精品解析：四川省南充市白塔中学2024-2025学年高一下学期第三次月考物理试卷

白塔中学高2024级高一（下）第三次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟，满分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．做选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目答案的标号涂黑，如需修改，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用0．5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡对应区域，写在本试卷上无效。 第I部分：选择题（46分） 一、单项选择题：本题有7个小题，每小题只有一个正确选项，每题4分，共28分 1. 如图，在水平地面上匀速运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 物体做匀速运动，其所受拉力等于物体重力 D. 物体做匀加速直线运动，拉力大于重力 2. 某日，一同学在游乐场乘坐摩天轮，已知摩天轮沿顺时针方向做匀速圆周运动，此时的阳光正好垂直水平地面照射，如图所示，下列说法正确的是 A. 该同学运动到A点时处于超重状态 B. 该同学运动到B点时所受合力为零 C. 该同学运动到C点时，他在地面上的影子速度恰好为零 D. 该同学运动到C、D两点之间时，他在地面上的影子做加速运动 3. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示。选手骑马沿图乙所示直线匀速前进，速度大小为，运动员静止时射出的箭速度大小为，靶中心P到的垂直距离为d，垂足为D，忽略箭在竖直方向的运动，下列说法正确的是（　　） A. 为保证箭能命中靶心，选手应瞄准靶心放箭 B. 为保证箭能命中靶心，选手必须在到达D点之前某处把箭射出 C. 若箭能命中靶心，且运动位移最短，则箭射中靶心的时间为 D. 若箭能命中靶心，且运动位移最短，则箭射中靶心的时间为 4. 火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度，当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A. B. C. D. 5. 假定太阳系一颗质量均匀、可看作球体的小行星自转可以忽略。现若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面“赤道”上的物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度ρ为（　　） A B. C. D. 6. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v−t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5 s内的牵引力为5×102 N B. 汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2 C. 汽车的额定功率为100 kW D. 汽车的最大速度为80 m/s 7. 如图所示，一小球以一定初速度水平抛出，忽略空气阻力。当小球以速度抛出时，经历时间后以恰好击中斜面A处（抛出点与A点的连线垂直于斜面）。当小球以速度3抛出时，经历时间后以恰好从B点沿圆弧切线进入圆轨道。则（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题有多个正确选项，每题6分，共18分，全对得6分，漏选得3分，错选得0分 8. 如图所示，质量为m的物块随圆盘在水平面内绕盘心O匀速转动，角速度为ω，物块到O点距离为r，物块与圆盘间动摩擦因数为μ，则物块所受摩擦力（　　） A. 大小一定为mω2r B. 大小一定为μmg C. 方向背离圆心 D. 方向指向圆心 9. 质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） A. 物体机械能的增加Fs B. 合力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是Fs-mgh D. 摩擦阻力对小车做的功是 10. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是（　　） A. 物块第一次沿cd轨道上升的最大高度为0.8m B. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为20N C. 物块最终将停在轨道上的b点 D. 物块最终将停在轨道上的c点 第Ⅱ部分：非选择题（54分） 三、实验探究：本题共2个小题，每空2分，共14分 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定情况下，向心力的大小与半径成反比。 12. 图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度d； C.分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间t； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t。已知重力加速度为g，请回答下列问题： （1）本实验中____________（填“需要”或“不需要”）满足m远小于M。 （2）若某次测得挡光条到光电门的距离为L，挡光条通过光电门的时间为t，滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了____________________；若系统机械能守恒，应满足____________________。（用实验步骤中各测量量符号表示） （3）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t，作出L随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=__________时，可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。（用题中已知量和测得的物理量符号表示） 四、解答题：本题共3个小题，共40分。解题时请写出必要得文字说明及方程式等，答题务必规范 13. 我国的“嫦娥工程”计划2020年实现登月．若登月舱经过多次变轨后，到达距月球表面高度为h的圆形轨道上，绕月球飞行，最后变轨使登月舱在月球表面顺利着陆．宇航员在月球上用一长为L的绳子拴一小球，在竖直平面做圆周运动，测得小球过最高点的最小速度为v0，已知月球半径为R．求： （1）月球表面附近的重力加速度g； （2）登月舱绕月球飞行周期T． 14. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，A点的切线水平，距水平地面的高度也为R。质量的小球（可视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，然后从A点飞出，落在水平地面上的B点。已知A，B两点的水平距离，空气阻力忽略不计、重力加速度。求： （1）圆弧轨道轨道半径R； （2）小球对轨道上A点的压力大小。 15. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R=0.5m，斜面AB的长度为L=2.875m。质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求： （1）物块通过C点的速度大小。 （2）物块经C点时对圆弧轨道的压力。 （3）若物块从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，运动过程中始终不会脱离轨道，求斜面的动摩擦因数μ的取值范围（结果保留两位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 白塔中学高2024级高一（下）第三次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟，满分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．做选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目答案的标号涂黑，如需修改，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用0．5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡对应区域，写在本试卷上无效。 第I部分：选择题（46分） 一、单项选择题：本题有7个小题，每小题只有一个正确选项，每题4分，共28分 1. 如图，在水平地面上匀速运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A B. C. 物体做匀速运动，其所受拉力等于物体重力 D. 物体做匀加速直线运动，拉力大于重力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】绳子不可伸长，末端的速度沿绳子方向的分速度相等 随着小车向左运动，逐渐减小，逐渐增大，不变，逐渐增大，是变加速运动，处于超重状态，ACD错误，B正确，故选B。 2. 某日，一同学在游乐场乘坐摩天轮，已知摩天轮沿顺时针方向做匀速圆周运动，此时的阳光正好垂直水平地面照射，如图所示，下列说法正确的是 A. 该同学运动到A点时处于超重状态 B. 该同学运动到B点时所受合力为零 C. 该同学运动到C点时，他在地面上的影子速度恰好为零 D. 该同学运动到C、D两点之间时，他在地面上的影子做加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意知该同学到A点时向心加速度向上，故处于超重状态，故A正确； B．该同学运动到B点时因为还是在做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，故合力不为零，所以B错误； C．该同学运动到C点时，因其速度水平，故投影到地面时速度不零，即影子速度不为零，故C错误； D．该同学运动到C、D两点之间时，因其分解到水平方向的运动在C点速度最大，水平分速度逐渐减小，到达D点水平分速度为0，所以他在地面上的影子做减速运动，故D错误． 3. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示。选手骑马沿图乙所示直线匀速前进，速度大小为，运动员静止时射出的箭速度大小为，靶中心P到的垂直距离为d，垂足为D，忽略箭在竖直方向的运动，下列说法正确的是（　　） A. 为保证箭能命中靶心，选手应瞄准靶心放箭 B. 为保证箭能命中靶心，选手必须在到达D点之前某处把箭射出 C. 若箭能命中靶心，且运动位移最短，则箭射中靶心的时间为 D. 若箭能命中靶心，且运动位移最短，则箭射中靶心的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．箭射出的同时，箭也要参与沿直线O1O2方向的运动，若运动员瞄准靶心放箭，则箭的合速度不会指向靶心，故A错误； B．箭有沿直线O1O2匀速前进的速度v1和沿射出方向匀速运动的速度v2，根据运动的合成可知只要箭的合速度方向指向P点，均能射中靶心，不一定必须在到达D点之前某处把箭射出，故B错误； CD．当箭实际位移垂直直线O1O2时位移最短，此时的时间 故C错误，D正确。 故选D。 4. 火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度，当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于火车以规定速度转弯时，对火车有 对毛毛熊有 解得 故选A。 5. 假定太阳系一颗质量均匀、可看作球体的小行星自转可以忽略。现若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面“赤道”上的物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度ρ为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】该星球表面“赤道”上的物体相对地心静止，有 行星自转角速度为ω时，有 行星的平均密度 解得 故选D。 6. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v−t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5 s内的牵引力为5×102 N B. 汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2 C. 汽车的额定功率为100 kW D. 汽车的最大速度为80 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知匀加速直线运动的加速度为 m/s2=4 m/s2 根据牛顿第二定律得 F−f=ma 解得牵引力为 F=f＋ma=0.1×1×104 N＋1×103×4 N=5×103 N， 故A错误； BC．汽车的额定功率为 P=Fv=5 000×20 W=100 kW 当汽车的速度是25 m/s时，牵引力 F′=N=4×103 N 此时汽车的加速度 a′== m/s2=3 m/s2 故B错误，C正确； D．当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为 vm =m/s=1×10 2m/s 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一小球以一定初速度水平抛出，忽略空气阻力。当小球以速度抛出时，经历时间后以恰好击中斜面A处（抛出点与A点的连线垂直于斜面）。当小球以速度3抛出时，经历时间后以恰好从B点沿圆弧切线进入圆轨道。则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当击中斜面处时，竖直方向 水平方向 根据几何关系可得 解得 则 当小球恰好从B点沿圆弧切线进入圆轨道时，根据几何关系可得 联立可得 故选A。 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题有多个正确选项，每题6分，共18分，全对得6分，漏选得3分，错选得0分 8. 如图所示，质量为m的物块随圆盘在水平面内绕盘心O匀速转动，角速度为ω，物块到O点距离为r，物块与圆盘间动摩擦因数为μ，则物块所受摩擦力（　　） A. 大小一定为mω2r B. 大小一定为μmg C. 方向背离圆心 D. 方向指向圆心 【答案】AD 【解析】 【详解】物块在圆盘上做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向指向圆心，结合圆周运动的规律，根据牛顿第二定律可得 故AD正确，BC错误。 故选AD。 9. 质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） A. 物体机械能的增加Fs B. 合力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是Fs-mgh D. 摩擦阻力对小车做功是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．推力对小车做的功为Fs，物体机械能的增加应等于推力做功减去克服摩擦力做功，故A错误； B．根据动能定理可知，合外力对小车做的功为 故B正确； C．推力对小车做的功为Fs，故C错误； D．根据动能定理可知 则阻力对小车做的功是 故D正确。 故选BD。 10. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是（　　） A. 物块第一次沿cd轨道上升的最大高度为0.8m B. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为20N C. 物块最终将停在轨道上的b点 D. 物块最终将停在轨道上的c点 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块开始运动到第一次沿cd轨道上升到最大高度的过程中，由动能定理得 解得 A正确； B．物体的重力为20N，物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为重力沿着半径方向的分力，小于重力，B错误； CD．设物体从开始运动到停下在水平直轨道上运动的路程为s，由动能定理得 解得 bc段粗糙水平直轨道长为2m，可知物块最终将停在轨道上的c点，C错误，D正确； 故选AD。 第Ⅱ部分：非选择题（54分） 三、实验探究：本题共2个小题，每空2分，共14分 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。 【答案】 ①. A ②. D ③. C 【解析】 【详解】（1）[1] 在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中，需要保证某些物理量不变（例如：钢球的质量及钢球做圆周运动的半径），从而便于研究其中两个物理量之间（例如：向心力及钢球做圆周运动的角速度）的关系，这种研究方法在物理中称为控制变量法。 故选A。 （2）[2] 从图中可以看出，两边圆盘是通过皮带连接转动的，则边缘线速度v相等，皮带连接的两个轮子半径相等，则角速度ω相等，两个球做圆周运动的半径r也相同，两个球其中一个是铝球，另一个是钢球，说明两个球的质量不一样，可知图示情景正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系。 故选D。 （3）[3] A．由公式可得，在质量和半径一定情况下，向心力大小与角速度的二次方成正比。故A错误； B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度二次方的大小成正比，故B错误； C．由公式可得，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故C正确； D．由公式可得，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选C。 12. 图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度d； C.分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间t； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t。已知重力加速度为g，请回答下列问题： （1）本实验中____________（填“需要”或“不需要”）满足m远小于M。 （2）若某次测得挡光条到光电门的距离为L，挡光条通过光电门的时间为t，滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了____________________；若系统机械能守恒，应满足____________________。（用实验步骤中各测量量符号表示） （3）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t，作出L随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=__________时，可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。（用题中已知量和测得的物理量符号表示） 【答案】（1）不需要 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中需验证砝码及托盘减少的重力势能与系统增加的动能是否相等，并不需要测量拉力，故不需要满足m远小于M。 【小问2详解】 [1]滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了 [2]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时速度大小为 系统动能增加了 系统机械能守恒有 则系统机械能守恒成立的表达式是 【小问3详解】 由（2）可知系统机械能守恒成立的表达式是 整理得 图像的斜率为 解得当地的重力加速度大小为 四、解答题：本题共3个小题，共40分。解题时请写出必要得文字说明及方程式等，答题务必规范 13. 我国的“嫦娥工程”计划2020年实现登月．若登月舱经过多次变轨后，到达距月球表面高度为h的圆形轨道上，绕月球飞行，最后变轨使登月舱在月球表面顺利着陆．宇航员在月球上用一长为L的绳子拴一小球，在竖直平面做圆周运动，测得小球过最高点的最小速度为v0，已知月球半径为R．求： （1）月球表面附近的重力加速度g； （2）登月舱绕月球飞行的周期T． 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球过最高点的最小速度为v0，在圆周运动最高点，根据牛顿第二定律 mg = 解得月球表面附近的重力加速度g =． （2）登月舱绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力有 =； 又因为在月球表面有 解得登月舱绕月球飞行的周期 答：（1）月球表面附近的重力加速度g =，（2）登月舱绕月球飞行的周期． 14. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，A点的切线水平，距水平地面的高度也为R。质量的小球（可视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，然后从A点飞出，落在水平地面上的B点。已知A，B两点的水平距离，空气阻力忽略不计、重力加速度。求： （1）圆弧轨道的轨道半径R； （2）小球对轨道上A点的压力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球从P点由静止沿圆弧轨道滑下运动至A点，根据机械能守恒有 小球从A点飞出后做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 解得 ， （2）小球在A点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律小球对轨道上A点的压力大小为 15. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R=0.5m，斜面AB的长度为L=2.875m。质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求： （1）物块通过C点的速度大小。 （2）物块经C点时对圆弧轨道的压力。 （3）若物块从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，运动过程中始终不会脱离轨道，求斜面的动摩擦因数μ的取值范围（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）5m/s （2）60N （3）或者 【解析】 小问1详解】 物块恰能通过最高点D，则 解得 从C到D由机械能守恒定律 解得 【小问2详解】 在C点时由牛顿第二定律 解得FN=60N 根据牛顿第三定律可知物块经C点时对圆弧轨道的压力为60N。 【小问3详解】 若滑块恰能到达D点，则由能量关系 解得 若滑块恰能到达与圆心O等高的点，则由能量关系 解得 则要使的物块运动过程中始终不会脱离轨道，斜面的动摩擦因数或者。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$