内容正文:
2025-2026学年高一下学期3月月考物理模拟试卷(苏州地区)2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试范围:人教版必修2(7-8章)
一、单选题
1.人类探索物理学的历程充满艰辛与挑战,下列相关物理学史描述正确的是( )
A.牛顿首先发现了万有引力定律,并测出了引力常数G
B.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因
C.安培首先发现了通电导线周围存在磁场
D.奥斯特最早发现了电磁感应现象
2.关于物理学家和他们的发现,下列说法正确的是( )
A.开普勒发现行星在椭圆轨道上绕太阳运动,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离近时速度大,距离远时速度小
B.开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关
C.卡文迪什发现了万有引力定律
D.万有引力常量是由牛顿利用扭秤实验测定的
3.华为推出搭载麒麟9000s芯片的手机,可通过地球同步轨道的静止卫星“天通一号01”实现大范围移动通信。关于该卫星(视为绕地做匀速圆周运动)下列说法正确的是( )
A.该卫星定点于我国上空
B.该卫星运行的速率小于第一宇宙速度
C.该卫星运行的周期大于24小时
D.该卫星在同步轨道上处于平衡状态
4.2025年10月19日,“力箭一号遥八”火箭成功将3颗卫星送入轨道,任务圆满成功!这次发射搭载了巴基斯坦遥感卫星02星、中科卫星03星和04星,标志着我国航天技术的持续进步和国际合作的深化。下列关于“力箭一号遥八”火箭的说法正确的是( )
A.火箭点火升空瞬间,速度为零,加速度不为零
B.工程师在设计火箭时,不需要考虑空气阻力作用
C.火箭竖直向上加速阶段,加速度与速度的方向相反
D.火箭飞出地球大气层后,将不再受到地球引力作用
5.有一质量为、半径为、密度均匀的球体,在距离球心为的地方有一质量为的质点,两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体,如图所示,剩余球体部分对质点的万有引力大小为,则的值为( )
A. B. C. D.
6.天问一号环绕器在一定高度绕火星做匀速圆周运动,其周期为T。已知火星表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,以下分析中正确的是( )
A.由上述物理量可以估算火星质量
B.由上述物理量可以估算火星密度
C.天问一号的环绕速度小于火星的第一宇宙速度
D.天问一号的向心加速度大于火星表面的重力加速度
7.太空电梯的科幻设想是用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站,利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资(如图所示)。已知地球半径为R,地球自转周期为T,地球北极表面重力加速度大小为g,万有引力常量为G。已知太空电梯停在距地面3R的站点,下列说法正确的是( )
A.太空电梯绕地球做匀速圆周运动的线速度大于同步空间站的线速度
B.太空电梯绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大于同步空间站的向心加速度
C.质量为m的货物对太空电梯的压力大小为
D.地球的平均密度为
8.2025年2月11日17时30分,我国在海南文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭成功将卫星送入预定轨道。如图所示,如果卫星先沿圆周轨道运动,再沿椭圆轨道2运动,两轨道相切于点,为轨道离地球最远点,在两轨道上卫星只受地球引力作用,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道2上经过点时机械能和经过点时机械能相等
B.卫星经过点时在轨道1上加速度比在轨道2上加速度大
C.卫星在轨道1的速度比在轨道2上经过点时的速度小
D.卫星在轨道1的周期比轨道2的周期大
9.某斜面固定在水平面上,一小物块从该斜面底端冲上足够长的斜面后又返回斜面底端.小物块从斜面底端冲上时的动能为时,它返回斜面底端时的动能为.若小物块从斜面底端冲上时的动能为2E,则它返回斜面底端时的动能为
A. B. C. D.
10.如图所示,轻杆OA顶端固定质量为m的小球,轻杆带动小球绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g。小球从圆周最低点运动到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒 B.轻杆对小球的作用力不做功
C.轻杆对小球做功为2mgR D.合力对小球做功为2mgR
二、实验题
11.某同学利用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律,已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
①根据图甲安装实验器材;
②适当增减沙桶中的细沙,使物块(含遮光片)能静止于水平虚线上;
③利用天平测量一部分细沙质量△m,固定物块,将测量的细沙加入沙桶中;
④将物块由静止释放,读出遮光片通过光电门的挡光时间△t;
⑤重复步骤②③④,得到多组△m、△t的数值;
⑥分析步骤⑤中的数据可知,在误差允许范围内物块与沙桶构成的系统机械能守恒。
(1)实验中需要利用50分度游标卡尺测量遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm。
(2)该同学利用⑤中数据,描绘出的图像如图丙所示,则物块质量m=_________,图甲中水平虚线与光电门中心的间距h=_________。(用a、b、d和g表示)
三、解答题
12.2025年5月29日,我国成功发射“天问二号”探测器,前往小行星2016H03进行探测,以期实现中国首次小行星采样并返回地球。假设探测器抵达小行星地表后,将一探测采样球以速度竖直向上射出,经过时间落到行星地表,进行采样。成功采样后,探测器升空进入小行星同步轨道绕小行星做匀速圆周运动,与小行星同步伴飞一段时间后返回地球。只考虑探测器与小行星之间的万有引力,小行星半径为,自转周期为,引力常量为,小行星上没有空气,忽略小行星自转对表面重力加速度的影响。求:
(1)小行星表面重力加速度的大小;
(2)小行星同步轨道距离行星表面的高度。
13.某新型轿车有一种特制的气流通道,当车速不太高时,此气流通道关闭,行驶状态和普通汽车一样;当该轿车高速行驶时,气流通道会自动打开,使轿车对地面的压力增加,从而达到低速省油,高速平稳的目的。已知增加的压力与速度v的关系式为(比例系数k为定值)。下图是该轿车在某水平路面上做匀加速直线运动时,车速与发动机实际功率的关系图像。已知车与地面间阻力(是轿车对地面的压力大小),轿车质量为1×103kg,不计空气阻力,取,求:
(1)该轿车做匀加速直线运动的加速度大小a;
(2)比例系数k的大小。
14.电动机带动绷紧的传送带始终保持的速度逆时针运行,传送带与水平面的夹角,现把一个质量的工件无初速地放在传送带的顶端,经过一段时间工件被送到传送带的底端,已知顶端比底端高出,工件与传送带间的动摩擦因数为。求:
(1)工件从顶端到底端的时间;
(2)工件从顶端到底端的运动过程中,传送带对工件做的功。
15.如图,倾角为的足够长斜面固定在地面上,劲度系数为、竖直放置的轻弹簧两端栓接着A、B物块,跨过轻滑轮的轻绳栓接着A、C物块。开始时C在平行斜面方向的外力作用下处于静止状态,绳恰好绷直且无张力。现撤去外力,C沿斜面向下运动。已知A、B、C的质量均为,重力加速度为,忽略一切摩擦,取。求:
(1)C处于静止状态时所加外力的大小;
(2)A开始运动时加速度的大小;
(3)此后的过程中,B受到地面支持力的最小值。
答案第1页,共2页
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2025-2026学年高一下学期3月月考物理模拟试卷(苏州地区)2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.人类探索物理学的历程充满艰辛与挑战,下列相关物理学史描述正确的是( )
A.牛顿首先发现了万有引力定律,并测出了引力常数G
B.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因
C.安培首先发现了通电导线周围存在磁场
D.奥斯特最早发现了电磁感应现象
【答案】B
【详解】A.牛顿于1687年提出万有引力定律,但引力常数由卡文迪什于1798年通过扭秤实验首次测定,故A错误;
B.伽利略通过理想斜面实验推断:若斜面无限光滑,小球将匀速运动至无限远,从而提出“力是改变物体运动状态的原因,而非不是维持物体运动的原因”,故B正确;
C.奥斯特于1820年发现通电导线周围存在磁场(电流的磁效应),故C错误;
D.电磁感应现象(磁生电)由法拉第于1831年首次发现,故D错误。
故选B。
2.关于物理学家和他们的发现,下列说法正确的是( )
A.开普勒发现行星在椭圆轨道上绕太阳运动,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离近时速度大,距离远时速度小
B.开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关
C.卡文迪什发现了万有引力定律
D.万有引力常量是由牛顿利用扭秤实验测定的
【答案】A
【详解】A.开普勒第二定律指出,行星在椭圆轨道上运行时,在相等时间内扫过的面积相等,因此离太阳近时速度大,远时速度小,故A正确;
B.开普勒第三定律
其中k由中心天体(如太阳)的质量决定,与行星质量无关,故B错误;
C.牛顿发现万有引力定律,故C错误;
D.万有引力常量由卡文迪什通过扭秤实验测定,故D错误。
故选A。
3.华为推出搭载麒麟9000s芯片的手机,可通过地球同步轨道的静止卫星“天通一号01”实现大范围移动通信。关于该卫星(视为绕地做匀速圆周运动)下列说法正确的是( )
A.该卫星定点于我国上空
B.该卫星运行的速率小于第一宇宙速度
C.该卫星运行的周期大于24小时
D.该卫星在同步轨道上处于平衡状态
【答案】B
【详解】A.地球同步卫星必须定点于赤道正上方,而我国大部分位于北半球,故该卫星不可能定点于我国上空,故A错误;
B.由
解得卫星围绕地球做圆周运动的线速度为
所以第一宇宙速度是近地轨道卫星的最大环绕速度,同步卫星轨道半径更大,速率更小,故B正确;
C.同步卫星运行周期等于地球自转周期(24小时),故C错误;
D.卫星做匀速圆周运动时,所受合力提供向心力,处于非平衡状态,故D错误。
故选B。
4.2025年10月19日,“力箭一号遥八”火箭成功将3颗卫星送入轨道,任务圆满成功!这次发射搭载了巴基斯坦遥感卫星02星、中科卫星03星和04星,标志着我国航天技术的持续进步和国际合作的深化。下列关于“力箭一号遥八”火箭的说法正确的是( )
A.火箭点火升空瞬间,速度为零,加速度不为零
B.工程师在设计火箭时,不需要考虑空气阻力作用
C.火箭竖直向上加速阶段,加速度与速度的方向相反
D.火箭飞出地球大气层后,将不再受到地球引力作用
【答案】A
【详解】A.火箭点火升空瞬间,速度为零,此时发动机推力大于重力,合力不为零,因此加速度不为零,A正确;
B.火箭穿越大气层时,空气阻力会大幅增加燃料消耗、产生气动加热问题,设计火箭时必须通过优化外形、选择耐高温材料等方式减小阻力影响,B错误;
C.火箭竖直向上加速阶段,速度方向向上,加速运动的加速度与速度方向相同,因此加速度也向上,二者方向一致,C错误;
D.万有引力的作用范围不受大气层限制,火箭飞出大气层后仍然受地球引力作用,D错误。
故选A。
5.有一质量为、半径为、密度均匀的球体,在距离球心为的地方有一质量为的质点,两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体,如图所示,剩余球体部分对质点的万有引力大小为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由公式和
解得挖去的小体质量
由题意及万有引力公式,可知
挖去的小球体与质点间的万有引力大小
则剩余球体部分对质点的万有引力大小
可知
故选C。
6.天问一号环绕器在一定高度绕火星做匀速圆周运动,其周期为T。已知火星表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,以下分析中正确的是( )
A.由上述物理量可以估算火星质量
B.由上述物理量可以估算火星密度
C.天问一号的环绕速度小于火星的第一宇宙速度
D.天问一号的向心加速度大于火星表面的重力加速度
【答案】C
【详解】A.根据万有引力公式,可知
且有
若要计算火星的质量M,缺少半径R或环绕器的高度h,故A错误;
B.根据密度公式和万有引力公式,有
由于未知,故B错误;
C.万有引力充当向心力,有
解得环绕速度
第一宇宙速度相当于时的环绕速度。由于环绕器的轨道半径大于火星半径,所以环绕器的速度要小于第一宇宙速度,故C正确;
D.环绕器向心加速度为
火星表面重力加速度为
由于
因此,故D错误。
故选C。
7.太空电梯的科幻设想是用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站,利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资(如图所示)。已知地球半径为R,地球自转周期为T,地球北极表面重力加速度大小为g,万有引力常量为G。已知太空电梯停在距地面3R的站点,下列说法正确的是( )
A.太空电梯绕地球做匀速圆周运动的线速度大于同步空间站的线速度
B.太空电梯绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大于同步空间站的向心加速度
C.质量为m的货物对太空电梯的压力大小为
D.地球的平均密度为
【答案】C
【详解】A.太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动,各点角速度相等,则各点线速度关系为
可知太空电梯绕地球做匀速圆周运动的线速度小于同步空间站的线速度,故A错误;
B.太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动,各点角速度相等, 根据
可知太空电梯绕地球做匀速圆周运动的向心加速度小于同步空间站的向心加速度,故B错误;
C.设质量为m0的物体在北极地面处于静止状态,则有
解得
货物质量为m,在距地面高3R站点受到的万有引力为
货物绕地球做匀速圆周运动,设太空电梯对货物的支持力为N,则有
解得
根据牛顿第三定律可知,货物对太空电梯的压力大小为,故C正确;
D.设质量为m0的物体在北极地面处于静止状态,则有
解得
地球的平均密度为,故D错误。
故选C。
8.2025年2月11日17时30分,我国在海南文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭成功将卫星送入预定轨道。如图所示,如果卫星先沿圆周轨道运动,再沿椭圆轨道2运动,两轨道相切于点,为轨道离地球最远点,在两轨道上卫星只受地球引力作用,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道2上经过点时机械能和经过点时机械能相等
B.卫星经过点时在轨道1上加速度比在轨道2上加速度大
C.卫星在轨道1的速度比在轨道2上经过点时的速度小
D.卫星在轨道1的周期比轨道2的周期大
【答案】A
【详解】A.卫星在轨道2上稳定运行时,只受万有引力,机械能守恒,经过P点时机械能等于经过Q点时机械能,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可得
解得
卫星经过P点时在轨道1上加速度等于在轨道2上加速度,故B错误;
C.卫星在轨道1的速度,根据变轨原理可知,在轨道2上经过Q点时的速度小于以Q点到地心距离为半径圆轨道的速度,根据
可得
所以
所以卫星在轨道1的速度比在轨道2上经过Q点时的速度大,故C错误;
D.根据开普勒第三定律可知,卫星在轨道1的周期比轨道2的周期小,故D错误。
故选A。
9.某斜面固定在水平面上,一小物块从该斜面底端冲上足够长的斜面后又返回斜面底端.小物块从斜面底端冲上时的动能为时,它返回斜面底端时的动能为.若小物块从斜面底端冲上时的动能为2E,则它返回斜面底端时的动能为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:,设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0,则以初动能为2E冲上斜面时,初速度,加速度相同,根据2ax=v2-v02可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为E,则初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:,所以返回斜面底端时的动能为E.故选B.
【点睛】本题考查了动能定理的直接应用,注意以不同的初动能冲上斜面时,运动的位移不同,摩擦力做的功也不同.
10.如图所示,轻杆OA顶端固定质量为m的小球,轻杆带动小球绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g。小球从圆周最低点运动到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒 B.轻杆对小球的作用力不做功
C.轻杆对小球做功为2mgR D.合力对小球做功为2mgR
【答案】C
【详解】A.小球绕O点在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,动能不变,从圆周最低点运动到最高点的过程中,重力势能增大,可知机械能增大,故A错误;
BCD.小球动能不变,由动能定理可知小球受到的合力做功为0,重力做负功,可知轻杆对小球的作用力做正功,有
可得,故BD错误,C正确。
故选C。
二、实验题
11.某同学利用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律,已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
①根据图甲安装实验器材;
②适当增减沙桶中的细沙,使物块(含遮光片)能静止于水平虚线上;
③利用天平测量一部分细沙质量△m,固定物块,将测量的细沙加入沙桶中;
④将物块由静止释放,读出遮光片通过光电门的挡光时间△t;
⑤重复步骤②③④,得到多组△m、△t的数值;
⑥分析步骤⑤中的数据可知,在误差允许范围内物块与沙桶构成的系统机械能守恒。
(1)实验中需要利用50分度游标卡尺测量遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm。
(2)该同学利用⑤中数据,描绘出的图像如图丙所示,则物块质量m=_________,图甲中水平虚线与光电门中心的间距h=_________。(用a、b、d和g表示)
【答案】(1)4.20
(2)
【详解】(1)遮光片的宽度为d=4mm+0.02×10mm=4.20mm
(2)[1][2]物块通过光电门的速度
根据机械能守恒定律有
则有
结合题图丙有
解得。
三、解答题
12.2025年5月29日,我国成功发射“天问二号”探测器,前往小行星2016H03进行探测,以期实现中国首次小行星采样并返回地球。假设探测器抵达小行星地表后,将一探测采样球以速度竖直向上射出,经过时间落到行星地表,进行采样。成功采样后,探测器升空进入小行星同步轨道绕小行星做匀速圆周运动,与小行星同步伴飞一段时间后返回地球。只考虑探测器与小行星之间的万有引力,小行星半径为,自转周期为,引力常量为,小行星上没有空气,忽略小行星自转对表面重力加速度的影响。求:
(1)小行星表面重力加速度的大小;
(2)小行星同步轨道距离行星表面的高度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)采样球以做竖直上抛运动,经时间落地,则
解得
(2)设小行星质量为,探测器质量为,则探测器在小行星地表上有
探测器在同步轨道上有
联立解得
13.某新型轿车有一种特制的气流通道,当车速不太高时,此气流通道关闭,行驶状态和普通汽车一样;当该轿车高速行驶时,气流通道会自动打开,使轿车对地面的压力增加,从而达到低速省油,高速平稳的目的。已知增加的压力与速度v的关系式为(比例系数k为定值)。下图是该轿车在某水平路面上做匀加速直线运动时,车速与发动机实际功率的关系图像。已知车与地面间阻力(是轿车对地面的压力大小),轿车质量为1×103kg,不计空气阻力,取,求:
(1)该轿车做匀加速直线运动的加速度大小a;
(2)比例系数k的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题图可知,当汽车速度时,对应功率
此时气流通道未开启,汽车仅受地面滑动摩擦力作用。牵引力表达式为
摩擦阻力表达式为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(2)当汽车速度时,对应功率
此时气流通道开启,产生附加压力
牵引力表达式为
摩擦阻力为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
14.电动机带动绷紧的传送带始终保持的速度逆时针运行,传送带与水平面的夹角,现把一个质量的工件无初速地放在传送带的顶端,经过一段时间工件被送到传送带的底端,已知顶端比底端高出,工件与传送带间的动摩擦因数为。求:
(1)工件从顶端到底端的时间;
(2)工件从顶端到底端的运动过程中,传送带对工件做的功。
【答案】(1)1.7s;(2)-168.75J
【详解】(1)由牛顿第二定律得
解得
设工件经过时间t1与传送带速度相同,则
此过程中工件移动的位移为
由于
工件与传送带达到共同速度后一起做匀速直线运动,工件与传送带达到共同速度后到底端匀速运动的位移大小
工件匀速运动的时间
所以工件从顶端到底端的时间
(2)对工件由动能定理得
则传送带对工件做的功
15.如图,倾角为的足够长斜面固定在地面上,劲度系数为、竖直放置的轻弹簧两端栓接着A、B物块,跨过轻滑轮的轻绳栓接着A、C物块。开始时C在平行斜面方向的外力作用下处于静止状态,绳恰好绷直且无张力。现撤去外力,C沿斜面向下运动。已知A、B、C的质量均为,重力加速度为,忽略一切摩擦,取。求:
(1)C处于静止状态时所加外力的大小;
(2)A开始运动时加速度的大小;
(3)此后的过程中,B受到地面支持力的最小值。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)处于静止状态时受力平衡,沿斜面方向上
①
解得
②
(2)设物块开始运动时绳的张力为,以为研究对象
根据牛顿第二定律,有
③
以为研究对象,根据牛顿第二定律,有
④
由③④式得
⑤
(3)未撤去外力时,受力平衡,设弹簧的压缩形变量为,则,有
⑥
运动到最低点时,对地的压力最小,设弹簧的拉伸形变量为
过程中系统机械能守恒,有
⑦
外力对弹簧做的功
⑧
由功能关系有
⑨
由于受力平衡,有
⑩
由⑥⑦⑧⑨何式得
⑪
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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