精品解析：贵州省毕节市第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷

毕节市第一中学2025学年高一下学期4月月考 物理试卷 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. 嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，如图所示为其飞行轨迹的示意图，它的特点是航天器多次进出大气层，这种轨道与传统直接再入式轨道相比，能够有效降低航天器再入式的速度，避免产生较大的过载，安全性好。图中标出了返回舱在飞行轨迹上4个位置处所受合外力的情况，其中一定错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，受到的合外力一定指向轨迹的凹侧，所以位置处标记的返回舱的受力一定是错误的。 故选B。 2. 关于天体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大 B. 行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点速度比远日点时速度大 C. 由可知，，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比 D. 地球绕太阳和月球绕地球运动的轨道半长轴的三次方与周期的平方的比值相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于地球与木星的质量关系不确定，则不能比较太阳对地球的引力与木星的引力大小关系，选项A错误； B．根据开普勒第二定律，行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点速度比远日点时速度大，选项B正确； C．万有引力常量G是定值与F、r以及M和m的乘积均无关，选项C错误； D．地球绕太阳和月球绕地球运动的中心天体不同，则轨道半长轴的三次方与周期的平方的比值不相同，选项D错误。 故选B。 3. 若已知月球半径为R，探测器在距月球表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 月球质量为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的密度为 D. 月球表面的环绕速度为 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上做匀速圆周运动，故 在月球表面，重力等于万有引力，故 联立解得 月球的密度 月球月球表面的环绕速度为 故选A。 4. 很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘，以方便就餐，如图所示。现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止，圆盘角速度维持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 小物体处于平衡状态 B. 小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力 C. 放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度一样 D. 小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态。A错误； B．小物体受到重力、支持力、摩擦力。向心力是效果力，由合力提供，受力分析时不含向心力。B错误； C．放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度大小相同，方向不同。C错误； D．根据 小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大。D正确。 故选D。 5. 国产科幻巨作《流浪地球》开创了中国科幻电影的新纪元，引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R，最远距离为7R（R为加速前地球与太阳间的距离），则在该轨道上地球公转周期将变为（　　） A. 8年 B. 6年 C. 4年 D. 2年 【答案】A 【解析】 【详解】由开普勒第三定律得 解得 T1＝8年 故选A。 6. 如图，半径为R的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径。α、c连线竖直，b、d连线水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 若小球能在圆管轨道内做完整圆周运动，在最高点a的速度最小值为 B. 经过水平点b时，小球可能对管壁无弹力 C. 经过最低点c时，小球一定处于超重状态 D. 经过水平点d时，小球会受到内管壁的弹力 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在最高点受到支持力与重力相等时，小球的速度为零，即在最高点a的速度最小值为零，A错误； BD．经过水平点b和d时，重力与向心力垂直，则小球受到外管壁的弹力提供向心力，BD错误； C．经过最低点c时，小球向心加速度竖直向上，处于超重状态，C正确。 故选C。 7. 铁道转弯处内、外轨间设计有高度差，可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时有一个安全速度为，转弯时半径为，火车质量为，则火车转弯时所需向心力为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据向心力公式可知 A正确。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，A是用轻绳连接的小球，B是用轻杆连接的小球，两球都在竖直面内做圆周运动，且绳、杆长度相等。忽略空气阻力，已知重力加速度为g。下面说法中正确的是（ ） A. A球通过圆周最高点的最小速度是 B. B球通过圆周最高点的最小速度为零 C. B球到最低点时处于超重状态 D. A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．A球通过圆周最高点，绳子拉力为0时，速度最小，则有 解得 故A正确； B．B球通过圆周最高点，当受到杆的支持力向上，且大小等于重力时，最小速度为零，故B正确； C．B球到最低点时，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确； D．A球在运动过程中，除了最高点和最低点，其他位置所受的合外力的方向不是指向圆心，故D错误。 故选ABC。 9. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱.如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过a、b两处时运动和受力情况的说法正确的是（　　） A. 在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点 B. 向心力的大小 C. 角速度的大小 D. 向心加速度的大小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两处做圆周运动的圆心分别为过、两点作通过点的竖直轴的垂线，垂足即为做匀速圆周运动的圆心，并不是点，故A错误； B．设所在弧的切线与水平方向的夹角为，由几何关系可知，二者满足 根据力的合成可知在硬币在处的向心力大小为 在处的向心力大小为 则有 故B正确； CD．根据题意，由公式 可知，由于 ， 可得 ， 故D错误，C正确。 故选BC。 10. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值为 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．对A、B受力分析，A在最高点由牛顿第二定律有 B在最低点，由牛顿第二定律有 联立解得 故A正确； B．由向心力公式可得 代入 解得 故B正确； C．运动过程中，当A到最低点时，所需的拉力最大设为，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故C错误； D．运动过程中，当B到最高点时，所需的摩擦力最小设为，由牛顿第二定律有 联立解得 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：共57分。 11. 用如图所示的实验装置来探究小球（有钢球和铝球两种）做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。 （1）在一次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A. 质量m B. 半径r C. 角速度大小 （2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径的比值为______。 （3）在（1）的实验中，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______。 A. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值变小 B. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值不变 C. 左、右两标尺的示数变小，两标尺示数的比值变小 D. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值变大 【答案】（1）C （2）2 （3）B 【解析】 【小问1详解】 可知，因两球的质量和半径相同，所以比较的是向心力的大小和角速度的关系。 故选C。 【小问2详解】 由向心力计算公式，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，向心力之比1：4，则角速度之比1：2，又因皮带连接的左、右塔轮线速度相同，由v=r可知，左右塔轮半径之比2：1。即皮带连接的左、右塔轮半径的比值为2。 【小问3详解】 若增大手柄转动的速度，由 可知向心力增大，但比值不变。 故选B。 12. 在某星球表面，宇航员利用图示装置测星球表面的重力加速度，铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁M，接通电磁铁M的开关后能吸住小球，电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。实验中测出小球的直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t，调整光电门位置，得出多组h、t数据。 （1）实验中，小球经过光电门时的瞬时速度大小_______（用给定的物理量符号表示）。 （2）实验中，多次实验得到多组h、t数据后，数据处理时应绘制_______（填“”、“”或“”）图像，得出的图像斜率为k，则该星球的重力加速度_______（用d、k表示）。 （3）星球表面的重力加速度已在第（2）问中测出，若宇航员测得该星球的半径为R，已知引力常量为G，则该星球的质量_______（用G、R、d、k表示）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据光电门测速原理可知 （2）[2][3]根据自由落体运动公式有 数据处理时应绘制图像，图像斜率 可得 （3）[4]对该星球表面质量为m的物体，有 可得 13. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为和，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上能静止放置着一个质量为的小物块，，求： （1）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度； （2）若圆锥筒以第（1）问求得的角速度的两倍做匀速圆周运动，且物块在A点与圆锥筒仍相对静止，此时物块所受的摩擦力。 【答案】（1）；（2），方向沿内壁向下 【解析】 【详解】（1）当物块在A点匀速转动，由几何关系可知，转动半径为，其所受的摩擦力为零时，设筒转动的角速度为，由牛顿第二定律可得 其中 代入数据可解得 （2）当圆锥以（1）求得的角速度两倍做匀速圆周运动，则有 此时物块受到的摩擦力向下，受力分析如图所示 竖直方向满足 水平方向满足 联立解得 方向沿内壁向下。 14. 如图所示，竖直平面内有一固定光滑弧形轨道与粗糙水平地面平滑连接，为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点距离水平地面的高度。现有一质量为2kg的滑块（可视为质点），从点由静止开始沿弧形轨道下滑，滑块与水平地面间的动摩擦因数。最后在水平地面上的点停止运动。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）滑块滑至点时速度的大小； （2）B点时滑块对轨道的压力大小； （3）滑块在水平地面上滑行距离的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 依题意，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 在B点，根据牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律得压力大小 【小问3详解】 滑块在水平地面上滑动过程中，由动能定理可得 代入题中数据解得，滑块在水平地面上滑行距离的大小 15. 宇航员站在某半径为的星球表面上，手持小球从高度为处以一定初速度水平抛出，小球落到星球表面上的点与抛出点的水平距离为，抛出范围内该星球表面水平及忽略星球自转影响，空气阻力不计，求： （1）该星球表面的重力加速度和星球的质量； （2）该星球的第一宇宙速度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在星球表面做平抛运动，则有 ， 联立解得该星球表面的重力加速度为 根据物体在星球表示受到的万有引力等于重力可得 解得星球的质量为 （2）星球的第一宇宙速度等于卫星绕在星球表面绕星球做匀速圆周运动时的线速度，则有 解得该星球的第一宇宙速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 毕节市第一中学2025学年高一下学期4月月考 物理试卷 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. 嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，如图所示为其飞行轨迹的示意图，它的特点是航天器多次进出大气层，这种轨道与传统直接再入式轨道相比，能够有效降低航天器再入式的速度，避免产生较大的过载，安全性好。图中标出了返回舱在飞行轨迹上4个位置处所受合外力的情况，其中一定错误的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于天体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大 B. 行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点速度比远日点时速度大 C. 由可知，，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比 D. 地球绕太阳和月球绕地球运动的轨道半长轴的三次方与周期的平方的比值相同 3. 若已知月球半径为R，探测器在距月球表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 月球质量为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的密度为 D. 月球表面的环绕速度为 4. 很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘，以方便就餐，如图所示。现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止，圆盘角速度维持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 小物体处于平衡状态 B. 小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力 C. 放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度一样 D. 小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大 5. 国产科幻巨作《流浪地球》开创了中国科幻电影的新纪元，引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R，最远距离为7R（R为加速前地球与太阳间的距离），则在该轨道上地球公转周期将变为（　　） A. 8年 B. 6年 C. 4年 D. 2年 6. 如图，半径为R的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径。α、c连线竖直，b、d连线水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 若小球能在圆管轨道内做完整圆周运动，在最高点a的速度最小值为 B. 经过水平点b时，小球可能对管壁无弹力 C. 经过最低点c时，小球一定处于超重状态 D. 经过水平点d时，小球会受到内管壁的弹力 7. 铁道转弯处内、外轨间设计有高度差，可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时有一个安全速度为，转弯时半径为，火车质量为，则火车转弯时所需向心力为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，A是用轻绳连接的小球，B是用轻杆连接的小球，两球都在竖直面内做圆周运动，且绳、杆长度相等。忽略空气阻力，已知重力加速度为g。下面说法中正确的是（ ） A. A球通过圆周最高点的最小速度是 B. B球通过圆周最高点的最小速度为零 C. B球到最低点时处于超重状态 D. A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 9. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱.如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过a、b两处时运动和受力情况的说法正确的是（　　） A. 在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点 B. 向心力的大小 C. 角速度的大小 D. 向心加速度的大小 10. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值为 三、非选择题：共57分。 11. 用如图所示的实验装置来探究小球（有钢球和铝球两种）做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。 （1）在一次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A. 质量m B. 半径r C. 角速度大小 （2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径的比值为______。 （3）在（1）的实验中，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______。 A. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值变小 B. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值不变 C. 左、右两标尺的示数变小，两标尺示数的比值变小 D. 左、右两标尺的示数变大，两标尺示数的比值变大 12. 在某星球表面，宇航员利用图示装置测星球表面的重力加速度，铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁M，接通电磁铁M的开关后能吸住小球，电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。实验中测出小球的直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t，调整光电门位置，得出多组h、t数据。 （1）实验中，小球经过光电门时的瞬时速度大小_______（用给定的物理量符号表示）。 （2）实验中，多次实验得到多组h、t数据后，数据处理时应绘制_______（填“”、“”或“”）图像，得出的图像斜率为k，则该星球的重力加速度_______（用d、k表示）。 （3）星球表面的重力加速度已在第（2）问中测出，若宇航员测得该星球的半径为R，已知引力常量为G，则该星球的质量_______（用G、R、d、k表示）。 13. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为和，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上能静止放置着一个质量为的小物块，，求： （1）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度； （2）若圆锥筒以第（1）问求得的角速度的两倍做匀速圆周运动，且物块在A点与圆锥筒仍相对静止，此时物块所受的摩擦力。 14. 如图所示，竖直平面内有一固定光滑弧形轨道与粗糙水平地面平滑连接，为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点距离水平地面的高度。现有一质量为2kg的滑块（可视为质点），从点由静止开始沿弧形轨道下滑，滑块与水平地面间的动摩擦因数。最后在水平地面上的点停止运动。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）滑块滑至点时速度的大小； （2）B点时滑块对轨道的压力大小； （3）滑块在水平地面上滑行距离的大小。 15. 宇航员站在某半径为的星球表面上，手持小球从高度为处以一定初速度水平抛出，小球落到星球表面上的点与抛出点的水平距离为，抛出范围内该星球表面水平及忽略星球自转影响，空气阻力不计，求： （1）该星球表面的重力加速度和星球的质量； （2）该星球的第一宇宙速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $