精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

2025年4月高一下学期物理月考试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列表述符合物理史实的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律 B. 牛顿通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 C. 牛顿通过“月—地检验”发现地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵从相同的规律 D. 牛顿力学取得了巨大成就，适用于一切领域 2. 物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 位移 C. 周期 D. 向心加速度 3. 如图所示，竖直圆盘上固定有一个小圆柱，小圆柱半径相对于圆盘半径可以忽略，小圆柱通过水平光滑卡槽与T形支架连接，T形支架下面固定一物块。当T型支架及物块在竖直方向运动至图示位置时，物块的速度大小为v，则此时小圆柱的速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 在矿山开采中，滑轮装置被用于提升和移动矿石。如图，一辆车通过定滑轮提升质量为M的矿石，滑轮左侧连接车的绳子在竖直方向的投影为h，当车以速度v匀速向左行驶一段距离后，连接车的绳子与水平方向的夹角从变为，，，则该过程中（　　） A. 矿石重力的功率为 B. 矿石重力做功为 C. 绳子对矿石拉力做的功等于矿石重力做的功 D. 绳子对矿石拉力的功率一直保持不变 5. 如图所示，荡秋千人连同座椅可看作质点，仅在竖直面内运动，不计阻力，A、C为左右两侧的最高点。人在A处（ ） A. 处于平衡状态 B. 向心力沿d的方向 C. 合力沿切线b的方向 D. 合力沿水平c的方向 6. 飞船运动过程的示意图如图所示。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（　　） A. 在轨道1的运动周期大于在轨道3的运动周期 B. 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点小 C. 在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等 D. 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速 7. 量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，静止卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（　　） A. 静止卫星与量子卫星的运行周期之比为 B. 静止卫星与P点的速度之比为 C. 量子卫星与静止卫星的速度之比为 D. 量子卫星与P点的速度之比为 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图所示，ABCD是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度为d=3.5m，盆边缘的高度为h=0.8m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数μ=0.1，取重力加速度g=10m/s2，则（ ） A. 小物块第一次到达B点的速度为5m/s B. 小物块第一次到达C点的速度为3m/s C. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距B点1m处 D. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距C点1.5m处 9. 如图所示，AB为半圆弧ACB水平直径，C为ACB弧的中点，AB＝1.5 m，从A点水平抛出一小球，小球下落0.3 s后落到半圆弧ACB上，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则小球抛出的初速度v0可能为(　　) A. 0.5 m/s B. 1.5 m/s C 3 m/s D. 4.5 m/s 10. 发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量m=1.6×103kg，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为F，图像如图所示，表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为8s。下列说法正确的是（　　） A. 汽车所受阻力为5000N B. 汽车从a到b持续的时间为32s C. 汽车能够获得的最大速度为12.5m/s D. 汽车从b到c过程中运动的位移为88.75m 三、实验题（共16分） 11. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验 ； A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D 能同时说明上述两条规律 （2）为了减小空气阻力的影响，实验所用的小球应选小____（选填“钢”或“塑料”）球。 （3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O____（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是______m/s，物体运动到B点的实际速度是______m/s。（g取10 m/s2） 12. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。 （1）下列说法正确的是________； A. 实验所用斜槽轨道必须光滑 B. 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果 C. 实验中小球须从同一位置静止释放 D. 挡板高度必须等间距变化 E. 将球的位置记录在白纸上后，取下白纸，用直尺将点连成折线 （2）实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，若以A为坐标原点建立直角坐标系，g取，则小球平抛的初速度________，经过B点时的速度________。 四、解答题（共41分） 13. 一同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳刚好被拉断，小球立即以绳断时的速度水平飞出，打在放置于水平地面的木箱上，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，木箱距离绳断处的水平距离也为，木箱被击中的位置距离地面，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后到小球撞击木箱的时间； （2）绳可以承受的最大拉力的大小。 （3）小球击中木箱时的速度大小。 14. “嫦娥六号”在月球取土后，绕距离月球表面高度为h的圆轨道上做“环月等待”，运行周期为T。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度g。 15. 如图所示为一游戏装置的简化图，其轨道由U型对称光滑水平圆管轨道ABCD、一段粗糙的竖直倾斜轨道DE和竖直光滑圆轨道EF组成。DE与EF轨道相切于E点。图中半圆弧型轨道BC和圆轨道EF对应的半径均为R=1m、DE的长度L=5m、倾角θ=37°、摩擦因数μ=0.8。游戏开始时，一质量为m=1kg的小球（小球直径略小于圆管口径，可视作质点）在管口A以初速度向管内运动。已知重力加速度g取10m/g2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，各轨道间平滑衔接，在D处通过连接处的转弯管道使速度方向沿倾斜轨道，不计衔接处的能量损失。求： （1）小球运动到BC圆管轨道时，受到轨道作用力的大小； （2）小球运动到倾斜轨道E点时，重力的功率P； （3）若要保证小球在EF圆轨道上运动时不脱离轨道，小球初速度v0的范围？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年4月高一下学期物理月考试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列表述符合物理史实的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律 B. 牛顿通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 C. 牛顿通过“月—地检验”发现地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵从相同的规律 D. 牛顿力学取得了巨大成就，适用于一切领域 【答案】C 【解析】 【详解】A．哥白尼提出了“日心说”，开普勒通过分析其导师第谷的天文观测数据，建立了行星运动三定律，牛顿发现了万有引力定律，故A错误； B．卡文迪什通过扭秤实验推算出来引力常量G的值，使得万有引力定律有了真正的实用价值，他被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故B错误； C．牛顿通过“月—地检验”发现地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵从相同的规律，即万有引力定律，并使万有引力定律得到了广泛的应用，故C正确； D．牛顿力学取得了巨大成就，牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱引力场，但它也有一定的局限性，并不是普遍适用的，故D错误； 故选C。 2. 物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 位移 C. 周期 D. 向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．在描述物体做匀速圆周运动的物理量中，线速度、位移、向心加速度这几个物理量都是矢量，线速度与向心加速度各自的大小不变，可方向时刻变化；位移大小和方向都时刻在变，因此都是变化的物理量，ABD错误； C．周期是标量，因此物体做匀速圆周运动的周期是不变的物理量，C正确。 故选C。 3. 如图所示，竖直圆盘上固定有一个小圆柱，小圆柱半径相对于圆盘半径可以忽略，小圆柱通过水平光滑卡槽与T形支架连接，T形支架下面固定一物块。当T型支架及物块在竖直方向运动至图示位置时，物块的速度大小为v，则此时小圆柱的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小圆柱进行分析可知小圆柱的速度沿切线方向，与竖直方向夹角为，小圆柱速度在竖直方向的分速度与物体速度相同为，即小圆柱的速度为 故选C。 4. 在矿山开采中，滑轮装置被用于提升和移动矿石。如图，一辆车通过定滑轮提升质量为M的矿石，滑轮左侧连接车的绳子在竖直方向的投影为h，当车以速度v匀速向左行驶一段距离后，连接车的绳子与水平方向的夹角从变为，，，则该过程中（　　） A. 矿石重力的功率为 B. 矿石重力做功为 C. 绳子对矿石拉力做的功等于矿石重力做的功 D. 绳子对矿石拉力的功率一直保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．矿石的速度 令连接车的绳子与水平方向的夹角为，矿石重力做负功，克服矿石重力的功率为 车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，可知，该功率逐渐增大，则克服矿石重力的平均功率小于，故A错误； B．令滑轮到水平地面的高度差为h，则矿石上升的距离 矿石重力做功为 故B正确； C．结合上述有 可知，车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，矿石速度增大，即绳子拉力大小大于矿石重力，拉力做正功，矿石重力做负功，则绳子对矿石拉力做的功大于克服矿石重力做的功，故C错误； D．结合上述，矿石的速度 等式两侧对时间求导数，取导数的绝对值，得到矿石加速度大小 将车的速度垂直与绳分解，该分速度有转动的效果，则有 对矿石进行分析，根据牛顿第二定律有 绳子对矿石拉力的功率 解得 可知，拉力的功率随的改变而发生变化，即绳子对矿石拉力的功率并不是一直保持不变，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，荡秋千的人连同座椅可看作质点，仅在竖直面内运动，不计阻力，A、C为左右两侧的最高点。人在A处（ ） A. 处于平衡状态 B. 向心力沿d的方向 C. 合力沿切线b的方向 D. 合力沿水平c的方向 【答案】C 【解析】 【详解】由于A为最高点，则人在A处的速度为0，所以人在A处的向心加速度为0，向心力为0，但人有沿切线方向的加速度，所以人的合力沿切线b的方向。 故选C。 6. 飞船运动过程的示意图如图所示。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（　　） A. 在轨道1的运动周期大于在轨道3的运动周期 B. 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点小 C. 在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等 D. 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可得 由上式可知飞船在轨道1的运行周期小于在轨道3的运行周期，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点大，故B错误； C．根据 解得 在轨道1经过A点时和在轨道2经过A点时轨迹半径相同，则在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等，故C正确； D．飞船从轨道2进入轨道3时需要在B点处做离心运动，则需加速，故D错误。 故选C。 7. 量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，静止卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（　　） A. 静止卫星与量子卫星的运行周期之比为 B. 静止卫星与P点的速度之比为 C. 量子卫星与静止卫星的速度之比为 D. 量子卫星与P点的速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律得 又由题意知 , 所以 故A错误； B．P为地球赤道上一点，P点角速度等于静止卫星的角速度，根据 所以有 故B错误； C．根据 得 所以 故C错误； D．综合B、C，有 可得 得 故D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图所示，ABCD是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度为d=3.5m，盆边缘的高度为h=0.8m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数μ=0.1，取重力加速度g=10m/s2，则（ ） A. 小物块第一次到达B点速度为5m/s B. 小物块第一次到达C点的速度为3m/s C. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距B点1m处 D. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距C点1.5m处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小物块第一次到达B点时的速度为，根据题意由机械能守恒可得 解得 故A错误； B．设小物块第一次到达C点的速度为，根据题意由动能定理可得 解得 故B正确； CD．从B点开始到小物块停止运动，设小物块在底面的路程为，由动能定理可得 解得 一个来回为，则可知小物块最终停在BC段距B点1m处，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，AB为半圆弧ACB的水平直径，C为ACB弧的中点，AB＝1.5 m，从A点水平抛出一小球，小球下落0.3 s后落到半圆弧ACB上，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则小球抛出的初速度v0可能为(　　) A. 0.5 m/s B. 1.5 m/s C. 3 m/s D. 4.5 m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】小球水平方向做平抛运动，根据 可得下落0.3s的高度为 半径为0.75m，则水平距离可能为 则平抛运动的初速度为 水平距离还可能为 则平抛运动的初速度为 故选AD。 10. 发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量m=1.6×103kg，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为F，图像如图所示，表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为8s。下列说法正确的是（　　） A. 汽车所受阻力为5000N B. 汽车从a到b持续的时间为32s C. 汽车能够获得的最大速度为12.5m/s D. 汽车从b到c过程中运动的位移为88.75m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．在c点，有 则根据图像可得 故A错误； B．根据图象可知汽车从a到b做匀加速直线运动，在b点，由图可知牵引力与末速度分别为 ， 根据 且 可得汽车从a到b持续的时间为 t=16 s 故B错误； C．根据 整理得 bc反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有 汽车能够获得的最大速度为 故C正确； D．bc段，汽车做加速度减小的加速运动。根据动能定理 联立解得 l＝88.75 m 故D正确。 故选CD。 三、实验题（共16分） 11. 平抛物体运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验 ； A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D 能同时说明上述两条规律 （2）为了减小空气阻力的影响，实验所用的小球应选小____（选填“钢”或“塑料”）球。 （3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O____（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是______m/s，物体运动到B点的实际速度是______m/s。（g取10 m/s2） 【答案】（1）B （2）钢 （3） ①. 不是 ②. 4 ③. 【解析】 【小问1详解】 在打击金属片时，两小球分别做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。故选B。 【小问2详解】 为了减小空气阻力影响，小球应选用质量大、体积小的，即选用密度大的小球，可知，为了减小中空气阻力的影响，实验所用的小球应选小钢球。 【小问3详解】 [1]做平抛运动的物体在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，在相等时间内的竖直位移之比为1:3:5:7……，图中OA、AB、BC的竖直位移之比为5:7:9，则O点不是抛出点。 [2]在竖直方向上，根据 得 平抛运动的初速度 [3]物体运动到B点竖直分速度为 可得运动到B点的实际速度 12. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。 （1）下列说法正确的是________； A. 实验所用斜槽轨道必须光滑 B. 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果 C. 实验中小球须从同一位置静止释放 D. 挡板高度必须等间距变化 E. 将球的位置记录在白纸上后，取下白纸，用直尺将点连成折线 （2）实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，若以A为坐标原点建立直角坐标系，g取，则小球平抛的初速度________，经过B点时的速度________。 【答案】（1）C （2） ①. 2 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．实验所用斜槽轨道不必光滑，故A错误； B．小球运动时与白纸有摩擦，小球将不再只受重力，不满足平抛运动的条件，对实验结果有影响，故B错误； C．实验中小球须从同一位置静止释放，保证每次小球做平抛运动的初速度相等，故C正确； D．实验中只需要描出钢球在白纸上留下的多个痕迹点，并不要求挡板高度等间距变化，故D错误； E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，故E错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]平抛运动水平方向是匀速直线运动，由图可知AB与BC的水平距离相等，则由A到B所用时间等于由B到C所用时间，设为T，竖直方向做匀加速直线运动，则有 解得 水平方向有 解得 [2]根据竖直方向运动规律，在B点时竖直速度 则经过B点时的速度为 四、解答题（共41分） 13. 一同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳刚好被拉断，小球立即以绳断时的速度水平飞出，打在放置于水平地面的木箱上，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，木箱距离绳断处的水平距离也为，木箱被击中的位置距离地面，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后到小球撞击木箱的时间； （2）绳可以承受的最大拉力的大小。 （3）小球击中木箱时的速度大小。 【答案】（1） （2）5mg （3） 【解析】 【小问1详解】 设绳断后到小球撞击木箱的时间为t，根据平抛规律，竖直方向有 解得 【小问2详解】 设平抛初速度为v，水平方向有 解得 在最低点，对小球，由牛顿第二定律有 联立解得绳可以承受的最大拉力 【小问3详解】 小球击中木箱时的竖直方向速度大小 则小球击中木箱时的速度大小 联立解得 14. “嫦娥六号”在月球取土后，绕距离月球表面高度为h的圆轨道上做“环月等待”，运行周期为T。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度g。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 “嫦娥六号”在距离月球表面高度为h的圆轨道上绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得月球质量为 【小问2详解】 在月球表面有 解得月球表面的重力加速度为 15. 如图所示为一游戏装置的简化图，其轨道由U型对称光滑水平圆管轨道ABCD、一段粗糙的竖直倾斜轨道DE和竖直光滑圆轨道EF组成。DE与EF轨道相切于E点。图中半圆弧型轨道BC和圆轨道EF对应的半径均为R=1m、DE的长度L=5m、倾角θ=37°、摩擦因数μ=0.8。游戏开始时，一质量为m=1kg的小球（小球直径略小于圆管口径，可视作质点）在管口A以初速度向管内运动。已知重力加速度g取10m/g2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，各轨道间平滑衔接，在D处通过连接处的转弯管道使速度方向沿倾斜轨道，不计衔接处的能量损失。求： （1）小球运动到BC圆管轨道时，受到轨道的作用力的大小； （2）小球运动到倾斜轨道E点时，重力的功率P； （3）若要保证小球在EF圆轨道上运动时不脱离轨道，小球初速度v0的范围？ 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）小球在圆管轨道内受力分析得，竖直方向有 水平方向有 管道对小球的作用力大小为 代入数据求解得 （2）小球从D点到E点过程中，由动能定理得 代入数据得 小球在E点的功率 代入数据得 （3）情况1：小球恰能到F点，满足 球从A点到F点由动能定理得 代入数据得 所以满足 情况2：小球恰能到与圆心O等高位置，球从A点到O点等高位置处，由动能定理得 代入数据得 小球恰能到E点，球从A点到E点，由动能定理得 代入数据得 所以满足 综上分析可知 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $