精品解析：湖北省十堰市竹溪县第二高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

高一物理3月月考试题 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 以下说法正确的是（ ） A. 开普勒提出行星运动的三大定律，由牛顿测出引力常量G的数值 B. 牛顿第三定律为我们揭示了自然界中存在的惯性及惯性定律 C. 亚里士多德认为只有力作用在物体上，物体才会运动 D. 伽利略通过理想斜面实验得出，物体在不受摩擦力的情况下，会作减速运动，直至停止运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．开普勒提出行星运动的三大定律，但牛顿没有测出引力常量G的数值，由卡文迪许测出引力常量G的数值，故A错误； B．牛顿第一定律为我们揭示了自然界中存在的惯性及惯性定律；牛顿第三定律主要是描述了相互作用力间的关系，故B错误； C．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，认为只有力作用在物体上，物体才会运动，故C正确； D．伽利略通过理想斜面实验得出，物体在不受摩擦力的情况下，会一直做匀速直线运动，永不会停下来，故D错误。 故选C。 2. 2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,首次实现地空量子通信,这种方式能极大提高通信保密性,设计寿命为两年,运行在高度为h=500km的极地轨道,已知地球半径R=6400km,地面的重力加速度g=10m/s2,引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2．则( ) A. “墨子号”卫星属于地球静止卫星 B. “墨子号”卫星的线速度大于第一宇宙速度,并且小于第二宇宙速度 C. 由以上数据可以估算出”墨子号”卫星的质量 D. 由以上数据可以估算出地球的质量 【答案】D 【解析】 【详解】地球静止卫星离地面的高度约为36000公里，所以墨子号”卫星不属于地球静止卫星，故A错误；第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以“墨子号”卫星的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；根据万有引力提供向心力：，”墨子号”卫星的质量m被约去了，所以无法求出卫星的质量，故C错误；根据万有引力等于重力：，解得：，故D正确．所以D正确，ABC错误． 3. 如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N 【答案】B 【解析】 【详解】在最低点由 知 T=410N 即每根绳子拉力约为410N，故选B。 4. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图a中，设汽车速度为v，做圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律有 可知此时汽车对桥的压力小于重力，故A错误； B．题图b中，设圆锥摆的角速度为ω，高度为h，则根据牛顿第二定律有 即 所以当θ增大且h不变时，ω不变，故B错误； C．题图c中，A、B与圆锥顶点连线的倾角大小相同，所以在A位置小球所受筒壁的支持力等于在B位置时的支持力，故C正确； D．题图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力，此时还需要外轨对车轮的作用力提供一部分向心力，所以外轨和轮缘之间存在挤压作用，而内轨和轮缘之间没有挤压作用，故D错误。 故选C。 5. 若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】卫星在星体表面附近绕其做圆周运动，则 ， ， 知卫星该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期 6. 如图所示，长为的悬线固定在点，在点正下方有一钉子，距离为，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（　　） A. 线速度突然增大为原来的倍 B. 角速度突然增大为原来的倍 C. 向心加速度突然增大为原来的倍 D. 悬线拉力突然增大为原来的倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与球运动方向垂直，不改变小球线速度大小，故小球的线速度大小不变，故A错误； B．当半径减小时，由 知半径减小为原来的倍，变大，为原来的2倍，故B正确； C．由 知向心加速度突然增大为原来的2倍，故C错误； D．在最低点 故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，故D错误。 故选B。 7. 如图，两个质量均为的小木块和可视为质点放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 一定比先开始滑动 B. 、所受的摩擦力始终相等 C. 是开始滑动的临界角速度 D. 当时，所受摩擦力的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得，木块所受的静摩擦力 、相等，，所以所受的静摩擦力大于的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时的静摩擦力先达到最大值，所以一定比先开始滑动，故AB错误； C．当刚要滑动时，有 解得，故C正确； D．以为研究对象，当时，由牛顿第二定律得 可解得，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（　　） A. k是一个与行星无关的常量 B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的长半轴为，周期为，则 C. T表示行星运动的自转周期 D. T表示行星运动的公转周期 【答案】AD 【解析】 【分析】开普勒第三定律中的公式，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比 【详解】A．开普勒行星运动第三定律中，k是一个对所有行星都相同的常量，它是由中心天体即太阳决定的，与行星无关，对于卫星来说k就是有中间的恒星决定的，故A正确； B．地球和月球的运动中心天体不同，所以k值不同，故B错误； CD．公式中T表示天体围绕中心天体运动的公转周期，故C错，D正确。 故选AD。 【点睛】本题考查行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期。 9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是两个圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度相等 D. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．汽车在最高点有 则 故汽车处于失重状态，故A错误； B．如图b所示是一圆锥摆，由重力和拉力的合力提供向心力，则有 F=mgtanθ=mω2r r=Lsinθ 知 故增大θ，但保持圆锥的高h不变，角速度不变，故B正确； CD．图c，根据受力分析知两球受力情况相同，若设侧壁与竖直方向的夹角为θ；则支持力 则支持力相同 向心力 相同，由 F=mω2r 知r不同，角速度不同，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切．BC为圆弧轨道的直径．O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g．则水平恒力的大小F和小球到达C点时速度的大小V为（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】设水平恒力的大小为F，小球到达C点时所受合力的大小为F合，由力的合成法则，则有：；F2合=（mg）2+F2；设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得：F合=m；联立上式，结合题目所给数据，解得：F0=mg；v= ，所以AD错误，BC正确．故选BC． 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。通过放在竖直平面内的带有方格的纸板记录平抛运动过程中经过的点，通过记录的点痕迹做出小球运动的轨迹。 （1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，下列器材中还需要的是          填标号； A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 D. 重垂线 （2）实验中，下列说法正确的是          填标号 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端可以不水平 D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 （3）如图所示为在方格纸上描绘出的部分轨迹，以方格纸左上角为原点，A、、点的坐标分别为、、，重力加速度取，小球抛出的初速度为__________。（结果保留根号） 【答案】（1）D （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 A．在 “探究平抛运动的特点” 实验中，不需要测量平抛运动的时间，所以秒表并非必需器材，故A错误； B．该实验研究的是平抛运动的轨迹等特点，与物体质量无关，因此不需要天平来测量质量，故B错误； C．此实验中不存在力的测量需求，所以弹簧测力计不需要，故C错误； D．重垂线能够确定竖直方向，这样可以确保小球在斜槽末端平抛出去后，其运动是在竖直面内进行的，这对于准确研究平抛运动的特点至关重要，所以重垂线是需要的器材，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，这样才能保证小球每次平抛的初速度相同，故A正确； B．斜槽轨道是否光滑对小球每次平抛的初速度是否相同没有影响，只要从同一位置由静止释放即可，故B错误； C．斜槽轨道末端必须水平，这样小球才能做平抛运动，如果不水平，小球将做斜抛运动，故C错误； D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，这样描绘出的轨迹更准确，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 由题中数据可知在水平方向上两点之间的距离为， 可得 说明小球从A点到B点和从B点到C点所用的时间相等； 在竖直方向两点之间的距离为， 根据 代入数据解得 在水平方向上有 代入数据解得 12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置（g取）。 （1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。（选填正确选项的字母） A.秒表 B.天平（含砝码） C.弹簧测力计 D.刻度尺 （2）实验前平衡摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砝码盘，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到打出的纸带点迹__________（填“均匀”或“均匀增加”），说明摩擦力已被平衡。 （3）在某次实验中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，且相邻两个计数点之间有4个点未画出，经测量得出各计数点间的距离如图所示，由纸带求出打C点时的速度__________，小车加速度的大小为__________（结果保留三位有效数字） （4）若不断增加砝码的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为__________。 【答案】 ①. BD##DB ②. 均匀 ③. 0.760 ④. 2.01 ⑤. g## 【解析】 【详解】（1）[1]利用天平测量质量，利用打点计时器可以计时，打出的纸带需利用刻度尺测量长度求加速度，所以还需要天平（含砝码）和刻度尺，可以不需要弹簧测力计。 故选BD。 （2）[2]平衡摩擦力是使小车拖动纸带在木板上做匀速直线运动，通过纸带上所打点是否均匀判断小车是否做匀速直线运动，若打出的纸带点迹是均匀的，则说明小车做匀速运动，摩擦力已被平衡。 （3）[3]相邻计数点之间还有4个点没有标出，则相邻计数点的时间间隔为 利用纸带提供数据，可得打C点时的速度为 [4]根据逐差法，可得小车加速度大小为 （4）[5]设小车的质量为，砝码和砝码盒的总质量为，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 以砝码和砝码盒为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 若不断增加砝码的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为g或。 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。此时小球在漏斗壁上离漏斗中心口的竖直高度为h＝10cm，小球的质量为m＝0.1kg，漏斗壁与竖直方向的夹角为30°，整个过程中忽略空气阻力，g＝10m/s2。 （1）小球受到的支持力大小？ （2）小球在运动过程中的线速度大小。 【答案】（1）2N （2）1m/s 【解析】 【小问1详解】 小球的受力示意图如图所示 由几何关系可得 解得FN＝2N 【小问2详解】 小球做匀速圆周运动的半径为r＝htan30° 由牛顿第二定律得 解得v＝1m/s 14. 有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比，求这两颗卫星的： （1）线速度之比； （2）周期之比； （3）向心加速度之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力定律可得 解得 则有 （2）根据万有引力定律可得 解得 则有 （3）根据牛顿第二定律可得 解得 则有 15. 宇航员站在某一星球距离地面h高度处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度g的大小； （2）小球落地时的速度大小； （3）该星球的密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球在星球表面做平抛运动，由 得 该星球表面的重力加速度 （2）物体落地时竖直方向的分速度 故物体落地时的速度大小为 （3）设该星球的质量为M，则由根据 得，星球的质量 星球的密度 【点评】本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住平抛运动的加速度就等于重力加速度，能熟练运用运动的分解法处理平抛运动，根据万有引力等于重力求天体的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理3月月考试题 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 以下说法正确的是（ ） A. 开普勒提出行星运动的三大定律，由牛顿测出引力常量G的数值 B. 牛顿第三定律为我们揭示了自然界中存在的惯性及惯性定律 C. 亚里士多德认为只有力作用在物体上，物体才会运动 D. 伽利略通过理想斜面实验得出，物体在不受摩擦力的情况下，会作减速运动，直至停止运动 2. 2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,首次实现地空量子通信,这种方式能极大提高通信保密性,设计寿命为两年,运行在高度为h=500km的极地轨道,已知地球半径R=6400km,地面的重力加速度g=10m/s2,引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2．则( ) A. “墨子号”卫星属于地球静止卫星 B. “墨子号”卫星的线速度大于第一宇宙速度,并且小于第二宇宙速度 C. 由以上数据可以估算出”墨子号”卫星的质量 D. 由以上数据可以估算出地球的质量 3. 如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N 4. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力等于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 5. 若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，长为的悬线固定在点，在点正下方有一钉子，距离为，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（　　） A. 线速度突然增大为原来的倍 B. 角速度突然增大为原来的倍 C. 向心加速度突然增大为原来的倍 D. 悬线拉力突然增大为原来的倍 7. 如图，两个质量均为的小木块和可视为质点放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 一定比先开始滑动 B. 、所受的摩擦力始终相等 C. 是开始滑动的临界角速度 D. 当时，所受摩擦力的大小为 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（　　） A. k是一个与行星无关的常量 B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的长半轴为，周期为，则 C. T表示行星运动的自转周期 D. T表示行星运动的公转周期 9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是两个圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度相等 D. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等 10. 如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切．BC为圆弧轨道的直径．O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g．则水平恒力的大小F和小球到达C点时速度的大小V为（ ） A. B. C. D. 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。通过放在竖直平面内的带有方格的纸板记录平抛运动过程中经过的点，通过记录的点痕迹做出小球运动的轨迹。 （1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，下列器材中还需要的是          填标号； A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 D. 重垂线 （2）实验中，下列说法正确的是          填标号 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端可以不水平 D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 （3）如图所示为在方格纸上描绘出的部分轨迹，以方格纸左上角为原点，A、、点的坐标分别为、、，重力加速度取，小球抛出的初速度为__________。（结果保留根号） 12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置（g取）。 （1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。（选填正确选项的字母） A.秒表 B.天平（含砝码） C.弹簧测力计 D.刻度尺 （2）实验前平衡摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砝码盘，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到打出的纸带点迹__________（填“均匀”或“均匀增加”），说明摩擦力已被平衡。 （3）在某次实验中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，且相邻两个计数点之间有4个点未画出，经测量得出各计数点间的距离如图所示，由纸带求出打C点时的速度__________，小车加速度的大小为__________（结果保留三位有效数字） （4）若不断增加砝码的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为__________。 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。此时小球在漏斗壁上离漏斗中心口的竖直高度为h＝10cm，小球的质量为m＝0.1kg，漏斗壁与竖直方向的夹角为30°，整个过程中忽略空气阻力，g＝10m/s2。 （1）小球受到的支持力大小？ （2）小球在运动过程中的线速度大小。 14. 有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比，求这两颗卫星的： （1）线速度之比； （2）周期之比； （3）向心加速度之比。 15. 宇航员站在某一星球距离地面h高度处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度g的大小； （2）小球落地时的速度大小； （3）该星球的密度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $