学易金卷:高一物理下学期第一次月考(黑吉辽蒙专用)
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内容正文:
2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
▣
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
□
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][1【/1
选择题:本题共10小题,共46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,
每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
1.A[B1[C][D]
5.[AJ[B][C][D]
9.[AJ[B1[C][D]
2A1[B][C1[D]
6.AJ[B1[C1[D]
10.A][B][C1[D1
3.[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
8.A1[B1[C1[D1
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(1)
(2
(3)
12.(1)
:(2)
(3)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(12分)
15.(16分)
A
Vo
0
。小球
himnmm
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第5章~第7章,人教版2019必修第二册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2026年1月6日上午,航空工业试飞跑道上,一架接近量产标准的歼-35技术验证机伴随着引擎轰鸣腾空而起,圆满完成2026年度“新年第一飞”,这一亮相标志着我国歼-35五代舰载机的量产进程全面提速。已知该战机在某次测试中沿曲线MN加速爬升,图为战机在轨迹上P点的受力分析示意图。战机在P点时所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,站立的智能机器人挥动手臂时,上臂绕肩关节点转动,上臂上的、两点的( )
A.角速度 B.角速度 C.线速度 D.线速度
3.汽艇在河岸笔直且宽300m的河中横渡,河水流速是,汽艇在静水中的航速是,则下列说法正确的是( )
A.依据题中数据,汽艇不可能到达河岸的正对岸
B.如果河水流速增大为,汽艇渡河所需的最短时间将增大
C.要使汽艇渡河的时间最短,渡河航行的位移大小是300m
D.要使汽艇渡河的位移最短,渡河所需的时间是100s
4.某卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道如图虚线所示。轨道半径为地球半径的3.3倍,卫星轨道平面与赤道面有夹角且不为。已知地球自转周期为24小时,同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,从卫星经过赤道面开始计时,当卫星再次经过赤道面时,地球自转经过的角度约为( )
A. B. C. D.
5.“古有司南,今有北斗”,组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径r越大,线速度v越小,卫星运行状态视为匀速圆周运动,其图像如图乙所示,图中R为地球半径,为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径,图中物理量单位均为国际单位,引力常量为G,忽略地球自转,则( )
A.地球的质量为
B.地球的密度为
C.北斗星座GEO卫星的加速度为
D.地球表面的重力加速度为
6.中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是( )
A.线速度的大小关系为
B.周期关系为
C.向心加速度的关系
D.同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s,小于16.7km/s
7.如图所示,如果将地球与月球视为一个双星系统,两球心距离为,绕连线上的点做匀速圆周运动,周期为。地球、月球质量分别为、,轨道半径分别为、,线速度分别为、,引力常量为,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
8.关于下列四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,为了安全应该尽量以较大速度通过
B.乙图中,火车转弯低于规定时速行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
C.丙图中,脱水筒在高速转动时,水做离心运动被甩出
D.丁图中,当“水流星”通过最高点时,水对桶底的压力一定等于零
9.2025年8月8日,中国载人航天工程办公室宣布,“天宫”空间站正式进入应用与发展阶段的常态化商业运营模式。已知“天宫”空间站运行轨道距地面的高度为地球半径的倍,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A.宇航员在空间站所受重力为在地面上所受重力的倍
B.空间站绕地球运动的线速度大小为
C.空间站绕地球运动的周期为
D.空间站绕地球运动的向心加速度大小为
10.如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.物体对物体的摩擦力可能为
B.物体对物体的摩擦力为
C.转台的角速度需要满足
D.若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,重复实验数次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总是同时落地,该实验表明 。
(2)实验中,下列不正确的是( )
A.斜槽轨道要尽量光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.记录点应适当多一些,这样描绘出的轨迹能更好地反映真实运动
D.在描绘小球运动的轨迹时,需要用平滑的曲线将所有的点连接起来
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图3所示,则该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。小球从抛出点运动到A点经历的时间t为 s(g取10m/s2,结果保留到小数点后一位)
12.(8分)某同学采用如图甲所示的装置研究“向心力与质量之间的关系”,木盒紧挨转筒侧壁放置,且与侧壁之间固定一压力传感器,忽略木盒的尺寸和所受的摩擦力。同学在保证转筒的角速度不变的前提下,不断改变木盒中砝码的质量m,在每次传感器示数稳定之后记录下传感器的示数F,随后作出的关系图像如图乙所示,图乙中直线的纵截距为a,斜率为k。
(1)图乙中的直线不过坐标原点的原因是 。
(2)通过图乙可知木盒的质量为 。(用a、k表示)
(3)若增大角速度,再次实验得到的关系图像的纵截距a ,斜率k 。(填“变大”“变小”或“不变”)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点。当轻杆绕轴以某一角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平方向成角,b绳沿水平方向且长为L,重力加速度为g。求:
(1)当轻杆绕轴角速度时,b绳保持水平且拉力刚好为零。
(2)当角速度时,求a绳的拉力和b绳的拉力分别是多少?
14.(12分)我国首次火星探测任务“天问一号” 环绕器仍在轨稳定运行,持续为人类探索火星提供一手观测数据。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1) “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g;
(4)火星上的第一宇宙速度是多少?
15.(16分)如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径,端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从点飞出,取,,。
(1)若小球恰好能从点飞出,求小球落地点与点的水平距离;
(2)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点对圆弧轨道的压力大小;
(3)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点受到的支持力的大小。
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2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
D
A
B
C
B
BC
ABD
AC
二、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
11.(1)平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 (2)AD (3)1.5 0.1
12.(1)木盒有质量 (2) (3)变大 变大
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)
(1)小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由水平方向上的合力提供向心力(1分)
当b绳拉力为零时,有
(2分)
解得(1分)
(2)可知当角速度时,此时b绳有拉力(2分)
故
(1分)
(1分)
解得(1分),(1分)
14.(12分)(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小(2分)
(2)设火星质量为,“天问一号”质量为,“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,火星对“天问一号”的万有引力提供了“天问一号”做圆周运动的向心力(1分),则
(1分)
解得火星的质量
(1分)
(3)设火星表面有一个质量为的物体,不考虑火星的自转,其重力等于万有引力,则
(1分)
又
(1分)
解得(1分)
(4)设质量为的物体贴近火星表面飞行,设火星上的第一宇宙速度大小为,则(2分)
又
(1分)
解得(1分)
15.(16分)(1)小球恰好能从点飞出,设此时速度为,对在点的小球受力分析,只受重力,根据牛顿第二定律
(1分)
又小球落地时间t满足
(1分)
水平位移
(1分)
联立解得(1分)
(2)将小球在C处的速度分解,在竖直方向上有
(1分)
在水平方向上有
(1分)
联立并代入数据得(1分)
对小球在处受力分析,由牛顿第二定律得
(2分)
解得(1分)
根据牛顿第三定律知,圆弧轨道受到的压力大小(1分)
(3)小球在处速度
(1分)
其受力分析如图所示
(1分)
由牛顿第二定律得
(2分)
解得(1分)
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$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第5章~第7章,人教版2019必修第二册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2026年1月6日上午,航空工业试飞跑道上,一架接近量产标准的歼-35技术验证机伴随着引擎轰鸣腾空而起,圆满完成2026年度“新年第一飞”,这一亮相标志着我国歼-35五代舰载机的量产进程全面提速。已知该战机在某次测试中沿曲线MN加速爬升,图为战机在轨迹上P点的受力分析示意图。战机在P点时所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,站立的智能机器人挥动手臂时,上臂绕肩关节点转动,上臂上的、两点的( )
A.角速度 B.角速度 C.线速度 D.线速度
3.汽艇在河岸笔直且宽300m的河中横渡,河水流速是,汽艇在静水中的航速是,则下列说法正确的是( )
A.依据题中数据,汽艇不可能到达河岸的正对岸
B.如果河水流速增大为,汽艇渡河所需的最短时间将增大
C.要使汽艇渡河的时间最短,渡河航行的位移大小是300m
D.要使汽艇渡河的位移最短,渡河所需的时间是100s
4.某卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道如图虚线所示。轨道半径为地球半径的3.3倍,卫星轨道平面与赤道面有夹角且不为。已知地球自转周期为24小时,同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,从卫星经过赤道面开始计时,当卫星再次经过赤道面时,地球自转经过的角度约为( )
A. B. C. D.
5.“古有司南,今有北斗”,组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径r越大,线速度v越小,卫星运行状态视为匀速圆周运动,其图像如图乙所示,图中R为地球半径,为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径,图中物理量单位均为国际单位,引力常量为G,忽略地球自转,则( )
A.地球的质量为
B.地球的密度为
C.北斗星座GEO卫星的加速度为
D.地球表面的重力加速度为
6.中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是( )
A.线速度的大小关系为
B.周期关系为
C.向心加速度的关系
D.同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s,小于16.7km/s
7.如图所示,如果将地球与月球视为一个双星系统,两球心距离为,绕连线上的点做匀速圆周运动,周期为。地球、月球质量分别为、,轨道半径分别为、,线速度分别为、,引力常量为,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
8.关于下列四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,为了安全应该尽量以较大速度通过
B.乙图中,火车转弯低于规定时速行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
C.丙图中,脱水筒在高速转动时,水做离心运动被甩出
D.丁图中,当“水流星”通过最高点时,水对桶底的压力一定等于零
9.2025年8月8日,中国载人航天工程办公室宣布,“天宫”空间站正式进入应用与发展阶段的常态化商业运营模式。已知“天宫”空间站运行轨道距地面的高度为地球半径的倍,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A.宇航员在空间站所受重力为在地面上所受重力的倍
B.空间站绕地球运动的线速度大小为
C.空间站绕地球运动的周期为
D.空间站绕地球运动的向心加速度大小为
10.如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.物体对物体的摩擦力可能为
B.物体对物体的摩擦力为
C.转台的角速度需要满足
D.若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,重复实验数次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总是同时落地,该实验表明 。
(2)实验中,下列不正确的是( )
A.斜槽轨道要尽量光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.记录点应适当多一些,这样描绘出的轨迹能更好地反映真实运动
D.在描绘小球运动的轨迹时,需要用平滑的曲线将所有的点连接起来
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图3所示,则该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。小球从抛出点运动到A点经历的时间t为 s(g取10m/s2,结果保留到小数点后一位)
12.(8分)某同学采用如图甲所示的装置研究“向心力与质量之间的关系”,木盒紧挨转筒侧壁放置,且与侧壁之间固定一压力传感器,忽略木盒的尺寸和所受的摩擦力。同学在保证转筒的角速度不变的前提下,不断改变木盒中砝码的质量m,在每次传感器示数稳定之后记录下传感器的示数F,随后作出的关系图像如图乙所示,图乙中直线的纵截距为a,斜率为k。
(1)图乙中的直线不过坐标原点的原因是 。
(2)通过图乙可知木盒的质量为 。(用a、k表示)
(3)若增大角速度,再次实验得到的关系图像的纵截距a ,斜率k 。(填“变大”“变小”或“不变”)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点。当轻杆绕轴以某一角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平方向成角,b绳沿水平方向且长为L,重力加速度为g。求:
(1)当轻杆绕轴角速度时,b绳保持水平且拉力刚好为零。
(2)当角速度时,求a绳的拉力和b绳的拉力分别是多少?
14.(12分)我国首次火星探测任务“天问一号” 环绕器仍在轨稳定运行,持续为人类探索火星提供一手观测数据。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1) “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g;
(4)火星上的第一宇宙速度是多少?
15.(16分)如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径,端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从点飞出,取,,。
(1)若小球恰好能从点飞出,求小球落地点与点的水平距离;
(2)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点对圆弧轨道的压力大小;
(3)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点受到的支持力的大小。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9. [ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(1)________________________________;(2)_____________;(3)_____________;_____________;
12.(1)________________________________;(2)_____________;(3)_____________;_____________;
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(12分)
15.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷
全解全析
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2026年1月6日上午,航空工业试飞跑道上,一架接近量产标准的歼-35技术验证机伴随着引擎轰鸣腾空而起,圆满完成2026年度“新年第一飞”,这一亮相标志着我国歼-35五代舰载机的量产进程全面提速。已知该战机在某次测试中沿曲线MN加速爬升,图为战机在轨迹上P点的受力分析示意图。战机在P点时所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】战机做曲线运动,合力的方向指向运动轨迹的凹侧,其中、指向曲线凹侧;战机沿曲线MN加速爬升,则合力方向与运动方向的夹角为锐角,其中与运动方向的夹角为锐角。
故选A。
2.如图所示,站立的智能机器人挥动手臂时,上臂绕肩关节点转动,上臂上的、两点的( )
A.角速度 B.角速度 C.线速度 D.线速度
【答案】C
【解析】AB.上臂绕肩关节点转动,因同轴转动的物体上各部分的角速度相同,故
故AB错误;
CD.因为线速度与角速度的关系为,且
得,故C正确,D错误。
故选C。
3.汽艇在河岸笔直且宽300m的河中横渡,河水流速是,汽艇在静水中的航速是,则下列说法正确的是( )
A.依据题中数据,汽艇不可能到达河岸的正对岸
B.如果河水流速增大为,汽艇渡河所需的最短时间将增大
C.要使汽艇渡河的时间最短,渡河航行的位移大小是300m
D.要使汽艇渡河的位移最短,渡河所需的时间是100s
【答案】D
【解析】A.汽艇在静水中的速度(5m/s)大于水流速度(4m/s),因此可以通过调整航向,使汽艇的实际运动方向垂直河岸,从而到达正对岸,故A错误。
B.渡河最短时间仅由汽艇垂直河岸的分速度决定,与水流速度无关。最短时间为
即使水流速度增大为6m/s,最短时间仍为60s,故B错误。
C.当汽艇航向垂直河岸时,渡河时间最短(60s),但此时位移为实际轨迹长度:横向位移300m,水流方向位移
总位移 ,故C错误。
D.要使位移最短(即到达正对岸),汽艇需沿上游调整航向,使合速度垂直河岸。此时有效速度为,所需时间,故D正确。
故选D。
4.某卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道如图虚线所示。轨道半径为地球半径的3.3倍,卫星轨道平面与赤道面有夹角且不为。已知地球自转周期为24小时,同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,从卫星经过赤道面开始计时,当卫星再次经过赤道面时,地球自转经过的角度约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设地球半径为,同步卫星轨道半径,周期
该卫星轨道半径,根据开普勒第三定律
代入数据
卫星再次经过赤道面,只需要完成半个周期,即
地球自转角速度
可得当卫星再次经过赤道面时,地球自转经过的角度约为
故选A。
5.“古有司南,今有北斗”,组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径r越大,线速度v越小,卫星运行状态视为匀速圆周运动,其图像如图乙所示,图中R为地球半径,为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径,图中物理量单位均为国际单位,引力常量为G,忽略地球自转,则( )
A.地球的质量为
B.地球的密度为
C.北斗星座GEO卫星的加速度为
D.地球表面的重力加速度为
【答案】B
【解析】A.根据,当r=R时
可得,A错误;
B.地球的密度,B正确;
C.对北斗星座GEO卫星根据
可得GEO卫星的加速度大小,故C错误;
D.根据
解得,故D错误。
故选B。
6.中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是( )
A.线速度的大小关系为
B.周期关系为
C.向心加速度的关系
D.同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s,小于16.7km/s
【答案】C
【解析】A.对a、c,两者的角速度相同,根据,可知
对b、c,根据万有引力提供向心力得,可得
可知,则线速度的大小关系为
故A错误;
B.对a、c,两者的周期相同,即
对b、c,根据开普勒第三定律,可知
可知周期关系为
故B错误;
C.对a、c,两者的角速度相同,根据,可知
对b、c,根据,可知,可知
则向心加速度的关系
故C正确;
D.同步卫星c没有脱离地球的引力范围,则发射速度应大于7.9km/s,小于11.2km/s,故D错误。
故选C。
7.如图所示,如果将地球与月球视为一个双星系统,两球心距离为,绕连线上的点做匀速圆周运动,周期为。地球、月球质量分别为、,轨道半径分别为、,线速度分别为、,引力常量为,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.由万有引力提供向心力,可得
故A错误;
B.由万有引力提供向心力
可得,,其中
解得
故B正确;
C.由万有引力提供向心力
解得
故C错误;
D.由万有引力提供向心力,可得
其中
解得
故D错误。
故选B。
8.关于下列四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,为了安全应该尽量以较大速度通过
B.乙图中,火车转弯低于规定时速行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
C.丙图中,脱水筒在高速转动时,水做离心运动被甩出
D.丁图中,当“水流星”通过最高点时,水对桶底的压力一定等于零
【答案】BC
【解析】A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,向心加速度竖直向上,指向圆心,汽车超重,汽车对桥面的压力大于汽车自身重力,为安全应尽量减小车速,故A错误;
B.乙图中,火车转弯低于规定时速行驶时,重力与支持力的合力大于所需的向心力,火车有做向心运动的趋势,所以内轨对内轮缘会有挤压作用,故B正确;
C.丙图中,脱水筒的脱水原理是附着在衣服上的水的附着力不足以提供做圆周运动的向心力时做离心运动被甩出,故C正确;
D.丁图中,当“水流星”通过最高点时,可以由水自身重力提供向心力,即若满足此时水对桶底的压力为零,故D错误。
故选BC。
9.2025年8月8日,中国载人航天工程办公室宣布,“天宫”空间站正式进入应用与发展阶段的常态化商业运营模式。已知“天宫”空间站运行轨道距地面的高度为地球半径的倍,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A.宇航员在空间站所受重力为在地面上所受重力的倍
B.空间站绕地球运动的线速度大小为
C.空间站绕地球运动的周期为
D.空间站绕地球运动的向心加速度大小为
【答案】ABD
【解析】A.空间站轨道半径约
地球表面重力
可得
空间站上宇航员受到的重力为,故A正确;
B.线速度大小为,故B正确;
C.周期为,故C错误;
D.向心加速度大小为,故D正确
故选ABD。
10.如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.物体对物体的摩擦力可能为
B.物体对物体的摩擦力为
C.转台的角速度需要满足
D.若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
【答案】AC
【解析】C.对物体C,最大静摩擦力提供向心力
解得
故转台角速度需满足,C正确;
A.物体A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,即
当时,
此角速度小于C的最大允许角速度,故摩擦力可能为,A正确;
B.物体B对A的摩擦力应为A的向心力,而非,B错误;
D.C的最大允许角速度最小,故角速度增大时最先滑动的是C,D错误;
故选AC。
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,重复实验数次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总是同时落地,该实验表明 。
(2)实验中,下列不正确的是( )
A.斜槽轨道要尽量光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.记录点应适当多一些,这样描绘出的轨迹能更好地反映真实运动
D.在描绘小球运动的轨迹时,需要用平滑的曲线将所有的点连接起来
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图3所示,则该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。小球从抛出点运动到A点经历的时间t为 s(g取10m/s2,结果保留到小数点后一位)
【答案】(1)平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 (2)AD (3)1.5 0.1
【解析】(1)无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总是同时落地,说明A、B两球在竖直方向的运动是相同的,即该实验表明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
(2)A.斜槽轨道是否光滑对实验无影响,A错误;
B.斜槽轨道末端要保持水平,以保证小球做平抛运动,B正确;
C.记录点应适当多一些,这样描绘出的轨迹能更好地反映真实运动,C正确;
D.在描绘小球运动的轨迹时,要舍掉误差较大的点,然后用平滑的曲线连接其它的点,D错误。
此题选择不正确的,故选AD。
(3)竖直方向由
水平方向
联立解得T=0.1s,
B点的竖直速度
小球从抛出点运动到A点经历的时间
12.(8分)某同学采用如图甲所示的装置研究“向心力与质量之间的关系”,木盒紧挨转筒侧壁放置,且与侧壁之间固定一压力传感器,忽略木盒的尺寸和所受的摩擦力。同学在保证转筒的角速度不变的前提下,不断改变木盒中砝码的质量m,在每次传感器示数稳定之后记录下传感器的示数F,随后作出的关系图像如图乙所示,图乙中直线的纵截距为a,斜率为k。
(1)图乙中的直线不过坐标原点的原因是 。
(2)通过图乙可知木盒的质量为 。(用a、k表示)
(3)若增大角速度,再次实验得到的关系图像的纵截距a ,斜率k 。(填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)木盒有质量 (2) (3)变大 变大
【解析】(1)图乙中的直线不过坐标原点的原因是木盒有质量,木盒中砝码的质量为零时,转筒侧壁对木盒的弹力为木盒提供向心力,压力传感器有示数。
(2)由牛顿第二定律可得
可得
则有,
解得木盒的质量为
(3)[1][2]由(2)问可知,
若增大角速度,再次实验得到的关系图像的纵截距a变大,斜率k变大。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.(10分)如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点。当轻杆绕轴以某一角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平方向成角,b绳沿水平方向且长为L,重力加速度为g。求:
(1)当轻杆绕轴角速度时,b绳保持水平且拉力刚好为零。
(2)当角速度时,求a绳的拉力和b绳的拉力分别是多少?
【答案】(1) (2),
【解析】(1)小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由水平方向上的合力提供向心力,当b绳拉力为零时,有
解得
(2)可知当角速度时,此时b绳有拉力,故,
解得,
14.(12分)我国首次火星探测任务“天问一号” 环绕器仍在轨稳定运行,持续为人类探索火星提供一手观测数据。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1) “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g;
(4)火星上的第一宇宙速度是多少?
【答案】(1) (2) (3) (4)
【解析】(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小
(2)设火星质量为,“天问一号”质量为,“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,火星对“天问一号”的万有引力提供了“天问一号”做圆周运动的向心力,则
解得火星的质量
(3)设火星表面有一个质量为的物体,不考虑火星的自转,其重力等于万有引力,则
又
解得
(4)设质量为的物体贴近火星表面飞行,设火星上的第一宇宙速度大小为,则
又
解得
15.(16分)如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径,端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从点飞出,取,,。
(1)若小球恰好能从点飞出,求小球落地点与点的水平距离;
(2)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点对圆弧轨道的压力大小;
(3)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点受到的支持力的大小。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)小球恰好能从点飞出,设此时速度为,对在点的小球受力分析,只受重力,根据牛顿第二定律
又小球落地时间满足
水平位移
联立解得
(2)将小球在处的速度分解,在竖直方向上有
在水平方向上有
联立并代入数据得
对小球在处受力分析,由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知,圆弧轨道受到的压力大小
(3)小球在处速度
其受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
解得
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