精品解析：陕西省多校联考2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

陕西省多校联考2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题 一、单选题 1. 年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位，下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（　　） A. 万有引力定律是开普勒发现的 B. 引力常量G是卡文迪许测量得出的 C. 当两物体的距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 D. 质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力 3. 如图所示，在观光车沿水平路面直线行驶的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若观光车匀速行驶，合力对乘客做正功 B. 若观光车匀速行驶，合力对乘客做负功 C. 若观光车加速行驶，合力对乘客做正功 D. 若观光车减速行驶，合力对乘客做正功 4. 如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A. 太阳位于地球运行轨道的中心 B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 5. 汽车上坡时，在功率保持不变的情况下，由“5”挡换到“4”挡或更低的挡位，其目的（　　） A. 增大速度，得到较大的牵引力 B. 增大速度，得到较小的牵引力 C. 减小速度，得到较大的牵引力 D. 减小速度，得到较小的牵引力 6. 小李将手中的易拉罐水平扔向某垃圾桶，易拉罐的轨迹如图。忽略空气阻力，为了能把易拉罐扔进垃圾桶，小李可以（　　） A. 只增大扔易拉罐的水平初速度 B. 只减小水平扔出易拉罐时的高度 C. 只增大水平扔出易拉罐时人与垃圾桶的水平距离 D. 同时减小水平扔出易拉罐时的高度和水平初速度 7. 2023年3月26日记者从中国石油大庆油田获悉，大庆油田累计生产原油突破25亿吨．已知地球的质量为M，半径为R（地球视为质量分布均匀的球体，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零），引力常量为G，假如大庆油田的某油井向地心挖掘的深度为（k为常数），则井底一个质量为m的挖井工人与地球之间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 8. 消防员肩负抢险救援的重任，经常进行耐力和力量的训练。如图所示，消防员正进行拖轮胎科目训练，消防员通过系在腰间的绳子拖着水平地面上的轮胎沿直线向前奔跑。在某一过程中，消防员用200N的拉力将轮胎向前拖行10m，用时4s，已知绳子与水平地面夹角为，地面与轮胎间的滑动摩擦力为120N，sin37°=0.6，cos37°=0.8，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 消防员对轮胎做功2000J B. 轮胎克服摩擦力做功1200J C. 合力对轮胎做功400J D. 消防员对轮胎做功的平均功率为500W 9. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 B. b卫星运行的线速度大于7.9 km/s C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc<Tb D. 在b、c中，b的线速度大 10. 在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话。如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球静止卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，静止卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 三颗卫星运行的半径为 C. 三颗卫星运行的线速度大小均为 D. 若01星减速，则有可能与正常运行的02星相撞 三、实验题 11. 宇航员登陆某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为2.5m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。已知则： （1）频闪照相机的频闪频率为___________Hz； （2）该星球表面重力加速度为___________m/s2； （3）若该星球半径为R=1000km，则该星球第一宇宙速度为___________m/s； （4）该星球的质量大约是___________kg。（保留两位有效数字） 12. “月地检验”是将“天体”引力规律推广到“万有”的重要一环，假如你是1666年的牛顿（时年23岁），请再现一下当年的过程： 【已有经验】你通过开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律推理得知：“天体”间的引力（G为常量但未知，一百多年后才由卡文迪什测出。） 【提出猜想】落到头上的苹果引发了你的思考：苹果落地和月球绕地都是因为地球的吸引，那么：地球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是不是同一种性质的力呢？ 【逻辑推理】假设它们是同一种性质的力，既然地球对月球（天体间）的引力，那么地球对苹果的引力应为F苹=____________。（地球质量为M、月球质量为m、苹果质量为m0、月地中心间的距离为r、地球半径为R)；由于无法直接测出引力值来比较，为方便验证，决定比较双方加速度，根据牛顿第二定律，表达式____________应该成立。（用字母表示） 【数据验证】查阅观测数据：m，m，可知___________；观测月球绕地球运动的周期为，另外当时你有多种方法能准确测出自由落体加速度：a苹=9.8m/s2，计算时，据此求出____________（结果保留两位有效数字）。 【得出结论】以上计算结果可知，在误差范围内，须验证的表达式成立。至此，你由“月地检验”得出的结论是___________。 A．地球对月球的吸引力与太阳对行星的吸引力是同一种性质的力 B．地球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是同一种性质的力 C．月球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是同一种性质的力 四、解答题 13. 如图所示，一个人用一根长2m、只能承受86N拉力的绳子拴着一个质量为0.5kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度。小球在转动到最低点时绳子恰好断了。（g取） （1）绳子断时小球运动的角速度是多大？ （2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？ 14. 2024年10月30日，“神舟十九号”3名航天员顺利进驻中国空间站，2025年1月21日，“神舟十九号”航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。某同学设想的对接过程如图所示，载人飞船在圆轨道Ⅰ的A处点火加速，沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点B，再次点火加速，进入圆轨道Ⅲ，并恰好与圆轨道Ⅲ上的空间站对接。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，圆轨道Ⅰ离地高度为h，圆轨道Ⅲ的半径为r，忽略地球自转的影响。求： （1）载人飞船在圆轨道Ⅰ上的运行周期T1； （2）载人飞船在转移轨道Ⅱ上的运行周期T2； （3）地球的平均密度ρ。 15. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大的速度为40m/s，利用传感器测得此过程中，测得此过程中不同时刻起汽车的牵引力F与对应速度，并描绘出如图所示的F-图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BO均为直线）。假设汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线ABC，求： （1）汽车的额定功率； （2）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （3）汽车的加速为1m/s2时的速度； （4）在匀加速运动的过程中发动机做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西省多校联考2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题 一、单选题 1. 年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位，下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力公式 解得 故引力常量的单位是 故选B。 2. 下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（　　） A. 万有引力定律是开普勒发现的 B. 引力常量G是卡文迪许测量得出的 C. 当两物体的距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 D. 质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．万有引力定律是牛顿提出的，故A错误； B．引力常量G是卡文迪许测量得出的，故B正确； C．当两物体的距离r趋近于零时，两个物体就不能当成质点来看所以不适用万有引力定律，故C错误； D．质量大的物体对质量小的物体的引力等于质量小的物体对质量大的物体的引力，属于相互作用力，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，在观光车沿水平路面直线行驶的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若观光车匀速行驶，合力对乘客做正功 B. 若观光车匀速行驶，合力对乘客做负功 C. 若观光车加速行驶，合力对乘客做正功 D. 若观光车减速行驶，合力对乘客做正功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若观光车匀速行驶，观光车的动能不变，根据动能定理可知，合力对乘客不做功，故AB错误； C．若观光车加速行驶，观光车的动能增加，根据动能定理可知，合力对乘客做正功，故C正确； D．若观光车减速行驶，观光车的动能减小，根据动能定理可知，合力对乘客做负功，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A. 太阳位于地球运行轨道的中心 B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误； B．地球绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。 故选C。 5. 汽车上坡时，在功率保持不变的情况下，由“5”挡换到“4”挡或更低的挡位，其目的（　　） A. 增大速度，得到较大的牵引力 B. 增大速度，得到较小的牵引力 C. 减小速度，得到较大的牵引力 D. 减小速度，得到较小的牵引力 【答案】C 【解析】 【详解】根据功率公式P=Fv，当功率P保持不变时，牵引力F与速度v成反比。汽车换到低挡位（如从“5”挡换到“4”挡）时，变速箱的传动比增大，导致车轮的转速降低，即速度v减小。由可知，速度v减小会使牵引力F增大。因此，换低挡的目的是通过减小速度来获得更大的牵引力。 故选C。 6. 小李将手中的易拉罐水平扔向某垃圾桶，易拉罐的轨迹如图。忽略空气阻力，为了能把易拉罐扔进垃圾桶，小李可以（　　） A. 只增大扔易拉罐的水平初速度 B. 只减小水平扔出易拉罐时的高度 C. 只增大水平扔出易拉罐时人与垃圾桶的水平距离 D. 同时减小水平扔出易拉罐时的高度和水平初速度 【答案】A 【解析】 【详解】A.设易拉罐做平抛运动的初速度为v0，抛出点离垃圾桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间 t= 水平位移 x=v0t=v0 只增大易拉罐抛出时的初速度，抛出点位置不变，可增大水平位移，从而能把易拉罐扔进垃圾桶中，故A正确； B．只减小易拉罐抛出时的高度，下落时间变短，则水平位移减小，故易拉罐无法落到垃圾桶中，故B错误； C．只增大水平扔出易拉罐时人与垃圾桶的水平距离，由于易拉罐水平射程不变，故易拉罐无法落到桶中，故C错误； D．同时减小易拉罐水平扔出时的高度和水平初速度，下落时间变短，则水平位移减小，故易拉罐无法落到垃圾桶中，故D错误。 故选A。 7. 2023年3月26日记者从中国石油大庆油田获悉，大庆油田累计生产原油突破25亿吨．已知地球的质量为M，半径为R（地球视为质量分布均匀的球体，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零），引力常量为G，假如大庆油田的某油井向地心挖掘的深度为（k为常数），则井底一个质量为m的挖井工人与地球之间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球密度为，将地球分别看作半径为的球（质量设为）和厚度为的球壳．由于质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，即球壳对井底工人的引力为零，则井底工人和地球之间的万有引力为 根据球体质量与体积的关系可知 联立可得 故选A。 二、多选题 8. 消防员肩负抢险救援的重任，经常进行耐力和力量的训练。如图所示，消防员正进行拖轮胎科目训练，消防员通过系在腰间的绳子拖着水平地面上的轮胎沿直线向前奔跑。在某一过程中，消防员用200N的拉力将轮胎向前拖行10m，用时4s，已知绳子与水平地面夹角为，地面与轮胎间的滑动摩擦力为120N，sin37°=0.6，cos37°=0.8，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 消防员对轮胎做功2000J B. 轮胎克服摩擦力做功1200J C. 合力对轮胎做功400J D. 消防员对轮胎做功的平均功率为500W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．消防员对轮胎做功 故A错误； B．轮胎克服摩擦力做功 故B正确； C．合力对轮胎做功 故C正确； D．消防员对轮胎做功的平均功率为 故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 B. b卫星运行的线速度大于7.9 km/s C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc<Tb D. 在b、c中，b的线速度大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．地球赤道上的物体与静止卫星具有相同的角速度，所以 ωa=ωc 根据 a=rω2 可知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据 由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，b的向心加速度大于c的向心加速度，即有 故A正确； B．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，即为近地卫星，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，可知，b卫星运行的线速度等于7.9 km/s，故B错误； C．卫星c为地球静止卫星，所以 Ta=Tc 根据 解得 由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，c的周期大于b的周期，则有 Ta=Tc>Tb 故C错误； D．在b、c中，根据 解得 由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，b的线速度比c的线速度大，故D正确。 故选AD。 10. 在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话。如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球静止卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，静止卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 三颗卫星运行的半径为 C. 三颗卫星运行的线速度大小均为 D. 若01星减速，则有可能与正常运行的02星相撞 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在地球表面 解得地球的质量为 故A正确； B．设静止卫星轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，则 解得 故B正确； C．静止卫星线速度的大小为 根据上述结论可得 故C错误； D．若01星减速，其做圆周运动需要的向心力小于卫星受到的万有引力，因此其轨道半径减小，不可能与02星相撞，故D错误。 故选AB。 三、实验题 11. 宇航员登陆某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为2.5m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。已知则： （1）频闪照相机的频闪频率为___________Hz； （2）该星球表面重力加速度为___________m/s2； （3）若该星球半径为R=1000km，则该星球第一宇宙速度为___________m/s； （4）该星球的质量大约是___________kg。（保留两位有效数字） 【答案】 ①. 5 ②. 6.25 ③. 2500 ④. 9.41022 【解析】 【详解】（1）频闪照相机的频闪频率为 （2）频闪照相机的周期为 根据可得 （3）根据第一宇宙速度的计算公式有 （4）根据万有引力与重力的关系有 解得 12. “月地检验”是将“天体”引力规律推广到“万有”的重要一环，假如你是1666年的牛顿（时年23岁），请再现一下当年的过程： 【已有经验】你通过开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律推理得知：“天体”间的引力（G为常量但未知，一百多年后才由卡文迪什测出。） 【提出猜想】落到头上的苹果引发了你的思考：苹果落地和月球绕地都是因为地球的吸引，那么：地球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是不是同一种性质的力呢？ 【逻辑推理】假设它们是同一种性质的力，既然地球对月球（天体间）的引力，那么地球对苹果的引力应为F苹=____________。（地球质量为M、月球质量为m、苹果质量为m0、月地中心间的距离为r、地球半径为R)；由于无法直接测出引力值来比较，为方便验证，决定比较双方加速度，根据牛顿第二定律，表达式____________应该成立。（用字母表示） 【数据验证】查阅观测数据：m，m，可知___________；观测月球绕地球运动的周期为，另外当时你有多种方法能准确测出自由落体加速度：a苹=9.8m/s2，计算时，据此求出____________（结果保留两位有效数字）。 【得出结论】以上计算结果可知，在误差范围内，须验证的表达式成立。至此，你由“月地检验”得出的结论是___________。 A．地球对月球的吸引力与太阳对行星的吸引力是同一种性质的力 B．地球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是同一种性质的力 C．月球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是同一种性质的力 【答案】 ①. ②. ③. 3600或 ④. ⑤. B 【解析】 【详解】[1] 假设它们是同一种性质的力，既然地球对月球（天体间）的引力为 那么地球对苹果的引力应为 [2]根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得 解得 故 [3]查阅观测数据可知 m m 代入数据，可知 [4]根据万有引力提供向心力，即有 又 a苹=9.8m/s2 观测月球绕地球运动的周期为 代入数据，解得 [5]由以上计算结果可知，在误差范围内，须验证的表达式成立。至此，你由“月地检验”得出的结论是：地球对苹果的吸引力与地球对月球的吸引力是同一种性质的力，AC错误，B正确。 故选B。 四、解答题 13. 如图所示，一个人用一根长2m、只能承受86N拉力的绳子拴着一个质量为0.5kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度。小球在转动到最低点时绳子恰好断了。（g取） （1）绳子断时小球运动的角速度是多大？ （2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？ 【答案】（1） （2）18m 【解析】 【小问1详解】 转动中小球在最低点时绳子断了，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得绳子断时小球运动的角速度为 【小问2详解】 绳断后，小球做平抛运动的初速度为 竖直方向有 解得 小球落地点与抛出点间的水平距离为 14. 2024年10月30日，“神舟十九号”3名航天员顺利进驻中国空间站，2025年1月21日，“神舟十九号”航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。某同学设想的对接过程如图所示，载人飞船在圆轨道Ⅰ的A处点火加速，沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点B，再次点火加速，进入圆轨道Ⅲ，并恰好与圆轨道Ⅲ上的空间站对接。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，圆轨道Ⅰ离地高度为h，圆轨道Ⅲ的半径为r，忽略地球自转的影响。求： （1）载人飞船在圆轨道Ⅰ上的运行周期T1； （2）载人飞船在转移轨道Ⅱ上的运行周期T2； （3）地球的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由 在地球表面有 解得 【小问2详解】 根据开普勒第三定律有 解得 【小问3详解】 在地球表面有 可得 由密度公式得 解得 15. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大的速度为40m/s，利用传感器测得此过程中，测得此过程中不同时刻起汽车的牵引力F与对应速度，并描绘出如图所示的F-图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BO均为直线）。假设汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线ABC，求： （1）汽车的额定功率； （2）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （3）汽车的加速为1m/s2时的速度； （4）在匀加速运动的过程中发动机做的功W。 【答案】（1）；（2）5s；（2）16m/s；（4） 【解析】 【分析】 【详解】（1）汽车速度最大时，速度的倒数最小，对应的牵引力等于阻力，汽车做匀速运动，如题图可知 ， 汽车额定功率为 （2）汽车以恒定加速度启动，满足 ， ， 汽车匀加速运动时间为 （3）汽车的加速为1m/s2时，由牛顿第二定律可知 此时汽车速度为 （4）汽车匀加速过程位移为 该过程中牵引力做功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $