精品解析：新疆昌吉回族自治州第一中学2024-2025学年高一下学期第三次月考物理试卷

昌吉州一中2027届高一第三次月考物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平方向做匀速直线运动，若物体通过的位移为s，则（ ） A. 力F做的功为Fs B. 物体克服摩擦力做的功为Fs C. 重力做的功为Fs D. 支持力做的功为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．力F做的功为WF=Fscosα 选项A错误； B．物体克服摩擦力做的功为Wf=Fscosα 选项B错误； C．重力方向与位移方向垂直，则重力做的功为零，选项C错误； D．支持力方向与位移方向垂直，则支持力做的功为零，选项D正确； 故选D。 2. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A错误； B．图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处，根据牛顿第二定律可得 可得 在最低点处，根据牛顿第二定律可得 可得 可知 根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，故B正确； C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C错误； D．图4脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的增大而增大，故D错误。 故选B。 3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动，前后两次图像如图所示，设汽车行驶时所受阻力与速度的大小成正比，则第一次与第二次汽车启动时功率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽车行驶时所受阻力与速度的大小成正比，则 当汽车匀速运动时，牵引力大小等于阻力，则 汽车的恒定功率为 则第一次与第二次汽车启动时功率之比为 故选A。 4. 现已发现海王星共有14颗卫星，其中有一颗卫星（海卫四）绕海王星做匀速圆周运动的轨道半径近似认为是海王星半径的两倍，其周期为T，把海王星看作是质量均匀分布的球体，引力常量为G，则海王星的密度可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设海王星的半径为R，质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力则有 其中 解得 故海王星的密度为 故选A。 5. 南城门是曲靖市的标志性建筑之一，其门洞正上方为拱形结构，可简化为半圆形模型，其圆心为O，半径为R。假如一同学在墙角对地面上一质量为m的足球做功后，该足球在竖直平面内沿门洞内侧恰能通过高为H（）的最高点。不计一切阻力，运动示意图如图乙所示，则该同学对足球做的功是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设足球恰能通过门洞最高点的速度为，根据牛顿第二定律可得 足球从初始位置到门洞最高点，根据动能定理可得 解得 故选C。 6. 若地球是质量均匀分布的球体，测得两极附近的重力加速度为，赤道附近的重力加速度为。在赤道地面上，一个质量为m的物体随地球自转。则物体（　　） A. 受到的万有引力大小等于 B. 对地面的压力大小等于 C. 受到的向心力大小等于 D. 受到的合力大小等于 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．在两极物体受到的万有引力大小为 地球看成质量均匀分布的球体，则物体在赤道受到的万有引力大小等于在两极物体受到的万有引力大小，所以物体在赤道受到的万有引力大小等于。在赤道地面上，设物体受到的向心力大小为，则有 可得 所以物体受到的合力大小 故AC错误，D正确； B．物体对地面的压力大小 故B错误。 故选D。 7. 如图甲所示，地面上固定一倾角α=37°的斜面。质量为m的物块以初速度v0沿斜面上滑，其动能Ek与离出发点位移x的关系如图乙所示。重力加速度大小取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列判断正确的是（　　） A. 物块的质量m=0.5kg B. 物块与斜面间摩擦因数μ=0.25 C. 物块的初速度v0=2m/s D. 物块在运动过程中的最大重力势能Ep=20J 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，上滑过程，根据动能定理得 下滑过程，根据动能定理得 联立解得 m=5kg，μ=0.25 故A错误，B正确； C．由乙图可知，物块的初动能为 解得 v0=4m/s 故C错误； D．当物块上到最高点时，重力势能最大，此时地面的高度为 故物块在运动过程中的最大重力势能 故D错误。 故选B。 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分，共18分） 8. 运行周期24小时的北斗卫星比运行周期12小时的中圆轨道卫星（　　） A. 加速度小 B. 角速度大 C. 向心力小 D. 线速度小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，周期越大，运行轨迹的轨道半径越大，即北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，根据 解得 北斗卫星轨道半径大于中圆轨道卫星，则北斗卫星的加速度小于中圆轨道卫星，故A正确； B．根据 解得 北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则北斗卫星的角速度小于中圆轨道卫星，故B错误； C．根据 北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，但由于两卫星质量关系不确定，则北斗卫星的向心力与中圆轨道卫星的向心力大小关系也不确定，故C错误； D．根据 解得 北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则北斗卫星的线速度小于中圆轨道卫星，故D正确。 故选AD。 9. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，则箭射出方向一定要垂直于AB，使合速度指向靶心。故A错误； B．为确保可以命中靶心，且箭运动最短时间，箭射出方向一定垂直与AB，最短时间为 故B正确； C．为确保可以命中靶心，且箭运动最短位移，由于，如图 合速度可以垂直于AB，所以最短位移等于d。故C正确； D．由于，则合速度为 故D错误。 故选BC。 10. 某行星的卫星A、B绕以其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，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，下列叙述正确的是（　　） A. B与A的绕行周期之比为 B. 的最小值与的最小值之比为3：2 C. 的最大值与的最小值之比为2：1 D. 卫星与卫星的质量之比为32：81 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，A、B周期为 ， 其中，故B与A绕行周期之比 故A错误； BC．由图可知，当A卫星离行星的距离最小时，卫星A受到的万有引力最大，有 当最大时，卫星A受到的万有引力最小，有 联立以上可得的最大值与的最小值之比为 由图可知，当最小时，卫星B受到的万有引力最大，有 当最大时，卫星B受到的万有引力最小，有 可得的最大值与的最小值之比为 根据开普勒第三定律 联立解得 ， 故B正确，C错误； D．由图可知，卫星B受到的万有引力最大，有 卫星A受到的万有引力最小，有 可得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某研究小组用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，所用交变电流的频率为。 （1）为使槽码所受的重力近似等于小车所受的拉力，需要_______。 A. 保持木板水平 B. 把木板的一端垫高，补偿阻力（平衡摩擦力） C. 槽码的总质量m远大于小车及车上砝码的总质量M D. 槽码的总质量m远小于小车及车上砝码的总质量M （2）实验时，通过增减小车中砝码的数量，是为了改变____；通过改变槽码的个数，是为了改变_____。（选填“A”、“B”） A.小车的质量 B.小车所受的拉力 （3）图乙是研究小组某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，根据图中数据，用逐差法求得小车加速度的大小为_______。（结果保留三位有效数字） （4）研究小组以a为纵坐标、为横坐标建立直角坐标系，根据实验数据在坐标纸上描点，这些点在一条过原点倾斜直线附近，说明加速度a与质量m成_______。（选填“正比”、“反比”） 【答案】（1）BD （2） ①. A ②. B （3） （4）反比 【解析】 【小问1详解】 AB．为使小车所受的拉力等于小车所受的合力，需要细绳的拉力与木板平行且补偿阻力，故A错误，B正确； CD．对小车由牛顿第二定律可得 对槽码由牛顿第二定律可得 解得 为使槽码所受的重力近似等于小车所受的拉力，需要使槽码的总质量m远小于小车及车上砝码的总质量M。故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]实验时，通过增减小车中砝码的数量，是为了改变小车的质量。 故选A。 [2]通过改变槽码的个数，是为了改变小车所受的拉力。 故选B。 【小问3详解】 由题可知，相邻计数点间的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度大小为 小问4详解】 以a为纵坐标、为横坐标建立直角坐标系，根据实验数据在坐标纸上描点，这些点在一条过原点的倾斜直线附近，说明加速度a与质量m成反比。 12. 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为2∶1，塔轮③和塔轮⑥的半径之比为3∶1。由于皮带长度和传动效果的限制，皮带只能同时套在同一层的塔轮上，即同时套在塔轮①和塔轮④、塔轮②和塔轮⑤或塔轮③和塔轮⑥上。 （1）在该实验中应用了 来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在_________处。 A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）某同学用质量为3m和m的两个小球进行探究实验，他分别把两小球同时放在左右转臂上的合适位置，通过调整皮带套在塔轮的位置，转动手柄，得到两个标尺上示数差别最大的结果，此时标尺的最大示数和最小示数之比为____________。 【答案】（1）B （2） ①. 不同 ②. B （3）27∶1 【解析】 【小问1详解】 在该实验中应用了控制变量法，故选B。 【小问2详解】 [1] [2] 探究F的大小与ω的关系时，应保持小球质量m和小球做圆周运动的半径r相同，所以应将相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在两边半径不同的变速塔轮上，故选B。 【小问3详解】 将m的小球放在A处，3m的小球放在C处，皮带套在塔轮③和塔轮⑥上，两物体向心力差别最大，塔轮③和塔轮⑥半径之比为，塔轮③和塔轮⑥边缘的线速度相等，角速度与半径成反比 两小球做圆周运动的向心力之比 故此时标尺的最大示数和最小示数之比为27:1。 四、解答题（10+12+16=38分） 13. 2024年5月21日12点15分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号遥四运载火箭成功将“武汉一号”超低轨技术实验卫星发射升空，该卫星的运行轨道可近似视为近地圆周轨道。已知该卫星在该轨道上的运行周期为T，地球表面重力加速度大小为g，忽略地球自转。求： （1）地球的半径； （2）地球的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律和万有引力定律，对该卫星有 忽略地球自转，对地面上质量为的物体有 联立解得 （2）根据 联立解得 14. 如图所示，某滑雪赛道由平直轨道AB、倾斜直轨道BC和圆弧轨道CDE构成。圆弧轨道的半径，O为圆心，D为圆弧轨道的最低点，OD竖直，OC与竖直方向的夹角。某次比赛中，一总质量为60kg的运动员，从平直轨道末端B点以水平飞出，刚好无碰撞地从C点进入圆弧轨道，在D点时对轨道的压力大小为1080N。不计空气阻力，g取，，。求： （1）运动员在C点时的速度大小； （2）从C到D的过程中，运动员克服摩擦力所做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设运动员在C点时的速度大小为，则 解得 【小问2详解】 运动员到D点时的速度大小为，受到轨道的支持力大小为N，在D点对轨道的压力大小为，则， 设从C到D的过程中运动员克服摩擦力所做的功为W，则 解得 15. 如图，质量为m的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，已知圆轨道的半径为R，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力加速度为g，P、Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中。求： （1）在最低点与最高点对轨道压力大小之差； （2）通过P、Q两点时对轨道的压力大小之和； （3）由最低点到最高点电动机做功为W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在最低点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得 在最高点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得 两式相减可得 【小问2详解】 在PQ两点的受力如图所示 在Q点，设过Q点圆的切线与水平方向的夹角为，由向心力公式有 在P点，由几何关系可知，过P点圆的切线与水平方向的夹角也为，由向心力公式有 两式相加可得 【小问3详解】 因摩托车在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将圆轨道分成N段，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段A、B，每段的长度为 则在A、B两小段的压力可视为恒力，摩擦力做功之和为 解得 所以摩托车从最低点到最高点克服摩擦力做功为 玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，由最低点到最高点由动能定理可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌吉州一中2027届高一第三次月考物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平方向做匀速直线运动，若物体通过的位移为s，则（ ） A. 力F做的功为Fs B. 物体克服摩擦力做的功为Fs C. 重力做的功为Fs D. 支持力做的功为零 2. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动，前后两次图像如图所示，设汽车行驶时所受阻力与速度的大小成正比，则第一次与第二次汽车启动时功率之比为（　　） A. B. C. D. 4. 现已发现海王星共有14颗卫星，其中有一颗卫星（海卫四）绕海王星做匀速圆周运动的轨道半径近似认为是海王星半径的两倍，其周期为T，把海王星看作是质量均匀分布的球体，引力常量为G，则海王星的密度可表示为（　　） A. B. C. D. 5. 南城门是曲靖市的标志性建筑之一，其门洞正上方为拱形结构，可简化为半圆形模型，其圆心为O，半径为R。假如一同学在墙角对地面上一质量为m的足球做功后，该足球在竖直平面内沿门洞内侧恰能通过高为H（）的最高点。不计一切阻力，运动示意图如图乙所示，则该同学对足球做的功是（　　） A. B. C. D. 6. 若地球是质量均匀分布的球体，测得两极附近的重力加速度为，赤道附近的重力加速度为。在赤道地面上，一个质量为m的物体随地球自转。则物体（　　） A. 受到的万有引力大小等于 B. 对地面的压力大小等于 C. 受到的向心力大小等于 D. 受到的合力大小等于 7. 如图甲所示，地面上固定一倾角α=37°的斜面。质量为m的物块以初速度v0沿斜面上滑，其动能Ek与离出发点位移x的关系如图乙所示。重力加速度大小取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列判断正确的是（　　） A. 物块的质量m=0.5kg B. 物块与斜面间的摩擦因数μ=0.25 C. 物块的初速度v0=2m/s D. 物块在运动过程中的最大重力势能Ep=20J 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分，共18分） 8. 运行周期24小时的北斗卫星比运行周期12小时的中圆轨道卫星（　　） A. 加速度小 B. 角速度大 C. 向心力小 D. 线速度小 9. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线AB匀速前进，速度大小为，射出的箭可看作做匀速直线运动，速度大小为，靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d，某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高，下列说法正确的是（　　） A. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭射出方向需指向靶心 B. 为确保可以命中靶心，且箭运动时间最短，箭的运动时间为 C. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则最短位移为d D. 为确保可以命中靶心，且箭运动位移最短，若，则命中时的速度大小为 10. 某行星的卫星A、B绕以其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，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，下列叙述正确的是（　　） A. B与A的绕行周期之比为 B. 的最小值与的最小值之比为3：2 C. 的最大值与的最小值之比为2：1 D. 卫星与卫星的质量之比为32：81 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某研究小组用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，所用交变电流的频率为。 （1）为使槽码所受的重力近似等于小车所受的拉力，需要_______。 A. 保持木板水平 B. 把木板的一端垫高，补偿阻力（平衡摩擦力） C. 槽码的总质量m远大于小车及车上砝码的总质量M D. 槽码的总质量m远小于小车及车上砝码的总质量M （2）实验时，通过增减小车中砝码的数量，是为了改变____；通过改变槽码的个数，是为了改变_____。（选填“A”、“B”） A.小车的质量 B.小车所受的拉力 （3）图乙是研究小组某次实验得到纸带，两计数点间有四个点未画出，根据图中数据，用逐差法求得小车加速度的大小为_______。（结果保留三位有效数字） （4）研究小组以a为纵坐标、为横坐标建立直角坐标系，根据实验数据在坐标纸上描点，这些点在一条过原点倾斜直线附近，说明加速度a与质量m成_______。（选填“正比”、“反比”） 12. 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为2∶1，塔轮③和塔轮⑥的半径之比为3∶1。由于皮带长度和传动效果的限制，皮带只能同时套在同一层的塔轮上，即同时套在塔轮①和塔轮④、塔轮②和塔轮⑤或塔轮③和塔轮⑥上。 （1）在该实验中应用了 来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在_________处。 A挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）某同学用质量为3m和m的两个小球进行探究实验，他分别把两小球同时放在左右转臂上的合适位置，通过调整皮带套在塔轮的位置，转动手柄，得到两个标尺上示数差别最大的结果，此时标尺的最大示数和最小示数之比为____________。 四、解答题（10+12+16=38分） 13. 2024年5月21日12点15分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号遥四运载火箭成功将“武汉一号”超低轨技术实验卫星发射升空，该卫星的运行轨道可近似视为近地圆周轨道。已知该卫星在该轨道上的运行周期为T，地球表面重力加速度大小为g，忽略地球自转。求： （1）地球的半径； （2）地球的第一宇宙速度。 14. 如图所示，某滑雪赛道由平直轨道AB、倾斜直轨道BC和圆弧轨道CDE构成。圆弧轨道的半径，O为圆心，D为圆弧轨道的最低点，OD竖直，OC与竖直方向的夹角。某次比赛中，一总质量为60kg的运动员，从平直轨道末端B点以水平飞出，刚好无碰撞地从C点进入圆弧轨道，在D点时对轨道的压力大小为1080N。不计空气阻力，g取，，。求： （1）运动员在C点时的速度大小； （2）从C到D的过程中，运动员克服摩擦力所做的功。 15. 如图，质量为m的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，已知圆轨道的半径为R，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力加速度为g，P、Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中。求： （1）在最低点与最高点对轨道压力大小之差； （2）通过P、Q两点时对轨道压力大小之和； （3）由最低点到最高点电动机做功为W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $