的作用，故B错误；C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点，重力提供向心力，则杯子恰好过最高点的速度为，故C错误；D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，此时车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。故选D。 2. 【答案】B【解析】【详解】AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误；BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误；故选B。 3. 【答案】C【解析】【详解】A．船沿平行河岸和垂直河岸方向均做匀速运动，可知合运动为直线运动，即船的实际行驶轨迹是直线，选项A错误； B．船返回岸边最快用时为，选项B错误；C．船在水中的实际行驶速度大小为，选项C正确；D．水流速度不影响船垂直河岸的速度，则若水流速度增大，船到河岸的时间将不变，选项D错误。故选C。 4. 【答案】C【解析】【详解】AB．重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H，所以皮球所受重力做正功，大小为，故AB错误；CD．由重力势能和重力做功的关系可知，从A到B重力势能变化为，即皮球的重力势能减少，故C正确，D错误；故选C。 5. 【答案】D【解析】【详解】由题意可知，物体做平抛运动，物体下落的高度为，由速度位移关系公式可得，物体下落5m时竖直方向的分速度为，则有重力的瞬时功率为，故选D。 6. 【答案】B【解析】【详解】A．在轨道Ⅲ根据，可得地球的质量为，选项A错误；B．根据，可得卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小，选项B正确；C．根据，，可知，卫星在轨道Ⅰ的加速度大小大于在轨道Ⅲ的加速度大小，选项C错误；D．卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，只有地球引力做功，机械能守恒，则Q点的机械能等于P点的机械能，选项D错误。故选B。 7．【答案】C【详解】A．平抛物体的瞬时速度垂直撞击斜面，将其分解成两分速度，如图所示，可得，解得物体的飞行时间是，故A错误；B．物体水平方向运动位移为，故B错误；C．物体撞击斜面时的速度大小为，故C正确；D．物体下降的距离是，故D错误。故选C。 8. 【答案】AD【解析】【详解】A. 洗衣机脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，故A正确；B. 铅球运动员将铅球水平向前抛出，是借助惯性铅球飞出，故B错误；C. 小明站在地面上用手拍打身上的衣服时，可以把衣服上的灰尘拍下来，是利用飞尘的惯性保持原来静止的状态，故C错误；D. 通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故D正确。故选AD。 9. 【答案】AC【解析】【详解】A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A正确；B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有，则A、B的角速度大小之比为3：2，故B错误；C．B、C周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有，可知A、C的周期之比为2：3，故C正确；D．根据向心加速度的公式，可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D错误。故选AC。 10. 【答案】AB【解析】【详解】A．B落地前整个系统只有重力势能和动能的相互转化，系统机械能守恒，故A正确；B．B落地前A向上做匀加速直线运动，B落地后，A做竖直上抛运动，所以当B落地时，A的速度最大，则，解得，故B正确；C．松手后B受重力和绳向上的拉力，所以B不是做自由落体运动，故C错误；D．A竖直上抛的位移为，所以A上升的最大高度为，故D错误。故选AB 11. 【答案】（1）电火花计时器 （2） ①. ②. ③. 【解析】【小问1详解】相同情况下，电火花计时器与纸带间的阻力比电磁打点计时器纸带间的阻力小，则为减小实验误差，应优先选用电火花打点计时器； 【小问2详解】[1]B为AC的时间中点，则打点计时器打B点时重物的速度 [2]从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量 [3]重物动能的增加量 12. 【答案】（1）AC （2） ①. B ②. ③. ④. 小球在下落过程中空气阻力对其做负功（或小球克服空气阻力做功或小球受到空气阻力作用） 【解析】【小问1详解】实验中用电磁打点计时器，则还需要4~6V交流电源，需要用刻度尺测量纸带长度；该实验不需要测量重物的质量，因为要验证的表达式两边都有质量。故选AC。 【小问2详解】②[1]要验证的表达式为 即 则需要测量A、B之间的距离H，故选B。 ③[2]小钢球通过光电门时的瞬时速度大小为 ④[3]上述实验满足关系式，即时，则可验证小钢球运动过程中机械能守恒； ⑤[4]该同学在实验中发现，小钢球减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是小球在下落过程中空气阻力对其做负功（或小球克服空气阻力做功或小球受到空气阻力作用） 13．【详解】（1）当牵引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm， 则 ………………2+1分 （2）当v＝108km/h＝30m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率为 ………………2+1分 （3）在匀加速过程，由牛顿第二定律得 ………………2分 在此过程中，当功率为额定功率时速度大小为v′，即 ………………1分 据速度时间公式v′＝at ………………2分 解得t＝250s ………………1分 14．【详解】(1)设绳子与竖直方向的夹角为，有 ………………1分 解得=37°………………1分 (2)对小球，根据牛顿第二定律得 ………………2分 解得 ………………1分 (3) 小球做平抛运动，在竖直方向上有 ………………2分 水平方向上有 ………………2分 落地点与点之间的距离s为 ………………2+1分 15．【详解】（1）小球进入管口C端时对上管壁有10N的作用力， 根据牛顿第二定律得 ………………2分 解得小球通过C点时的速度大小为 ………………1分 （2）小球从A点到C点过程，根据动能定理可得 ………………2分 解得曲面AB的高度为 ………………1分 （3） 在压缩弹簧过程中，当弹力等于重力时，小球的速度最大，动能最大。 根据受力平衡可得 ………………2分 解得弹簧的压缩量为 ………………1分 由题意可知在压缩弹簧过程小球的最大动能，从C点到小球动能最大过程，根据功能关系可得 ………………2分 解得小球获得最大动能时弹簧的弹性势能为 ………………1分 1 学科网（北京）股份有限公司 $$