精品解析：江苏省常州市北郊高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年第二学期高一3月份阶段调研 物理试题 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律 可得 所以G的单位为 故选B。 2. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P加速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是（　　） A. 支持力对物体做正功 B. 重力对物体做正功 C. 摩擦力对物体做正功 D. 物体受到的合外力做功小于0 【答案】C 【解析】 【详解】A．支持力与速度方向垂直，则支持力对物体不做功，A错误； B．重力与位移夹角为钝角，则重力对物体做负功，B错误； C．摩擦力方向与位移方向相同，可知摩擦力对物体做正功，C正确； D．物体动能增加，根据动能定理可知，物体受到的合外力做功大于0，D错误。 故选C。 3. 两个力和作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力对物体做功，物体克服力做功，则力与的合力对物体做功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】做功，克服做功即F2做功，总功 故选C。 4. 某飞船绕地球做椭圆运动的轨迹如图所示，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，E、F两点关于椭圆中心对称。以下说法正确的是（　　） A. 飞船运动到B点时的速度最大 B. 飞船逆时针由C运动到D点时间等于二分之一周期 C. 飞船逆时针由E运动到F点时间小于二分之一周期 D. 飞船在C点所受万有引力大于在F点所受万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，飞船运动到远地点B点时的速度最小，A错误； BC．根据开普勒第二定律可知，飞船距离地球越近则速率越大，则飞船逆时针由C运动到D点时间小于二分之一周期；飞船逆时针由E运动到F点时间小于二分之一周期，B错误C正确； D．根据万有引力定律可知，飞船在F点时距离地球较近，可知C点所受万有引力小于在F点所受万有引力，D错误。 故选C。 5. “天宫二号”是我国第一个真正意义上的太空实验室。“天宫二号”空间实验室将开展十四项空间科学和应用实验，例如“空间冷原子钟”、“液桥热毛细对流实验”等。氙老师想在离地表一定高度的天宫实验室内，通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度，可行的是（　　） A. 用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力 B. 从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间 C. 测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径 D. 以上三个方案都可行 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．在天宫实验室内，物体处于完全失重状态，重力提供了物体绕地球匀速圆周运动的向心力，故A、B中的实验均无法得到天宫实验室轨道处的重力加速度，故ABD错误； C．重力提供天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的向心力，则 解得 故C正确。 故选C。 6. 下列关于牛顿的“月地检验”说法正确的是（　　） A. 月地检验的思路是直接比较苹果受到的重力和月球受到的地球的引力大小 B. 月球绕地球运动的向心加速度是通过仪器测定出来的 C. “月地检验”是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、是同一种性质力 D. 已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，物体在月球轨道上运动时的向心加速度应该大约是在地面附近下落时的加速度的 【答案】C 【解析】 【详解】A．月地检验的思路并非直接比较力的大小，而是通过验证月球轨道向心加速度与地面重力加速度的平方反比关系，确认两者为同种性质的力。故A错误； B．月球绕地球的向心加速度由公式计算得出（为轨道半径，为公转周期），而非直接通过仪器测定。故B错误； C．“月地检验”的核心目的是验证地面物体的重力与地球吸引月球的力为同种性质力，故C正确； D．根据万有引力定律，向心加速度与轨道半径平方成反比。月球轨道半径为地球半径的60倍，向心加速度应为地面重力加速度的，而非。故D错误。 故选C。 7. 我国于2024年11月9日11时39分在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将航天宏图卫星发射升空。示意图中a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近运行的航天宏图卫星，c为地球静止卫星。若A、B、C的运动均可看作匀速圆周运动，则（ ） A. 向心加速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 角速度关系为 D. 角速度关系为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因a，c有相同的角速度，由 得 对b和c，由万有引力提供向心力，有 得 因为 可知 即 A正确，B错误； CD．卫星c为地球静止卫星，所以 则 对于b和c，由万有引力提供向心力，有 得 因为 可知 即 CD错误。 故选A。 8. 如图所示，质量相同的小球A、B位于同一竖直线上，将A、B两小球以不同的初速度、水平抛出后，都直接落在水平面上的同一位置。已知，落地时重力的功率分别为、。不计一切阻力，则与、与的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由 由题可知A、B两小球下落时间比为 两球水平位移相同，由 得 即 故AB错误； CD．小球在竖直方向的落地速度为 可见A、B两小球在竖直方向的落地速度之比为 落地时重力的功率为 所以A、B两小球落地时重力的功率比为 即 故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，嫦娥六号探测器进行多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器的发射速度大于第二宇宙速度 B. 在P点由轨道1进入轨道2需要加速 C. 在轨道1上P点的加速度大于在轨道2上P点的加速度 D. 在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s，小于第二宇宙速度11.2km/s，故A错误； B．嫦娥六号在轨道1上的P点处减速，则万有引力大于向心力，做近心运动进入轨道2，故B错误； CD．根据牛顿第二定律有 解得 可知在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度，故C错误，D正确。 故选D。 10. 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，运动过程中所受的摩擦力大小恒定，下列物体下滑过程中的速度v、加速度a和动能、重力势能随位移x或时间t的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．设物体下滑的位移为，物体质量为，斜面的倾角为，摩擦力大小为f，则在物体下滑过程，根据动能定理有 可知为一次函数图像，故A正确； D．在物体下滑过程，根据牛顿第二定律有 解得 可知加速度大小恒定不变，故D错误； B．在物体下滑过程，根据速度位移公式有 解得 可知不是一次函数图像，故B错误； C．设在初始位置时物体离水平面的竖直高度为，斜面的倾角为，在物体下滑过程，重力势能为 又 联立解得 可知是二次函数，故C错误。 故选 A。 11. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，图中弹簧竖直时恰好处于原长状态，其原长为l。现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑至底端的过程中（　　） A. 弹簧对圆环先做正功后做负功 B. 弹簧和杆垂直时圆环的加速度最大 C. 圆环下滑全过程有三个位置加速度大小为 D. 圆环克服弹簧的弹力做功等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知刚开始弹簧处于原长状态，故在下滑过程中弹簧先缩短后恢复原长最后伸长，所以弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，弹簧对圆环先做负功后做正功，再做负功，故A错误； B．弹簧和杆垂直时圆环所受的合外力为，此时合外力不是最大，即加速度不是最大，当弹簧弹力沿杆向上的分力最大时，加速度才可能最大，故B错误； C．由题分析，可知在初始位置时弹簧处于原长状态，弹力为零，则合力为，根据牛顿第二定律有 解得加速度为 弹簧与杆垂直时，弹簧的弹力垂直杆方向，则合力为，根据牛顿第二定律有 解得加速度为 弹簧再次处于原长状态时弹力为零，则合力为，根据牛顿第二定律有 解得加速度为 故圆环下滑全过程有三个位置加速度大小为，故C正确； D．整个过程中因动能变化为零，根据动能定理有 解得 即圆环克服弹簧的弹力做功等于，故D错误。 故选C。 二、实验题（本题共5空，每空3分，共15分） 12. 为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度_______； （2）滑块加速下滑过程中所受合力_______；从O到E，合力对滑块做的功为_______； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率_______； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小_______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） （4）不会 【解析】 【小问1详解】 用平均速度代替瞬时速度得 【小问2详解】 [1][2]合外力为重物的重力，即 从0到E，合力对滑块做的功为 【小问3详解】 合外力做的功为 所以 则直线斜率 【小问4详解】 实验第一步就平衡了摩擦力，所以此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小不影响实验结果。 三、解答题（共41分） 13. 北斗卫星导航系统中有一部分是地球静止卫星．已知地球半径为R，自转周期为T，第一宇宙速度为v，引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）地球静止卫星距离地面的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设地面附近绕地球圆周运动物体的质量为，地球的质量为，根据万有引力定律及牛顿第二定律可知 解得地球的质量 【小问2详解】 设静止卫星离地面的高速为，则有 解得 14. 一个质量为的雪橇，受到与水平方向成角斜向上方的拉力，在水平地面上移动距离后撤去拉力，雪橇继续滑行一段距离后停下。雪橇与地面间的动摩擦因数，，求： （1）拉力撤掉瞬间雪橇的速度大小； （2）雪橇受到的摩擦力在全过程做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对雪橇受力分析可知在水平方向上有 又因为 代入题中数据，解得 根据匀变速直线运动规律，拉力撤掉瞬间 解得拉力撤掉瞬间雪橇的速度大小为 【小问2详解】 撤去拉力后，雪橇在水平方向上只受摩擦力的作用，即 解得 雪橇继续滑行了 则雪橇受到的摩擦力在全过程做的功为 15. 一辆新能源汽车在专用道上进行起步测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程中速度随时间变化规律如图所示。已知为直线、为曲线、为平行于横轴的直线。时汽车功率达到额定功率且保持不变，该车总质量为，所受到的阻力恒为，求： （1）汽车在前内受到牵引力的大小F； （2）汽车的最大速度； （3）该车前内通过的位移大小为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知前内加速度为 前内为恒加速度启动过程，则 解得牵引力的大小 【小问2详解】 额定功率 汽车速度最大时应为匀速直线运动状态，即 汽车的最大速度 【小问3详解】 汽车在匀加速阶段的位移为 第二阶段恒功率启动过程，由动能定理得 解得 该车前内通过的位移大小为 16. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 【答案】（1） （2）0.5m （3）1m 【解析】 【小问1详解】 小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有 滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 滑块在斜面上，由于 则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有 解得 则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为 之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为 则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为sʹ，根据动能定理有 解得 即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高一3月份阶段调研 物理试题 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P加速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是（　　） A. 支持力对物体做正功 B. 重力对物体做正功 C. 摩擦力对物体做正功 D. 物体受到的合外力做功小于0 3. 两个力和作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力对物体做功，物体克服力做功，则力与的合力对物体做功为（　　） A. B. C. D. 4. 某飞船绕地球做椭圆运动的轨迹如图所示，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，E、F两点关于椭圆中心对称。以下说法正确的是（　　） A. 飞船运动到B点时的速度最大 B. 飞船逆时针由C运动到D点时间等于二分之一周期 C. 飞船逆时针由E运动到F点时间小于二分之一周期 D. 飞船在C点所受万有引力大于在F点所受万有引力 5. “天宫二号”是我国第一个真正意义上的太空实验室。“天宫二号”空间实验室将开展十四项空间科学和应用实验，例如“空间冷原子钟”、“液桥热毛细对流实验”等。氙老师想在离地表一定高度的天宫实验室内，通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度，可行的是（　　） A. 用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力 B. 从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间 C. 测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径 D. 以上三个方案都可行 6. 下列关于牛顿的“月地检验”说法正确的是（　　） A. 月地检验的思路是直接比较苹果受到的重力和月球受到的地球的引力大小 B. 月球绕地球运动的向心加速度是通过仪器测定出来的 C. “月地检验”是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、是同一种性质力 D. 已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，物体在月球轨道上运动时的向心加速度应该大约是在地面附近下落时的加速度的 7. 我国于2024年11月9日11时39分在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将航天宏图卫星发射升空。示意图中a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近运行的航天宏图卫星，c为地球静止卫星。若A、B、C的运动均可看作匀速圆周运动，则（ ） A. 向心加速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 角速度关系为 D. 角速度关系为 8. 如图所示，质量相同的小球A、B位于同一竖直线上，将A、B两小球以不同的初速度、水平抛出后，都直接落在水平面上的同一位置。已知，落地时重力的功率分别为、。不计一切阻力，则与、与的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，嫦娥六号探测器进行多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器的发射速度大于第二宇宙速度 B. 在P点由轨道1进入轨道2需要加速 C. 在轨道1上P点的加速度大于在轨道2上P点的加速度 D. 在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度 10. 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，运动过程中所受的摩擦力大小恒定，下列物体下滑过程中的速度v、加速度a和动能、重力势能随位移x或时间t的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，图中弹簧竖直时恰好处于原长状态，其原长为l。现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑至底端的过程中（　　） A. 弹簧对圆环先做正功后做负功 B. 弹簧和杆垂直时圆环的加速度最大 C. 圆环下滑全过程有三个位置加速度大小为 D. 圆环克服弹簧的弹力做功等于 二、实验题（本题共5空，每空3分，共15分） 12. 为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度_______； （2）滑块加速下滑过程中所受合力_______；从O到E，合力对滑块做的功为_______； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率_______； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小_______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。 三、解答题（共41分） 13. 北斗卫星导航系统中有一部分是地球静止卫星．已知地球半径为R，自转周期为T，第一宇宙速度为v，引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）地球静止卫星距离地面的高度。 14. 一个质量为的雪橇，受到与水平方向成角斜向上方的拉力，在水平地面上移动距离后撤去拉力，雪橇继续滑行一段距离后停下。雪橇与地面间的动摩擦因数，，求： （1）拉力撤掉瞬间雪橇的速度大小； （2）雪橇受到的摩擦力在全过程做的功。 15. 一辆新能源汽车在专用道上进行起步测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程中速度随时间变化规律如图所示。已知为直线、为曲线、为平行于横轴的直线。时汽车功率达到额定功率且保持不变，该车总质量为，所受到的阻力恒为，求： （1）汽车在前内受到牵引力的大小F； （2）汽车的最大速度； （3）该车前内通过的位移大小为多少？ 16. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $