精品解析：吉林省长春市长春汽车经济技术开发区第六中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

汽开区六中2024-2025学年度高一下学期月考试题 物理学科 考试说明：1.考试时间为75分钟，满分100分，选择题涂卡。 2.考试完毕交答题卡。 第I卷 一、选择题（本题包括10个小题，共46分。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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 不考虑空气阻力，下列运动中不是匀变速运动的是（　　） A. 绕地球做匀速圆周运动的卫星 B. 从窗口自由释放下落的小球 C. 从窗口水平抛出的小球 D. 沿光滑斜面下滑的小球 2. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 在电影《流浪地球2》中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径约为6400km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（地球表面的重力加速度取10m/s2）（　　） A. 6400km B. 3200km C. 1600km D. 800km 4. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的；如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g取10 m/s2）（　　） A. 15 m/s B. 20 m/s C. 25 m/s D. 30 m/s 5. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，最后都落在同一水平面上。下列说法正确的有（　　） A. 小球a、b在运动过程中重力的平均功率相等 B. 小球b、c在运动过程中重力的平均功率相等 C. 小球a、b落地时重力的瞬时功率不相等 D. 小球b、c落地时重力的瞬时功率相等 6. 银河系的恒星大约四分之一是双星。如图所示，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，且，已知引力常数为G，那么以下正确的是（　　） A. 由于，所以星体S1的向心力小于S2的向心力 B. S1质量大于S2质量 C. 两星做圆周运动线速度相等 D. S2质量为 7. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，若保持轨迹的圆心O到悬点P的距离不变，重力加速度为g。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l关系的图像和绳对小球的拉力F与绳长l关系的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（　　） A. 牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法 9. 图甲是一种回转自升塔式起重机，该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示。内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，g取，则以下说法正确的是（　　） A. 物体在内运动的最大速度为 B. 起重机的额定功率为 C. 内起重机对物体做的功小于内起重机对物体做的功 D. 内起重机对物体做的功大于内起重机对物体做的功 10. 2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（　　） A. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点的速度均小于7.9km/s B. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度 C. 飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为 D. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为 第II卷 二、非选择题（本题包括5个小题，共54分） 11. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度，质量的关系实验”。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左、右塔轮半径之比可调整成、和，左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。 （1）该实验用到的方法是（ ） A. 理想实验 B. 等效替代法 C. 微元法 D. 控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为_____，左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明____。 12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.物体一个 B.天平一台（附砝码一套） C.精确秒表一只 D.弹簧测力计一个 已知引力常量为G，为测定该行星的质量M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），绕行n圈用时为t，则绕行周期为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、B、D，所测物理量为物体质量m、重力F。则该行星的质量表达式为M=______。（用G、F、m、t、n表示） 13. 宇航员在某质量分布均匀的星球上将一物体（可看成质点）用轻绳拉住在竖直平面做圆周运动，小球恰好过最高点，并且过最高点的速度为，绳长为l。已知该星球的半径为R。试求： （1）求该星球表面的重力加速度g； （2）求该星球的质量M； （3）求该星球的第一宇宙速度v。 14. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等， ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度，质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，水平抛出前瞬间，石块对长臂顶部向上的压力为抛出后垂直打在倾角为的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）石块在长臂顶部抛出时的速度； （2）则石块打在斜面上的点距地面高度； （3）斜面的右端点A距抛出点的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汽开区六中2024-2025学年度高一下学期月考试题 物理学科 考试说明：1.考试时间为75分钟，满分100分，选择题涂卡。 2.考试完毕交答题卡。 第I卷 一、选择题（本题包括10个小题，共46分。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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 不考虑空气阻力，下列运动中不是匀变速运动的是（　　） A. 绕地球做匀速圆周运动的卫星 B. 从窗口自由释放下落的小球 C. 从窗口水平抛出的小球 D. 沿光滑斜面下滑的小球 【答案】A 【解析】 【详解】A．匀变速运动是加速度不变的运动，而匀速圆周运动的加速度方向一直在改变，所以绕地球做匀速圆周运动的卫星不做匀变速运动，故A正确； B．从窗口自由释放下落的小球做自由落体运动，只受到恒定的重力作用，加速度不变，是匀变速运动，故B错误； C．从窗口水平抛出的小球做平抛运动，只受到恒定的重力作用，加速度不变，是匀变速运动，故C错误； D．沿光滑斜面下滑的小球在运动方向上只受到重力的分力，加速度不变，是匀变速运动，故D错误。 故选A。 2. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力F偏向圆心。 故选C。 3. 在电影《流浪地球2》中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径约为6400km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（地球表面的重力加速度取10m/s2）（　　） A. 6400km B. 3200km C. 1600km D. 800km 【答案】C 【解析】 【详解】设地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，太空电梯离地高度为h，太空电梯所在位置处的重力加速度为，根据万有引力公式有 代入数据有 解得 故选C。 4. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的；如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g取10 m/s2）（　　） A. 15 m/s B. 20 m/s C. 25 m/s D. 30 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】汽车在拱桥的最高点时，向心力由重力和支持力的合力提供，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，根据牛顿第二定律 若支持力应为0，根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 5. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，最后都落在同一水平面上。下列说法正确的有（　　） A. 小球a、b在运动过程中重力的平均功率相等 B. 小球b、c在运动过程中重力的平均功率相等 C. 小球a、b落地时重力的瞬时功率不相等 D. 小球b、c落地时重力的瞬时功率相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．重力做功可用重力与在重力方向上的位移的相乘计算，a、b、c三个小球所受重力相同，在重力方向上的位移也相同，所以重力对三个球做功相等；b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛运动，两球下落时间相同，根据 解得 设斜面倾角为 ，则光滑斜面下滑，对a的加速度 解得 a的运动的时间要比b、c的长，由于重力对三个小球做功相等，根据功率公式 可得 故A错误，B正确； CD．b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛运动，竖直方向均为自由落体运动，则 可得b、c竖直方向分速度为 a沿斜面做匀加速直线运动，因此 可得a落地时的速度为 则a落地时的竖直方向分速度为 因此落地时重力的瞬时功率分别为 故CD正确。 故选BCD。 6. 银河系的恒星大约四分之一是双星。如图所示，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，且，已知引力常数为G，那么以下正确的是（　　） A. 由于，所以星体S1的向心力小于S2的向心力 B. S1质量大于S2质量 C. 两星做圆周运动线速度相等 D. S2质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两星均靠万有引力提供向心力： ，故两星向心力相等，故A错误； B． 根据万有引力提供向心力有： 所以 即半径与其质量成反比，r1＞r2，所以m1＜m2，即S1质量小于S2质量，故B错误； C．因为角速度相等，而半径不同，所以线速度不等，故C错误； D． 根据万有引力提供向心力有： 得： 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，若保持轨迹的圆心O到悬点P的距离不变，重力加速度为g。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长l关系的图像和绳对小球的拉力F与绳长l关系的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】受力分析如图所示 AB．对球分析 解得 角速度与绳长l无关，故AB错误； CD．由上述公式解得 可知绳对小球的拉力F与绳长l成正比，故C错误，D正确。 故选D。 8. 下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（　　） A. 牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法 【答案】BD 【解析】 【详解】A．伽利略的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因。故A错误； B．通过研究第谷的观测数据，开普勒发现所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。故B正确； C．卡文迪许对引力常量G进行了准确测定。故C错误； D．根据平均速度的定义式 当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法。故D正确。 故选BD。 9. 图甲是一种回转自升塔式起重机，该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示。内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，g取，则以下说法正确的是（　　） A. 物体在内运动的最大速度为 B. 起重机的额定功率为 C. 内起重机对物体做的功小于内起重机对物体做的功 D. 内起重机对物体做的功大于内起重机对物体做的功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图像可知，物体在内做匀加速直线运动，时物体的速度为 由于后物体继续做加速度逐渐减小的加速运动，可知物体在内运动的最大速度大于，故A错误； B．由图像可知，在时，物体结束做匀加速运动，此时起重机功率达到最大功率，根据牛顿第二定律可得 解得 则起重机的额定功率为 故B正确； CD．内，物体的位移为 内起重机对物体做的功为 内起重机保持额定功率不变，则内起重机对物体做的功 可得 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（　　） A. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点的速度均小于7.9km/s B. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度 C. 飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为 D. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．停泊轨道（I）半径近似为地球半径R，则飞船在停泊轨道（I）运行的速度等于第一宇宙速度，即7.9km/s，飞船在停泊轨道（I）P点加速，做离心运动进入转移轨道（Ⅱ），故飞船在转移轨道（Ⅱ）上P点的速度大于在停泊轨道（I）上P点的速度，即大于7.9km/s，故A错误； B．由万有引力提供向心力有 解得 可知，飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 则飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为，故C错误； D．由开普勒第三定律有 解得 故D正确。 故选BD。 第II卷 二、非选择题（本题包括5个小题，共54分） 11. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度，质量的关系实验”。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左、右塔轮半径之比可调整成、 和，左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。 （1）该实验用到的方法是（ ） A. 理想实验 B. 等效替代法 C. 微元法 D. 控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为_____，左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明____。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 在质量和转动半径相等的条件下，向心力与角速度的平方成正比 【解析】 【小问1详解】 探究向心力大小与半径、角速度，质量的关系实验，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，用到的方法是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 [1]将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，由于左、右塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，左、右两边塔轮的角速度之比为； [2]左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，可知向心力大小之比为，由于两球质量相等，做圆周运动的半径相等，所以实验说明：在质量和转动半径相等的条件下，向心力与角速度的平方成正比。 12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.物体一个 B.天平一台（附砝码一套） C.精确秒表一只 D.弹簧测力计一个 已知引力常量为G，为测定该行星的质量M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），绕行n圈用时为t，则绕行周期为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、B、D，所测物理量为物体质量m、重力F。则该行星的质量表达式为M=______。（用G、F、m、t、n表示） 【答案】 ①. C ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]绕行时需要测量飞船的运行周期，则测量所用的仪器为精确秒表。 故选C。 [2]由于绕行n圈用时为t，则绕行周期为 （2）[3]在行星表面有 ， 在靠近该行星表面的圆形轨道有 解得 13. 宇航员在某质量分布均匀的星球上将一物体（可看成质点）用轻绳拉住在竖直平面做圆周运动，小球恰好过最高点，并且过最高点的速度为，绳长为l。已知该星球的半径为R。试求： （1）求该星球表面的重力加速度g； （2）求该星球的质量M； （3）求该星球的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设做圆周运动的物体的质量为m，则 解得 （2）该星球的质量为M，在该星球表面的某物体的质量为，则 解得 （3）第一宇宙速度等于飞船（或其它物体）近地环绕速度大小，设近地环绕的飞船质量为，则 解得 14. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等， ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 【答案】（1）0.64N （2）8N；2N （3）rad/s 【解析】 【小问1详解】 小物块受摩擦力提供加速度，则有N 【小问2详解】 对小物块受力分析可知竖直方向有N 水平方向有N 【小问3详解】 小物块恰好下滑时满足 水平方向有 解得rad/s 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度，质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，水平抛出前瞬间，石块对长臂顶部向上的压力为抛出后垂直打在倾角为的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）石块在长臂顶部抛出时的速度； （2）则石块打在斜面上的点距地面高度； （3）斜面的右端点A距抛出点的水平距离。 【答案】（1）5m/s；（2）1.75m；（3）0.75m 【解析】 【详解】（1）在长臂顶部，据牛顿第二定律 其中 解得 （2）石块被抛出后做平抛运动，其速度垂直于斜面，故 解得 从水平抛出到落到斜面上所经历的时间为 故平抛的水平位移 平抛的竖直高度 则石块打在斜面上的点距地面高度为 （3）该点到斜面的右端点A的水平距离 故斜面的右端点A距抛出点的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $