精品解析：江苏省南通市海安市实验中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

实验中学高一年级第一次学情检测物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现去掉一个力，则物体（　　） A. 一定做匀变速直线运动 B. 可能做匀变速曲线运动 C. 可能做匀速圆周运动 D. 一定做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，即物体可能是静止状态也可能是匀速直线运动状态；若物体处于静止状态，去掉一个力，物体将做匀变速直线运动；若物体处于匀速直线运动状态，去掉一个力，如去掉的力的方向与运动方向在同一直线上，物体将做匀变速直线运动；如去掉的力的方向与运动的方向不在同一直线上，物体将做匀变速曲线运动，A错误； B．若物体处于匀速直线运动状态，去掉一个力，如去掉的力的方向与运动的方向不在同一直线上，物体将做匀变速曲线运动，B正确； C．由于去掉的是恒力，故物体一定做匀变速运动，而匀速圆周运动是非匀变速运动，C错误； D．去掉一个力，物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，D错误； 故选B。 2. 做自由落体运动的物体在前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶5 B. 1∶4 C. 1∶(－1) D. 1∶(＋1) 【答案】D 【解析】 【详解】两段位移相同，故重力做功相等，即 由于物体做自由落体运动，连续两段相等位移的时间之比为 故平均功率之比为 故D正确，A、B、C错误； 故选D。 3. 如图所示，我国的静止卫星M、量子卫星N均在赤道平面内绕地球做圆周运动，P是地球赤道上一点。则（　　） A. P点的周期比N的大 B. P点的速度等于第一宇宙速度 C. M的向心加速度比N的大 D. M所受的万有引力比N大 【答案】A 【解析】 【详解】A．P是地球赤道上一点，其随地球自转的周期等于同步卫星的公转周期，M是静止卫星，也就是同步卫星，M的轨道半径比N的轨道半径大，由开普勒第三定律 则M点的周期比N的大,即P点的周期比N的大，故A正确； B．第一宇宙速度运行卫星的周期约85min，P是地球赤道上一点，其随地球自转的周期为24h，故 P点的速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．由，得M的向心加速度比N的小，故C错误； D．因不知道静止卫星M、量子卫星N的质量大小关系，故无法比较M、N所受的万有引力大小，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，角速度恒定，则（　　） A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 杯子受到的摩擦力方向始终指向转盘中心 C. 杯子离转盘中心越近越容易做离心运动 D. 若给杯子中加水，杯子更容易做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小物块受到重力、支持力和摩擦力三个力，向心力不是物体的实际受力，故A错误。 B．圆盘做匀速圆周运动，向心力由摩擦力提供，始终指向转盘中心，故B正确； C．圆盘做匀速圆周运动 f=mω2r 离转盘中心越近，摩擦力越小，不会达到最大静摩擦力，越不容易做离心运动，故C错误； D．根据 所以给杯子中加水，杯子不会做离心运动，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，毛毛虫沿着树枝向上爬行一段距离，树枝与水平方向有一定夹角，则在该运动过程中（ ） A. 树枝对毛毛虫做的功为零 B. 重力对毛毛虫做的功为零 C. 树枝对毛毛虫的弹力做负功 D. 摩擦力对毛毛虫做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力的合力，由平衡条件知，树枝对毛毛虫的力与其重力大小相等方向相反，竖直向上，但树枝对毛毛虫的力没有位移，是毛毛虫的肌肉在做功，属于内力做功，则树枝对毛毛虫做的功为零，A正确； B．毛虫所受重力方向竖直向下，所以毛毛虫沿着树枝向上爬行一段距离的过程中重力对毛毛虫做负功，B错误； C．树枝对毛毛虫的弹力与其运动方向垂直，则树枝对毛毛虫的弹力不做功，C错误； D．毛毛虫受树枝摩擦力为静摩擦力，则摩擦力对毛毛虫不做功，D错误。 故选A。 6. 神舟十三号飞船于2021年10月16日顺利发射升空，在轨驻留6个月，于2022年4月16日成功返回地球，标志着中国航天又站在了一个新的起点。已知神舟十三号飞船的发射初始轨道为近地点200km、远地点356km的椭圆轨道，对接轨道是距地表394km的圆轨道。下列关于神舟十三号飞船的说法中不正确的是（　　） A. 发射速度必须大于7.9km/s B. 在对接轨道上运行速度小于7.9km/s C. 在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期 D. 在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，离地越高的卫星所需的发射速度越大，但在轨道上运行速度越小，即第一宇宙速度也是地球卫星最大运行速度，其值为7.9km/s，故AB正确； C．根据开普勒第三定律 初始轨道的半长轴小于对接轨道的轨道半径，可知初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，故C错误； D．根据开普勒第二定律，可知初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度，故D正确。 本题选不正确项，故选C。 7. 惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由相对论知识可知运动方向上的边长变短，即x轴方向的边长变短，垂直运动方向的边长不变，即y轴方向的边长不变，故C正确。 故选C。 8. 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从最低点P由静止开始摆动，当小球摆动到最高点Q时，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示。则力F对小球所做的功为（　　） A. mgLcosθ B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ D. FLcosθ 【答案】BC 【解析】 【详解】力沿水平方向的位移为，根据功的定义式，有 在重力方向上的位移为，则重力做的功为 到达最高点末速度为零，根据动能定理有 则有 故选BC。 9. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角逐渐增大的过程中（货物相对车厢静止），下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的支持力对货物做正功 B. 货物受到的合力对货物做正功 C. 货物受到的重力对货物做正功 D. 货物受到的摩擦力对货物做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．车厢与水平方向的夹角缓慢增大的过程中，货物做圆周运动，支持力垂直车厢向上，支持力与速度方向相同，所以支持力做正功，故A正确； B．货物缓慢运动，速度不变，合力与速度方向垂直，合力不做功，故B错误； C．货物上升，重力做负功，故C错误； D．摩擦力沿车厢向上，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，D错误。 故选A。 10. 随着生活水平的提高，人们越来越重视身体健康。如图所示为某户外运动爱好者随身携带的智能设备记录的一段户外步行信息，已知该爱好者的质量为60kg，每走一步其重心的升降高度为6cm，他这次步行克服重力做功的平均功率为（　　） A. 60W B. 72W C. 96W D. 120W 【答案】B 【解析】 【详解】3600步中共克服重力做功为 消耗时间为 平均功率 故B正确，ABC错误。 故选B。 11. 将一乒乓球竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。已知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度为g。则乒乓球在整个运动过程中加速度的最大值为（　　） A. 5g B. 4g C. 3g D. 2g 【答案】A 【解析】 【详解】乒乓球上升时空气阻力向下，下落时空气阻力向上，则上升时加速度大于下落时加速度，由图知，乒乓球下落时逐渐变为受力平衡，有 则乒乓球刚出发时，速度最大，空气阻力最大，加速度最大，有 联立解得 故选A。 二、非选择题：共5题，共56分。 12. 质量为1kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6V，50Hz的交流电源，如图甲所示，纸带上0点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm。g取则： （1）求出E点速度平方，并填入下表： 计数点 B C D E F 1.18 1.57 1.96 2.35 2.74 1.39 2.46 3.84 ___ 7.5 （2）求出物体下落时从O点到图中E点过程中重力所做的功，并填入下表： 计数点 B C D E F W/J 0.69 1.23 1.92 ___ 3.76 （3）适当选择坐标轴，在图乙中作出物体重力做的功与物体速度平方之间的关系图像_____。 （4）结论：由图可得重力所做的功与_____成_____关系。 【答案】（1）5.52 （2）2.76 （3）见解析 （4） ①. 速度平方 ②. 正比 【解析】 【小问1详解】 已知E点速度 ，因此  【小问2详解】 重力做功公式 其中 ，， 代入得 【小问3详解】 纵轴为重力做功 ，横轴为速度平方 ，根据表格数据描点 作过原点的直线，使所有点均匀分布在直线两侧，如下图所示 【小问4详解】 由图像为过原点的倾斜直线可得：重力所做的功与速度平方成正比关系。 13. 如图所示的结构装置可绕竖直轴转动，假若细绳长L=m，水平杆长L0=0.1m，小球的质量m=0.3kg，求： （1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以多大角速度转动才行？ （2）此时绳子的拉力为多大？ 【答案】（1）该装置转动的角速度为rad /s；（2）此时绳子的张力为N。 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径 绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，设绳对小球拉力为F，重力为mg，对小球受力分析如图所示 对小球利用牛顿第二定律可得 代入数据可得 （2）绳子的拉力 【点睛】该题结合圆锥摆模型考查向心力的问题，解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。 14. 如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，求： （1）到达b点时速度 （2）到达b点时轨道对滑块的弹力大小 （3）下落0.5R时重力的功率 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点过程中，根据机械能守恒定律 解得 【小问2详解】 到达b点时轨道对滑块的弹力为,根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 设下落0.5R时速度大小为，速度方向与竖直方向夹角为 根据机械能守恒定律 由几何关系可知 功率 解得 15. 现有一辆质量的汽车，行驶在沥青铺设的公路上， （1）如果汽车在公路的水平弯道上以30m/s的速度转弯，轮胎与地面的径向最大静摩擦力为车重的0.6倍，若要汽车不向外发生侧滑，弯道的最小半径是多少？ （2）如果汽车驶过半径的一段凸形桥面，若汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，汽车对桥面的压力是多大？ （3）在（2）的情况下若汽车在过最高点时不能脱离桥面，则在最高点时汽车的速度不能超过多少？ 【答案】（1） 150 m （2） 5 × 104 N （3） 30 m/s 【解析】 【小问1详解】 对汽车进行分析，由静摩擦力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 对汽车进行分析，由沿半径方向的合力提供向心力，则有 根据牛顿第三定律压力等于支持力 解得 【小问3详解】 若汽车在过最高点时不能脱离桥面，当速度最大时，恰好由重力提供向心力，则有 解得 16. 如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为的物体，在水平推力F作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，。求： （1）运动过程中物体的最大加速度大小； （2）物体的速度最大时距出发点的距离； （3）物体停止的位置距出发点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律得 其中 解得 （2）由题图乙得出，推力F随位移x变化的关系为 速度最大时，物体的加速度为零，则 解得 （3）F与位移x的关系图线与x轴围成的面积表示F所做的功，即 对全程运用动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验中学高一年级第一次学情检测物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现去掉一个力，则物体（　　） A. 一定做匀变速直线运动 B. 可能做匀变速曲线运动 C. 可能做匀速圆周运动 D. 一定做曲线运动 2. 做自由落体运动的物体在前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶5 B. 1∶4 C. 1∶(－1) D. 1∶(＋1) 3. 如图所示，我国的静止卫星M、量子卫星N均在赤道平面内绕地球做圆周运动，P是地球赤道上一点。则（　　） A. P点的周期比N的大 B. P点的速度等于第一宇宙速度 C. M的向心加速度比N的大 D. M所受的万有引力比N大 4. 如图所示，一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，角速度恒定，则（　　） A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 杯子受到的摩擦力方向始终指向转盘中心 C. 杯子离转盘中心越近越容易做离心运动 D. 若给杯子中加水，杯子更容易做离心运动 5. 如图所示，毛毛虫沿着树枝向上爬行一段距离，树枝与水平方向有一定夹角，则在该运动过程中（ ） A. 树枝对毛毛虫做的功为零 B. 重力对毛毛虫做的功为零 C. 树枝对毛毛虫的弹力做负功 D. 摩擦力对毛毛虫做负功 6. 神舟十三号飞船于2021年10月16日顺利发射升空，在轨驻留6个月，于2022年4月16日成功返回地球，标志着中国航天又站在了一个新的起点。已知神舟十三号飞船的发射初始轨道为近地点200km、远地点356km的椭圆轨道，对接轨道是距地表394km的圆轨道。下列关于神舟十三号飞船的说法中不正确的是（　　） A. 发射速度必须大于7.9km/s B. 在对接轨道上运行速度小于7.9km/s C. 在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期 D. 在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度 7. 惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（ ） A. B. C. D. 8. 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从最低点P由静止开始摆动，当小球摆动到最高点Q时，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示。则力F对小球所做的功为（　　） A. mgLcosθ B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ D. FLcosθ 9. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角逐渐增大的过程中（货物相对车厢静止），下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的支持力对货物做正功 B. 货物受到的合力对货物做正功 C. 货物受到的重力对货物做正功 D. 货物受到的摩擦力对货物做负功 10. 随着生活水平的提高，人们越来越重视身体健康。如图所示为某户外运动爱好者随身携带的智能设备记录的一段户外步行信息，已知该爱好者的质量为60kg，每走一步其重心的升降高度为6cm，他这次步行克服重力做功的平均功率为（　　） A. 60W B. 72W C. 96W D. 120W 11. 将一乒乓球竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。已知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度为g。则乒乓球在整个运动过程中加速度的最大值为（　　） A. 5g B. 4g C. 3g D. 2g 二、非选择题：共5题，共56分。 12. 质量为1kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6V，50Hz的交流电源，如图甲所示，纸带上0点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm。g取则： （1）求出E点速度平方，并填入下表： 计数点 B C D E F 1.18 1.57 1.96 2.35 2.74 1.39 2.46 3.84 ___ 7.5 （2）求出物体下落时从O点到图中E点过程中重力所做的功，并填入下表： 计数点 B C D E F W/J 0.69 1.23 1.92 ___ 3.76 （3）适当选择坐标轴，在图乙中作出物体重力做的功与物体速度平方之间的关系图像_____。 （4）结论：由图可得重力所做的功与_____成_____关系。 13. 如图所示的结构装置可绕竖直轴转动，假若细绳长L=m，水平杆长L0=0.1m，小球的质量m=0.3kg，求： （1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以多大角速度转动才行？ （2）此时绳子的拉力为多大？ 14. 如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，求： （1）到达b点时速度 （2）到达b点时轨道对滑块的弹力大小 （3）下落0.5R时重力的功率 15. 现有一辆质量的汽车，行驶在沥青铺设的公路上， （1）如果汽车在公路的水平弯道上以30m/s的速度转弯，轮胎与地面的径向最大静摩擦力为车重的0.6倍，若要汽车不向外发生侧滑，弯道的最小半径是多少？ （2）如果汽车驶过半径的一段凸形桥面，若汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，汽车对桥面的压力是多大？ （3）在（2）的情况下若汽车在过最高点时不能脱离桥面，则在最高点时汽车的速度不能超过多少？ 16. 如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为的物体，在水平推力F作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，。求： （1）运动过程中物体的最大加速度大小； （2）物体的速度最大时距出发点的距离； （3）物体停止的位置距出发点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $