湖北省武汉市第二中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

物理答案 一.选择题 题号 1 2 4 5 6 答案 D B A B B 二.解答题 12. (6分)(1)1.03m/s (2)mgh=13mv 2 (3)AC 13.(8分)【答案】(1)BC (2)m1·OP=m·OM+m,·ON (3)0.5 (4)25 14.(8分)【答案】(1)g=2o2R 3@'R (2)p= 2πGr 【详解】(1)越靠近边缘的灰尘越容易被甩掉，剩余的灰 朝得石风 在圆盘的最低点，根据牛顿的第二定律ng cos0-ng sin 0 解得g=2o2R (2)近地卫星所受的万有引力即为重力，有GMm=mg 2 行星的质量为M=p.4r 3 可得行星的密度为p= 3g 302R 4πGr2πGr 15.(10分)【答案】(1)F=14mg (2)mg =3m,ve =1.6vo (3)△x=1.2vo 第1页，共4页 7 8 9 10 11 D AC AB ABC BD 尘半径为5，则1-756πR2=π2 mo'r 【详解】(1)设A摆至最低点的速度为v,根据动能定理有2mg=。×2mv2 解得v=2vo 设轻绳即将断裂时其中的张力为R,对A根据牛领第二定律片-2m8-2m2, 1-21 3 解得F=14mg (2)设B的质量为m,碰后B的速度为'，A与B发生弹性正碰，碰撞前后动量守恒 2m-2。=mee+2m~(0.4vo) 机械能守恒x2m2了-%+分×2m(04 2 解得me=3m,g=1.6vo (3)易知t=,时弹簧压缩量最大，记为Ax。则-之AM,x。-立AN=032 t=0 t=0 利用动量守恒3m.+2mva=2m·2v 两边同乘，得3mv.△t+2mv△t=4mv,△t 则23m,A+22m,aM=24m,N t-0 t=0 t-n 即3m∑e△t+2m∑'a△t=4m,M t=0 1=0 又△x=xa-XB 解得△x=1.2vo 16.（11分)【答案】(1)ya=10m/s (2)24J (3)r=0.8m 【详解】(1)小物块P从A点运动到B点，由动能定理mgh-mg cos0.h=1m sine 2 代入相关已知数据求得v=10m/s (2)小物块P在传送带上一直减速，由动能定理有wmgL=)m好)m mv话 2 2 求得ve=6ms 由于。>v,所以小物块P在传送带上一直做匀减速运动，则运动时间4=。-0.8s -4g 第2页，共4页 传送带的位移x传=t=4m 小物块P在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量Q=mg(L-x传)=24J (3)设半圆形管道半径为，小物块P从C点运动到D点，根据机械能守恒有mg2r=2 1 mvc 离开D点做平抛运动H-2,=1 85 ,x=v2 联立解得x=(+4g 2H-4r 8= (2H-4r) 当2+4，=2H-4,即r=0.8m时，可得小滑块从其下端射出的水平距离最远最远距离。 17.(13分)【答案】(1)3 (2)30m/s2 (3)25N/m (4)x 1+18 m 5 【详解】(1)起始状态，恰好静止，对滑块A和木板B,由平衡条件(M+m)g sin 0=(M+m)gcos0 得B与斜面间的动摩擦因数大小4=m6=5 3 (2)当A速度第1次为0时，对B分析，有F弹=Mgsin0+(M+m)gcos0=25N 再对A分析mg sin8+F弹=ma 得a1=30m/s2 (3)弹簧初态被拉伸x1,有mg sin0=ac 得x=mgsi血0 长 A速度第1次为0时弹簧被压缩x2,有F弹=c2 得=(2M+m)g sino 无 设A获得初速度为%，由I=m%,得v。=6m/s 从初态到A第一次速度为0过程，对系统分析，有m=mg血0（化+）+a,- 得k=25N/m 第3页，共4页 (4)A返回初位置后，B将沿斜面向下滑动，而对系统分析，由于系统所受摩擦力与下滑分力相等， 故沿斜面方向系统动量守恒，当A速度第2次为0时，有mv=My2 得%冬3加1s 设此时弹簧形变量为x3,木板下滑L,对系统分析，减少的重力势能转化为系统其他能量的增加， 则有sn+gnat+-=w+mgw6+红3-gH3-m) 得6“亚。（负值合关 第4页，共4页物理试卷 命题教师：雷鸣 审题教师：占存明考试时间：2025年6月20日试卷满分：100分 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有 一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。) 1.一质量为m的物块在光滑水平面上以速度'。做匀速直线运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒 力F的作用，之后其速度大小先减小后增大，最小值为。。下列图中初速度。与恒力F夹角正确的 是( Vo 90° B 120° 135 D 150° F F 2.在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。关于物理学思想方法和物理 学史，下列叙述正确的是() A.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，采用了等效替代的思想 B.卡文迪什在测万有引力常量时，利用了微小量放大法的思想 C.开普勒在自己的天文观测数据的基础上，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 D.牛顿发现了万有引力定律，被称为称出地球质量的人” 3.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两 个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道 半径，两个黑洞的总质量为M,两个黑洞中心间的距离为L,则() A.黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量 AO B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度 OB C.黑洞A的向心力一定小于黑洞B的向心力 D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 4.一科技小组设计了一个多挡位的弹簧枪，在一个倾角为0、足够长的斜面上进行测试。如图所示， 将枪与水平面成一定角度固定在斜面底端，用第一挡发射时弹簧对弹丸做功为W,落点与发射点间 距为4，落到斜面上时弹丸速度恰好水平，用第二挡发射时弹簧对弹丸做功为2W，落点与发射点间 距为2，落到斜面上时弹丸速度与斜面夹角为α，弹簧枪的长度及空气阻力不计。下列判断正确的 是( ) A.d2=4d,x=0 试卷第1 B.d2=2d,a=0 C.d2=4d,a<0 D.d2=2d,a<0 5.某行星的卫星A、B绕以该行星为焦点的椭圆轨道运行，作用于A、B的引力随时间的变化如图 所示，其中专，=V2:,行星到卫星A、B轨道上点的距离分别记为、，假设A、B只受到行星的引 力，下列说法正确的是() 引力大小 9F A.B与A的绕行周期之比为√2：1 8F B.ra的最大值与的最小值之比为4：3 C.a的最小值与的最大值之比为1：3 2F F D.卫星A与卫星B的质量之比为16：27 21 2巧3→时间 6.如图，小物块a、b和c静置于光滑水平地面上。现让a以速度v向右运动，与b发生弹性正碰， 然后b与c也发生弹性正碰。若b和c的质量可任意选择，碰后c的最大速度接近于() a b A.8v B.6v C.4y D.2v 7.工程师对质量为m的汽车进行性能测试，测得该款汽车综合阻力随速度变化的关系式∫=f。+(化 为常数)。现工程师为汽车提供恒定的牵引力F,使汽车由静止开始做水平直线运动。汽车位移为x 时恰好达到最大速度。则() A.汽车速度越大，加速度越大 B.整个过程的平均速度为2k F-0 kx m C.整个过程所用时间为F无 D.整个过程所用时间为F一6k k m 8.如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法，被称为“魔力陀 螺”，它可等效为图乙所示的模型，竖直固定的磁性圆轨道半径为R,质量为m的陀螺（可视为质点） 沿轨道外侧做完整的圆周运动，A、C两点分别为轨道的最高点与最低点，B、D两点与轨道圆心等 高，陀螺受到始终指向圆心、大小恒为2g的磁性引力作用。某次使陀螺以速率为√gR分别过A、 B、C、D四点，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是() 陀螺 圆轨道 固定支架 手柄 A.陀螺在A点受到 轨道的弹力大小为2g,方向竖 试卷第2页，共6页 直向上 B.陀螺在B点受到轨道的弹力大小为mg,方向水平向右 C.陀螺在C点受到轨道的弹力大小为0 D.陀螺在D点受到轨道的弹力大小为mg,方向水平向左 9.近年来我国大力发展自主品牌创新，其中大疆”已经成为无人机领域的龙头老大。如图是一款大 疆四旋翼无人机，能实现自主水平悬停、水平直线运动及垂升垂降。假设该无人机质量为M,其螺 旋桨把空气以速度v向下推，重力加速度为g。下列说法正确的是() A.水平悬停时，螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为M8 B.水平悬停时，无人机的发动机输出功率为Mgv C.想要实现水平方向的匀速直线运动，无人机的机身平面必须与地面保持平行 D.假设无人机在离地面高为h的位置悬停时突然一质量为m的零部件掉落，则当其落到地面瞬 间时无人机离地高度为 mh(无人机升力不变) M-m 10.在距地面高H处由静止释放一小球，小球向下运动过程中受到的阻力不能忽略，以地面为重力 势能的零势能面，物体的机械能E随小球到地面的高度h的变化关系图像如图所示，图中纵坐标b、 c为已知数据，重力加速度为g。根据图像判断下列说法正确的是 A.小球的质量等于双 E gH B.当h=时，小球的动能小于重力势能 C.小球运动的加速度等于名8 H方 D.运动过程中小球受到的阻力大小恒为 H 11.如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的Q点等高，O为PQ的中点，PQ距离为 2d。一根轻质不可伸长的细绳一端系在Q点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮P,另一端 吊着质量也为m的重物B。将圆环A由O点静止释放，设OA与水平方向夹角为O。已知重力加速 度为，整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是() A.A和B的速度关系为.=va sin0 B.A可以下降的最大高度为4 C.A和B总动能最大时，0-60° D.A和B总动能最大时，A的动能为 mga 2 自B 试卷第3页，共6页 二、非选择题。（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得 分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.本题共6个小题，共56分。) 12.(6分)如图甲所示，某同学在验证机械能守恒定律的实验中，绕过定滑轮的细线上悬挂重物A 和B,在B下面再挂重物C。已知所用交流电源的频率为50Hz,重物A、B、C的质量均为m。 白B .b c ”c 打点计时器 WWI吓 0cm12345 纸带 甲 乙 (1)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图乙所示，、b、c为三个相邻计时点。则打下b点时 重物的速度大小V。= m/s(结果保留三位有效数字)。 (2)某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为，重力加速度为？，则验证系 统机械能守恒定律的表达式是 (用ghm、v表示)。 (3)为尽可能减少实验误差，下列说法错误的是 (多选)。 A.重物的质量可以不测量 B.打点计时器应竖直放置安装在铁架台上，应使用电火花打点计时器 C.打下b点时的速度大小可用 2gh 来计算 13.(8分)利用图1所示的仪器研究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动 量关系。 -35.20cm 44.80cm -57.60cm mmmmmmmgmgmomh 图1 图2 (1)图2中的O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先让入射球m多次从斜轨上S位置 由静止释放，找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后把被碰小球m2静置于轨道的水平 部分右端，再将入射小球m从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。接下来的步 骤中不必要的是 (多选)： A.用天平测量两个小球的质量m、m2 B.测量小球m开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、OW 试卷第4页，共6页 (2)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 [用(1)中测量的量表示]： ③)碰撞的恢复系数的定义为e=兰- V1-y2 ,其中y和2分别是m、m2碰撞前的速度，、分别是m、 m2碰撞后的速度。经测定，小球落地点的平均位置到O点的距离如图2所示。利用相关数据可以计 算出，本次碰撞的恢复系数e= (4)若碰撞满足动量守恒，被碰小球的质量m2=50g,碰撞的恢复系数同第(3)问，为保证入射小球 不反弹，则入射小球的质量m最小应为g。 14.(8分)如图所示，某行星表面，有一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为 30°，开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速 度从零缓慢增大至0，此时圆盘表面上的灰尘75%被甩掉，设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为4 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，星球的半径为r,引力常量为G,求：（计算结果用字母、 L、ωrR、G表示) (1)求该行星表面的重力加速度g: (2)该行星的密度。 15.(10分)如图甲所示，一质量为2m的小球A用长为1的轻绳悬挂于P点，P点到地面的距离也 下方处有一钉子，另一小球B与轻质弹黄连接，静置于地面上。轻 位置，现由静止释放小球A,轻绳碰到钉子后恰好断裂。t=0时小球A与正前方弹簧接触，t=2t。时 与弹簧分离，弹簧始终处于弹性限度内。小球A与弹簧接触过程中，A、B的v一t图像如图乙所示。 已知1=2心，整个过程中系统没有机械能损失，重力加速度为8。求： g (1)轻绳的最大张力： (2)小球B的质量me和最终速度V(用Vo表示)； (3)已知从t=0到t=时间内，小球B运动的距离为032v。,弹簧压缩量的最大值（用。、t。表示）. v/vo P B 21 3 钉子· B I000000O 77777777777777777元 甲 -0.4 A 试卷第5页，共6页 16.(11分)如图所示，在竖直平面内的斜面AB与水平传送带的左端平滑连接，传送带的右端与竖 直放置内壁光滑的半圆形管道CD在最高点C平滑连接，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地 面的高度H=5m,整个装置固定。斜面高h=10m、倾角0=45°，传送带BC长L=6.4m,以v=5m/s 的速度顺时针转动。将质量m=2kg的小物块P(看作质点)从斜面最高点A由静止释放，经过B点 时无机械能损失。小物块与斜面和传送带的动摩擦因数均为4=0.5，取重力加速度g=10ms2。求： (1)小物块P滑到B点时的速度大小： A◇P (2)小物块P在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量： (3)若半圆形管道半径可以变化，则当半径为多大时，小物块从其 45⊙B 下端射出的水平距离最远？ 777777777777 17.(13分)如图所示，倾角0=30°的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的滑块A与 质量M=2kg的带挡板的木板B用轻质弹簧拴接在一起，木板B上表面光滑，下表面粗糙，初始时AB 系统恰好静止在斜面上。A受到沿斜面向上的瞬时冲量I=6Ns后开始运动，当A的速度第1次为0 时，B与斜面间的静摩擦力也恰为最大静摩擦力，此前B一直保持静止。已知弹簧弹性势能为 B=x2(k为劲度系数，x为形变量)，弹簧始终处于弹性限废内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， A始终未脱离B,重力加速度g取10m/s2,求： (1)B与斜面间的动摩擦因数大小： (2)A的速度第1次为0时，A的加速度大小 awwww (3)弹簧的劲度系数； (4)A的速度第2次为0时，弹簧的形变量。 777777777777777 试卷第6页，共6页