精品解析：辽宁省丹东市凤城市第二中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷

2024—2025学年度下学期月考 高一物理（A） 时间：75分钟分数：100分 一、选择题∶（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A. 地球靠近太阳的过程中，运行速率变大 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的短 2. 如图所示的两幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态 C. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会侧向挤压内轨 D. 图b中火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压外轨 3. 如图所示，一质量m=2kg的小球，从离地面高度h=5m的A点自由下落到地面上的B点。小球可看成质点，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点时的重力势能一定为0 B. 小球在A点时的重力势能一定为100J C. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能增加100J D. 小球从A点下落到B点的过程中，重力做功为100J 4. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，、为细管上的两点，点与圆心等高，点为细管最低点。一个小球从点匀速率滑到点。小球从点滑到点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 重力做功功率一直增大 C. 机械能不变 D. 机械能增大 5. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。在天文学中，天文单位有严格的定义，用符号表示，即地球到太阳的距离为1。已知海王星公转的轨道半径是30，地球绕太阳的公转周期为1年，取，则海王星绕太阳的公转周期最接近（　　） A. 165年 B. 200年 C. 270年 D. 810年 6. 中国天宫空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 7. 一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为35s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A. 赛车匀加速行驶的距离是20m B. 赛车5s末的速度是10m/s C. 赛车5s末的功率是1000W D. 赛车匀速行驶的时间是30s 8. 如图所示，轻绳跨过定滑轮悬挂两物体P和Q，其质量关系为，轻绳及定滑轮的质量、摩擦力及空气阻力均不计，则在系统由静止开始运动到Q刚要碰到滑轮的过程中（　　） A. P减少的重力势能大于Q增加的机械能 B. P减少的重力势能小于Q增加的机械能 C. P增加的动能大于Q增加的动能 D. P增加的动能小于Q增加的动能 9. 根据我国载人登月工程规划，我国有可能在近几年内实现航天员登月。若航天员在月球表面附近高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的平均密度 D. 月球的第一宇宙速度 10. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一物块以初速度从底部冲上传送带向上运动，其图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，取，，，则（ ） A. 传送带的速度为 B. 传送带底端到顶端的距离为 C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D. 物块所受摩擦力方向一直与其运动方向相反 二、填空题（16分。每空各2分） 11. 如图所示，已知质量为m的小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动。重力加速度为g，不考虑一切摩擦。小球做圆周运动过程中，若小球和O点间用细线相连，则在最高点细线对小球的拉力为________；若小球和O点间用轻杆相连，则在最高点轻杆对小球的支持力大小为________。 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是____________。 A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力F和角速度ω的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板____________和挡板____________处（选填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为____________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与____________成正比。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期T进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期T数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是____________。 三、解答题（（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。若天和核心舱环绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h，已知地球质量为M、半径为R，万有引力常量为G，忽略地球自转影响，求： （1）核心舱所在轨道处的重力加速度与地球表面重力加速度的比值； （2）核心舱做匀速圆周运动的周期T。 14. 如图所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向角斜向上的力拉物块。重力加速度，，。求： （1）求物体运动的加速度： （2）力F作用3s的过程中，拉力F对物块做的功； （3）力作用时，摩擦力对物块做功的功率。 15. 如图所示，一粗糙斜面下端与光滑圆管轨道BCD相切于B点。整个装置竖直放置，圆管轨道的最低点为C，最高点为D，圆心角，轨道半径。现将一个可视为质点的滑块从斜面上距离B点2.26m处的A点由静止释放。已知滑块的质量，与斜面之间的动摩擦因数。忽略空气阻力，取重力加速度大小，。求： （1）滑块第一次通过C点时的速度大小； （2）滑块通过最高点D时对轨道的作用力； （3）滑块从D点飞出到落到斜面上的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下学期月考 高一物理（A） 时间：75分钟分数：100分 一、选择题∶（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A. 地球靠近太阳的过程中，运行速率变大 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的短 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第二定律可知，行星与中心天体的连线相同时间内扫过的面积相等，则地球和火星靠近太阳的过程中，运行速率增加，故A正确，B错误； C．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不变，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D错误。 故选A。 2. 如图所示的两幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态 C. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会侧向挤压内轨 D. 图b中火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压外轨 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，，处于超重状态，故A错误，B正确； CD．火车转弯超过规定速度行驶时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压内轨，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，一质量m=2kg的小球，从离地面高度h=5m的A点自由下落到地面上的B点。小球可看成质点，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点时的重力势能一定为0 B. 小球在A点时的重力势能一定为100J C. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能增加100J D. 小球从A点下落到B点的过程中，重力做功为100J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于没有确定零势能面，所以无法确定物体在A、B两点时的重力势能的大小，故AB错误； CD．小球从A点下落到B点的过程中，重力做的功为 由于重力做正功，所以重力势能减小，减少量为100J，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，、为细管上的两点，点与圆心等高，点为细管最低点。一个小球从点匀速率滑到点。小球从点滑到点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 重力做功功率一直增大 C. 机械能不变 D. 机械能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球从A点滑到B点的过程中，做匀速圆周运动，小球的动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，A正确； B．根据公式可得，重力的功率 由于速度方向与竖直方向的夹角逐渐增大，则逐渐减小，小球的重力和速度均不变，故重力做功的功率一直减小，B错误； CD．整个过程中小球的动能不变，重力势能减小，则小球的机械能减小，CD错误。 故选A。 5. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。在天文学中，天文单位有严格的定义，用符号表示，即地球到太阳的距离为1。已知海王星公转的轨道半径是30，地球绕太阳的公转周期为1年，取，则海王星绕太阳的公转周期最接近（　　） A. 165年 B. 200年 C. 270年 D. 810年 【答案】A 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律可得 解得 故选A。 6. 中国天宫空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．对ac因为两者的角速度相同，根据 可知 对bc根据 可得 可知 则线速度的大小关系为 选项A错误； B．对ac两者的周期相同 对bc根据开普勒第三定律可知 可知 可知周期关系为 选项B错误； C．对ac因为两者的角速度相同，根据 可知 对bc根据 可知 可知 则向心加速度的关系 选项C正确； D．同步卫星c没有脱离地球的引力范围，则发射速度要小于11.2km/s，选项D错误。 故选C。 7. 一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为35s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A. 赛车匀加速行驶的距离是20m B. 赛车5s末的速度是10m/s C. 赛车5s末的功率是1000W D. 赛车匀速行驶的时间是30s 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像可知赛车匀加速了，加速度，则赛车匀加速行驶的距离 故A错误； B．由于赛车从静止开始匀加速启动，则赛车5s末的速度 故B正确； C．前5s内，对赛车，由牛顿第二定律有 而功率 代入题中数据，联立解得 故C错误； D．由题中图像可知，赛车匀加速了5s，且还有一段变加速运动过程，则赛车匀速行驶的时间应小于30s，选D错误。 故选B。 8. 如图所示，轻绳跨过定滑轮悬挂两物体P和Q，其质量关系为，轻绳及定滑轮的质量、摩擦力及空气阻力均不计，则在系统由静止开始运动到Q刚要碰到滑轮的过程中（　　） A. P减少的重力势能大于Q增加的机械能 B. P减少的重力势能小于Q增加的机械能 C. P增加的动能大于Q增加的动能 D. P增加的动能小于Q增加的动能 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．PQ组成的系统机械能守恒，P减少的重力势能等于Q增加的机械能与P增加的动能之和，故P减少的重力势能大于Q增加的机械能，故A正确，B错误； CD．PQ速度大小始终相等，由于，P增加的动能大于Q增加的动能，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 根据我国载人登月工程规划，我国有可能在近几年内实现航天员登月。若航天员在月球表面附近高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的平均密度 D. 月球的第一宇宙速度 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律有 ， 解得 故A正确； B．在月球表面，万有引力等于重力，则有 又 解得 故B正确； C．根据上述解析及物体密度公式可得 故C正确； D．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故D错误。 故选ABC。 10. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一物块以初速度从底部冲上传送带向上运动，其图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，取，，，则（ ） A. 传送带的速度为 B. 传送带底端到顶端的距离为 C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D. 物块所受摩擦力方向一直与其运动方向相反 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时物块与传送带速度相同，因此传送带速度为，故A错误； B．物块上升的位移大小等于图像所包围的面积大小，为 所以传送带底端到顶端的距离为10m，故B正确； C．在内物块的加速度大小为 根据牛顿第二定律得 解得 故C正确； D．由乙图可知在内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。 故选BC。 二、填空题（16分。每空各2分） 11. 如图所示，已知质量为m的小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动。重力加速度为g，不考虑一切摩擦。小球做圆周运动过程中，若小球和O点间用细线相连，则在最高点细线对小球的拉力为________；若小球和O点间用轻杆相连，则在最高点轻杆对小球的支持力大小为________。 【答案】 ①. 0 ②. mg 【解析】 【详解】[1]依题意，若小球和O点间用细线相连，小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动。则有 又 联立，解得 [2]若小球和O点间用轻杆相连，小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动。则有 解得 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是____________。 A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力F和角速度ω的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板____________和挡板____________处（选填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为____________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与____________成正比。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期T进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期T数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是____________。 【答案】（1）C （2） ①. A ②. C ③. 1：4 ④. （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同，与其他三个实验方法不同。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]在探究向心力和角速度的关系时，则要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上； [3]若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为，，则向心力之比为，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1：4； [4]若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与成正比。 【小问3详解】 根据 纵标表示向心力F，则图像横坐标x表示的物理量是，图像为过原点的直线。 三、解答题（（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。若天和核心舱环绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h，已知地球质量为M、半径为R，万有引力常量为G，忽略地球自转影响，求： （1）核心舱所在轨道处的重力加速度与地球表面重力加速度的比值； （2）核心舱做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 核心舱所在轨道处，有 在地球表面处有 可得核心舱所在轨道处的重力加速度与地球表面重力加速度的比值为 【小问2详解】 核心舱做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得周期为 14. 如图所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向角斜向上的力拉物块。重力加速度，，。求： （1）求物体运动的加速度： （2）力F作用3s的过程中，拉力F对物块做的功； （3）力作用时，摩擦力对物块做功的功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律得 解得 （2）由匀变速直线运动规律得 拉力对物块做的功为 联立并代入数据解得 由匀变速直线运动规律得 摩擦力对物块做功的功率为 解得 15. 如图所示，一粗糙斜面下端与光滑圆管轨道BCD相切于B点。整个装置竖直放置，圆管轨道的最低点为C，最高点为D，圆心角，轨道半径。现将一个可视为质点的滑块从斜面上距离B点2.26m处的A点由静止释放。已知滑块的质量，与斜面之间的动摩擦因数。忽略空气阻力，取重力加速度大小，。求： （1）滑块第一次通过C点时的速度大小； （2）滑块通过最高点D时对轨道的作用力； （3）滑块从D点飞出到落到斜面上的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到C点的过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 滑块从C点到D点的过程，根据动能定理有 解得 在D点，由牛顿第二定律有 代入数据解得 由牛顿第三定律得滑块通过D点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 设滑块从D点飞出到落到斜面上的时间为t，水平方向有 竖直方向有 且 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $