精品解析：贵州省贵阳市第一中学2024-2025学年高一下学期教学质量监测物理试卷（三）

贵阳一中2024级高一年级教学质量监测卷（三） 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共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. 数学运算是学习物理的基础和保障，下列物理量相加时不遵循平行四边形定则的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 周期 2. 中国科学家在万有引力常量G测量方面的最新进展是由中科院院士罗俊团队取得的。他们使用了两种独立的测量方法：扭秤周期法（TOS）和扭秤角加速度反馈法（AAF），得到了两个结果：和，相对精度大约为11.6ppm。这项成果被发表在《自然》杂志上，被认为是“精确测量领域卓越工艺的典范”，下列选项中不是万有引力常量G的单位的是（　　） A. B. C. D. 3. 艺术挂钟不仅可以看时间，也能体现出主人的艺术修养以及营造艺术氛围，如图1所示是走时准确的指针式石英挂钟，以下关于其秒针、分针与时针的说法中正确的是（　　） A. 秒针与分针的转动周期之比为 B. 秒针与分针的转动角速度大小之比为 C. 时针与分针的转动频率之比为 D. 时针与分针的转速之比为 4. 功率是用来衡量做功快慢的物理量，其正负号常用来表示体系是接受外界做功还是对外做功。如图2所示，甲、乙、丙三种情况所标力F、角、速度v的大小均相等，三种情况下力F做功的功率分别为，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 已知某电动汽车的发动机总功率为1138kW，约合1548马力，最高时速可以达到350km/h，百公里加速仅需要1.98秒，整车质量为2360kg，重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. 行驶过程中的阻力大小与乘载人数和行驶时速无关，是一个定值 B. 百公里加速过程的加速度大小为 C. 若能达到最高时速行驶时，受到的阻力大小约为3251.4N D. 若能达到最高时速行驶时，发动机的牵引力大小约为11705.1N 6. 2024—2025赛季全国花样滑冰冠军赛双人滑自由滑比赛在河南郑州举行，1月19日，齐齐哈尔市冬季运动项目中心（齐齐哈尔市滑冰学校）组合张嘉轩、黄一航在双人滑自由滑比赛中以177.95分的总成绩获得双人滑冠军。在比赛过程中，黄一航拉着质量为m的张嘉轩在空中做圆周运动时，可看作圆锥摆运动，简化模型如图所示，黄一航对张嘉轩的作用点到张嘉轩的重心的距离为l，张嘉轩与竖直方向成的角为，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 张嘉轩靠自己重力的分力提供做圆周运动的向心力 B. 黄一航对张嘉轩的作用力大小为 C. 张嘉轩运动的角速度 D. 黄一航加速旋转，张嘉轩的重心将下降 7. 某同学站在水平地面上将一质量为0.4kg的石头（可视为质点）从距离地面1.8m的高度斜向上抛出，石头到达的最高点距离地面高度为9.0m，与抛出点等高时的水平射程为28.8m，忽略空气阻力，g取。则在抛石头的过程中，该同学对石头做的功为（　　） A. 28.8J B. 57.6J C. 64.8J D. 114.0J 二、多项选择题（本大题共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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 2024年国务院政府工作报告提出、要推动商业航天等新兴产业安全健康发展。全国政协委员、一院型号总设计师容易在两会期间表示，今年，我国将有多型可重复使用火箭陆续亮相、实施首飞。我国计划在2025年实施天问二号小行星探测任务，主要目标是对一颗近地小行星进行伴飞并取样返回。在航天器发射过程中，精准变轨至关重要，是卫星进入预定轨道的必要条件。则下列说法正确的是（　　） A. 发射速度应小于16.7km/s B. 发射速度应大于7.9km/s C. 返回地面的过程不能看作平抛运动 D. 由可知，轨道越高，速度越大 9. 如图所示，粗糙水平面上放置两个可视为质点的小球和，两个小球的带电量分别为和，电性相反，与水平面间的动摩擦因数分别为和，当两小球都保持静止时。相距L，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 对的万有引力大小为，对的库仑力大小为 B. 水平地面对的摩擦力大小为 C. 水平地面对的摩擦力大小为 D. 水平地面对的摩擦力大小为 10. 如图所示，一颗人造地球卫星仅在地球引力作用下沿椭圆轨道绕地球运动，a为近地点，d为远地点；已知该卫星与地心的连线从a到b扫过的面积与c到d的相等，等于b到c扫过面积的一半。开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。则下列说法正确的是（　　） A. a到b的时间与c到d的相等 B. a到b的路程与c到d的相等 C. 若a到b的时间为T，则卫星的周期为4T D. 若经过a的半径为的圆轨道卫星周期为，经过d的半径为的圆轨道卫星周期为，则该卫星的周期可表示为 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共17分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）实验中应选择密度______（填“大”或“小”）的重锤进行实验，这样做的目的是______（填“增大”或“减小”）空气阻力对实验的影响。 （2）实验中按照正确的操作得到如图乙所示的纸带，测得连续打下的三个点A、B、C到O点的距离分别为、、。已知重锤质量为100g，交流电源频率为50Hz，当地重力加速度大小为。通过实验数据已经测得打A点时的瞬时速度大小，从打下A点到打下B点的这段时间间隔为______，重锤动能的增加量______J（结果保留三位有效数字），重力势能的减少量______J（结果保留三位有效数字）；通过数据处理，您得到的结论是：______。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，实验小组已探得平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，并通过实验得到运动轨迹如图甲所示。 （1）若重力加速度g已知，要求准确合理地测量和计算水平速度，下列需要用到的器材是______（单选）。 A. 秒表 B. 刻度尺 C. 打点计时器 D. 光电门 （2）如图乙所示，在某次测量中，若重力加速度g未知，水平速度已知，则从b到c的时间______，c点时的瞬时速度大小的平方______，竖直方向加速度大小______。（用表示） （3）承接（2），请写出判断乙图中O点是否为水平抛出点的方法：______。 四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 将地球视为质量分布均匀的球体，近地卫星是指环绕半径近似等于地球半径的卫星，已知某近地卫星周期为T，线速度大小为v，引力常量为G，求： （1）地球半径R； （2）地球质量M。 14. 如图所示，倾角为的绝缘斜面固定，带正电的小球A置于斜面右侧的固定绝缘杆上，带电小球B静止在斜面上，A、B两球球心等高，两小球电荷分布均匀，均可视为质点，忽略两个小球之间的万有引力，小球B的质量为m，重力加速度为g。 （1）若斜面光滑，求小球B的电性以及两球间的库仑力大小； （2）若斜面与小球B之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力按滑动摩擦力计算），只改变小球B的带电量，求两球间库仑力最小值的大小。 15. 如图所示，可视为质点的光滑小球质量为m，从倾角为的固定斜劈上A点由静止释放，斜面足够长，A点到斜劈底面的竖直高度为h，斜劈底端B点与水平桌面平滑连接（小球经过B点时没有机械能损失，下同）。半径为R的过山车式圆形轨道竖直放置，轨道一端C点与左边水平面平滑连接，C点单向导通，从C点向右滑入圆形轨道的小球，不能从C点向左滑出，另一端D点和弧形轨道平滑连接，重力加速度取g。 （1）求小球经过B点时的速度大小； （2）若小球经过C点进入圆形轨道后，在圆形轨道运动过程中不脱离轨道，求h的范围； （3）求小球恰好能到达D点时对轨道的作用力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵阳一中2024级高一年级教学质量监测卷（三） 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共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. 数学运算是学习物理的基础和保障，下列物理量相加时不遵循平行四边形定则的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．线速度是矢量，其合成遵循平行四边形定则，故A不符合题意； B．角速度是矢量，遵循平行四边形定则，故B不符合题意； C．向心加速度是矢量，方向指向圆心，合成时需用平行四边形定则，故C不符合题意； D．周期是标量，只有大小没有方向，其相加为代数运算，不遵循平行四边形定则，故D符合题意。 故选D。 2. 中国科学家在万有引力常量G测量方面的最新进展是由中科院院士罗俊团队取得的。他们使用了两种独立的测量方法：扭秤周期法（TOS）和扭秤角加速度反馈法（AAF），得到了两个结果：和，相对精度大约为11.6ppm。这项成果被发表在《自然》杂志上，被认为是“精确测量领域卓越工艺的典范”，下列选项中不是万有引力常量G的单位的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力定律公式 解得 由于力的单位为牛顿（N），即 质量 的单位为千克（kg） 距离的单位为米（m） 可得的单位为 进一步将牛顿替换为基本单位，则有G的单位为，故AB正确，不符题意，C错误，符合题意； D．由于，故，结合上述分析可知，G的单位可以表示为，因此也可以表示为，故D正确，不符题意。 故选C。 3. 艺术挂钟不仅可以看时间，也能体现出主人的艺术修养以及营造艺术氛围，如图1所示是走时准确的指针式石英挂钟，以下关于其秒针、分针与时针的说法中正确的是（　　） A. 秒针与分针的转动周期之比为 B. 秒针与分针的转动角速度大小之比为 C. 时针与分针的转动频率之比为 D. 时针与分针的转速之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，秒针与分针的转动周期之比为,故A错误； B．根据可知，秒针与分针的转动角速度大小之比为，故B正确； CD．时针转动一周为，分针转动一周为，则二者的周期之比为，根据可知，时针与分针的转动频率之比为，时针与分针的转速之比为，故CD错误。 故B正确。 4. 功率是用来衡量做功快慢的物理量，其正负号常用来表示体系是接受外界做功还是对外做功。如图2所示，甲、乙、丙三种情况所标力F、角、速度v的大小均相等，三种情况下力F做功的功率分别为，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据功率的公式可知，， 则有 故选A。 5. 已知某电动汽车的发动机总功率为1138kW，约合1548马力，最高时速可以达到350km/h，百公里加速仅需要1.98秒，整车质量为2360kg，重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. 行驶过程中的阻力大小与乘载人数和行驶时速无关，是一个定值 B. 百公里加速过程的加速度大小为 C. 若能达到最高时速行驶时，受到的阻力大小约为3251.4N D. 若能达到最高时速行驶时，发动机的牵引力大小约为11705.1N 【答案】D 【解析】 【详解】A．行驶阻力包括滚动阻力（与车重相关）和空气阻力（与速度平方相关）。乘载人数增加会增大车重，导致滚动阻力增大；速度越高，空气阻力也越大。因此阻力并非定值，故A错误； B．百公里加速时间1.98秒，假设匀加速，初速度为0，末速度 加速度计算，故B错误； CD．最高时速时，牵引力等于阻力，功率满足 由题可知， 则有，故C错误，D正确。 故选D。 6. 2024—2025赛季全国花样滑冰冠军赛双人滑自由滑比赛在河南郑州举行，1月19日，齐齐哈尔市冬季运动项目中心（齐齐哈尔市滑冰学校）组合张嘉轩、黄一航在双人滑自由滑比赛中以177.95分的总成绩获得双人滑冠军。在比赛过程中，黄一航拉着质量为m的张嘉轩在空中做圆周运动时，可看作圆锥摆运动，简化模型如图所示，黄一航对张嘉轩的作用点到张嘉轩的重心的距离为l，张嘉轩与竖直方向成的角为，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 张嘉轩靠自己重力的分力提供做圆周运动的向心力 B. 黄一航对张嘉轩的作用力大小为 C. 张嘉轩运动的角速度 D. 黄一航加速旋转，张嘉轩的重心将下降 【答案】C 【解析】 【详解】A．张嘉轩空中做匀速圆周运动，张嘉轩靠自己重力与黄一航对张嘉轩的拉力的合力提供其做圆周运动的向心力，故A错误； B．对张嘉轩进行分析，则有 解得，故B错误； C．对张嘉轩进行分析，根据牛顿第二定律有 解得张嘉轩运动的角速度，故C正确； D．黄一航加速旋转，则张嘉轩圆周运动的角速度增大，根据 解得 角速度增大，则增大，即张嘉轩位置升高，其重心将上升，故D错误。 故选C。 7. 某同学站在水平地面上将一质量为0.4kg的石头（可视为质点）从距离地面1.8m的高度斜向上抛出，石头到达的最高点距离地面高度为9.0m，与抛出点等高时的水平射程为28.8m，忽略空气阻力，g取。则在抛石头的过程中，该同学对石头做的功为（　　） A. 28.8J B. 57.6J C. 64.8J D. 114.0J 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知，最高点高度差为 根据运动学规律可得 解得 石头回到抛出点高度的时间 水平射程 故水平初速度 初速度大小 物体的初动能 根据动能定理可知，该同学对石头做的功 故选B。 二、多项选择题（本大题共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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 2024年国务院政府工作报告提出、要推动商业航天等新兴产业安全健康发展。全国政协委员、一院型号总设计师容易在两会期间表示，今年，我国将有多型可重复使用火箭陆续亮相、实施首飞。我国计划在2025年实施天问二号小行星探测任务，主要目标是对一颗近地小行星进行伴飞并取样返回。在航天器发射过程中，精准变轨至关重要，是卫星进入预定轨道的必要条件。则下列说法正确的是（　　） A. 发射速度应小于16.7km/s B. 发射速度应大于7.9km/s C. 返回地面的过程不能看作平抛运动 D. 由可知，轨道越高，速度越大 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．实施天问二号小行星探测任务，卫星仍在太阳系中，所以卫星的发射速度应大于7.9km/s，小于16.7km/s，故AB正确； C．卫星返回地面的过程不是只受到重力作用，不能看作平抛运动，故C正确； D．由，因为变化，所以不是轨道越高，速度越大，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，粗糙水平面上放置两个可视为质点的小球和，两个小球的带电量分别为和，电性相反，与水平面间的动摩擦因数分别为和，当两小球都保持静止时。相距L，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 对的万有引力大小为，对的库仑力大小为 B. 水平地面对的摩擦力大小为 C. 水平地面对的摩擦力大小为 D. 水平地面对的摩擦力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对m₂的万有引力大小为，对的库仑力大小为，故A正确； BCD．根据平衡条件可知，水平地面对的摩擦力大小都为，故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一颗人造地球卫星仅在地球引力作用下沿椭圆轨道绕地球运动，a为近地点，d为远地点；已知该卫星与地心的连线从a到b扫过的面积与c到d的相等，等于b到c扫过面积的一半。开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。则下列说法正确的是（　　） A. a到b的时间与c到d的相等 B. a到b的路程与c到d的相等 C. 若a到b的时间为T，则卫星的周期为4T D. 若经过a的半径为的圆轨道卫星周期为，经过d的半径为的圆轨道卫星周期为，则该卫星的周期可表示为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于该卫星与地心的连线从a到b扫过的面积与c到d的相等，根据开普勒第二定律可知，a到b的时间与c到d的相等，利用微元法等于圆弧分割处理则有 其中为卫星在a到b段距地心的距离，为卫星在c到d段距地心的距离，且 则a到b的路程与c到d的路程不相等，故A正确，B错误； C．若a到b的时间为T，则c到d的时间也为T，b到c所用时间为2T，则卫星的周期为8T，故C错误； D．若经过a的半径为的圆轨道卫星周期为，经过d的半径为的圆轨道卫星周期为，根据开普勒第三定律则有 对于椭圆轨道，其半长轴 同理则有 联立可得该卫星的周期为，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共17分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）实验中应选择密度______（填“大”或“小”）的重锤进行实验，这样做的目的是______（填“增大”或“减小”）空气阻力对实验的影响。 （2）实验中按照正确的操作得到如图乙所示的纸带，测得连续打下的三个点A、B、C到O点的距离分别为、、。已知重锤质量为100g，交流电源频率为50Hz，当地重力加速度大小为。通过实验数据已经测得打A点时的瞬时速度大小，从打下A点到打下B点的这段时间间隔为______，重锤动能的增加量______J（结果保留三位有效数字），重力势能的减少量______J（结果保留三位有效数字）；通过数据处理，您得到的结论是：______。 【答案】（1） ①. 大 ②. 减小 （2） ①. 0.02s ②. 0.0409 ③. 0.0422 ④. 在误差允许的范围内，机械能守恒 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为减小空气阻力的影响，重锤应选质量大体积小，即密度大的进行实验。 【小问2详解】 [1]从打下A点到打下B点的这段时间间隔为0.02s。 [2]打下B点时的速度为 A点到打下B点重锤动能的增加量 [3]重力势能的减少量 [4]在误差允许的范围内，机械能守恒。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，实验小组已探得平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，并通过实验得到运动轨迹如图甲所示。 （1）若重力加速度g已知，要求准确合理地测量和计算水平速度，下列需要用到的器材是______（单选）。 A. 秒表 B. 刻度尺 C. 打点计时器 D. 光电门 （2）如图乙所示，在某次测量中，若重力加速度g未知，水平速度已知，则从b到c的时间______，c点时的瞬时速度大小的平方______，竖直方向加速度大小______。（用表示） （3）承接（2），请写出判断乙图中O点是否为水平抛出点的方法：______。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 用刻度尺即可较为准确的测量计算平抛运动水平速度。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据平抛运动规律，水平方向上可得，从b到c的时间 [2]根据题意可知，点竖直分速度大小为 则的瞬时速度大小的平方为 [3]竖直方向上，由逐差法有 解得 【小问3详解】 测出两点的下落高度和水平位移，由 求出，带入中，如果与近似相等则点为抛出点，相差较大则不是。 四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 将地球视为质量分布均匀的球体，近地卫星是指环绕半径近似等于地球半径的卫星，已知某近地卫星周期为T，线速度大小为v，引力常量为G，求： （1）地球半径R； （2）地球质量M。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由周期、速度和半径关系 解得 【小问2详解】 近地卫星所受引力提供向心力 解得 14. 如图所示，倾角为的绝缘斜面固定，带正电的小球A置于斜面右侧的固定绝缘杆上，带电小球B静止在斜面上，A、B两球球心等高，两小球电荷分布均匀，均可视为质点，忽略两个小球之间的万有引力，小球B的质量为m，重力加速度为g。 （1）若斜面光滑，求小球B的电性以及两球间的库仑力大小； （2）若斜面与小球B之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力按滑动摩擦力计算），只改变小球B的带电量，求两球间库仑力最小值的大小。 【答案】（1）小球B带负电， （2）若，；若， 【解析】 【详解】（1）由对B受力分析可知，两球之间的库仑力为引力，可判断小球B带负电，由平衡条件知，沿斜面方向 解得 （2）根据题意可知，当满足 即时，小球B受沿斜面向上的最大静摩擦力时，库仑力有最小值，有 又有 解得 当满足 时，小球B不带电时，库仑力有最小值 15. 如图所示，可视为质点的光滑小球质量为m，从倾角为的固定斜劈上A点由静止释放，斜面足够长，A点到斜劈底面的竖直高度为h，斜劈底端B点与水平桌面平滑连接（小球经过B点时没有机械能损失，下同）。半径为R的过山车式圆形轨道竖直放置，轨道一端C点与左边水平面平滑连接，C点单向导通，从C点向右滑入圆形轨道的小球，不能从C点向左滑出，另一端D点和弧形轨道平滑连接，重力加速度取g。 （1）求小球经过B点时的速度大小； （2）若小球经过C点进入圆形轨道后，在圆形轨道运动过程中不脱离轨道，求h的范围； （3）求小球恰好能到达D点时对轨道的作用力。 【答案】（1） （2）或 （3），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 小球从点到点过程机械能守恒，有 解得 【小问2详解】 小球经过点进入圆形轨道后，在到达点前不脱离轨道，当从点单向进入圆形轨道后，恰好能到和圆心等高，对应释放高度，全程机械能守恒，有 解得 当从点单向进入圆形轨道后，恰好能过圆形轨道最高点，对应释放高度，在最高点 全程机械能守恒，有 解得 综上，小球经过点进入圆形轨道后，在到达点前不脱离轨道，的范围是或。 【小问3详解】 小球恰好能到达点，则 在点 由牛顿第三定律，小球恰好能到达点时对轨道的作用力大小 全程机械能守恒，有 解得小球恰好能到达点时对轨道的作用力大小 方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $