精品解析：吉林省吉林市第四中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理卷

吉林四中2024--2025学年度下学期3月份月考 高一年级物理学科试题 一、单选题（每题 4分，共 28分） 1. 对质点运动的描述，以下说法正确的是（　　） A. 平抛运动是加速度变化的运动 B. 匀速圆周运动是加速度不变的运动 C. 某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度一定为零 D. 某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．平抛运动的加速度为重力加速度，保持不变，故A错误； B．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向总是指向圆心，即加速度方向时刻发生变化，故B错误； CD．加速度与速度没有直接关系，某时刻质点的加速度为零，此时刻质点的速度不一定为零，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（　　） A. F突然消失，小球将沿轨迹做离心运动 B. F突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 C. F突然变大，小球将沿轨迹做离心运动 D. F突然变小，小球将沿轨迹逐渐靠近圆心 【答案】A 【解析】 【详解】A．若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，故A正确； BD．若F突然变小，不足以提供所需向心力，小球将沿轨迹做逐渐远离圆心的离心运动，故B、D错误； C．若F突然变大，超过了所需向心力，小球将沿轨迹做逐渐靠近圆心的运动，故C错误。 故选A。 3. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点向心加速度大小之比为 C. B、C两点角速度之比为 D. 、两点线速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，、为链条传动，线速度大小相等 即 故A错误； B．根据可知 故B错误； C．由题意可知，、为同轴转动，角速度大小相等 即 故C正确； D．根据可知 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球运动到圆管最高点，速度大小为，重力加速度取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对分析，取向下为正方向，根据牛顿第二定律有  可得，圆管对小球的弹力为  根据牛顿第三定律可知，小球对圆管的弹力大小为，方向竖直向下，圆管处于平衡状态，则此时杆对圆管的弹力为，故选B。 5. 如图所示，在水平圆台的转轴上的O点固定一根结实的细绳，细绳长度为l，细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m，木箱与水平圆台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度为g，不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动下列说法中不正确的是（　　） A. 当圆台的角速度时，细绳中无张力 B. 当圆台的角速度时，细绳中有张力 C. 当圆台的角速度时，圆台对木箱无支持力 D. 当圆台的角速度时，圆台对木箱有支持力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．细绳中恰好无张力时，静摩擦力达到最大，由静摩擦力提供向心力，有 解得 可得当时绳子无张力，时绳子有张力，故AB正确； CD．圆台对木箱恰好无支持力时，有 解得 当时，圆台对木箱无支持力，故C正确，D错误。 本题选不正确的，故选D。 6. 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为的地方有一质量为m的质点，球体与质点间的万有引力大小为F。现从M中挖去半径为的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】质量为M的球体对质点m的万有引力 挖去的球体的质量 质量为的球体对质点m的万有引力 则剩余部分对质点m的万有引力 故选D。 7. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器在预定地点准确着陆，实现世界首次月球背面采样返回。“嫦娥六号”探测器的发射过程可以简化如下：探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，在近月点多次变轨，由椭圆轨道变为圆形轨道。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥六号”在圆形轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B. “嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小 C. “嫦娥六号”在地月转移轨道上经过近月点的加速度比在椭圆轨道上经过该点时的加速度大 D. “嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点时的速度小于在圆形轨道上经过该点时的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星绕月球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力 可得 月球第一宇宙速度等于卫星在月球表面轨道做匀速圆周运动的线速度，所以“嫦娥六号”在圆形轨道上的速度比月球的第一宇宙速度小，故A错误； B．由于椭圆轨道的半长轴大于圆形轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知“嫦娥六号”在圆形轨道上经过近月点时的加速度等于在地月转移轨道上经过近月点时的加速度，故C错误； D．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以“嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点的速度比在圆形轨道上经过近月点时的大，故D错误。 故选B。 二、多选题（每题6分，选对但不全得3分，共18分） 8. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ） A. 图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B. 图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C. 图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D. 图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为离心运动而被甩出去，不是受到了离心力的作用，A错误； B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度较小时，会内轨挤压内侧轮缘，火车速度越小，内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大，故火车轮与轨道磨损不一定越小，B正确； C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力方向改变，C错误； D．在一座凹形桥的最低点，由 可知，同一辆车子速度越大，桥面对车子的支持力越大，即车对桥面的压力越大，D正确。 故选BD。 9. 研究人员使用“天眼”望远镜，在武仙座球状星团中发现了一个脉冲双星系统。如图所示，在这个双星系统中，主星是一颗毫秒脉冲星，伴星的物质会被主星的星风加热并吸走一部分，从而使两星之间的距离逐渐增大。已知某时刻主星的质量为，伴星的质量为，且，两星运动的周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 主星与伴星的轨迹半径之比为 B. 主星与伴星的向心加速度之比为 C. 主星与伴星的运动速率之和为 D. 主星与伴星的间距为 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．设主星与伴星运动的半径分别为，两星体间的万有引力提供彼此做圆周运动的向心力，有 解得两星体运动半径之比为 两星体之间的距离为 AD错误； B．设主星与伴星运动的加速度大小分别为，由万有引力提供向心力有 解得两星体运动的加速度之比为 B正确； C．圆周运动中线速度与关系为 则双星系统中主星和伴星的运动速率之和为 联立解得 C正确。 故选BC。 10. 2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅，已知月球半径为R，表面重力加速度大小为，引力常量为G，不考虑月球自转，则下列说法正确的是（　　） A. 在环月飞行时，嫦娥六号所受合力为零 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 嫦娥六号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在环月飞行时，嫦娥六号所受合力提供向心力，不为零，故A错误； BC．在月球表面有 解得月球的质量为 根据 解得月球的密度为 故BC正确； D．根据万有引力提供向心力可得 解得嫦娥六号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为 故D错误。 故选BC。 三、实验题（每空 2分，共14分） 11. 如图甲为探究向心力跟质量、半径、角速度关系的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小，可以忽略。 （1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制_____和_____两个变量不变。改变转台的转速，由_____读出对应每个转速金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度_____。 （2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期中的数据，他用图像法来处理数据，作出了如图乙所示的图像，图线是一条过原点的直线，请你分析图像横坐标表示的物理量是_____（用题中所给字母表示）。 （3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有____和____。 【答案】（1） ①. 半径 ②. 质量 ③. 力传感器 ④. （2） （3） ①. 刻度尺 ②. 天平 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制金属块转动半径和金属块质量两个变量不变；金属块受的拉力可由力传感器直接测量。 [4]根据题意知转动的角速度 【小问2详解】 由向心力公式，可得当保持m和r不变，力F与成正比，故图像横坐标表示的物理量是。 【小问3详解】 [1][2]为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到刻度尺测量金属块转动的半径，天平测量金属块的质量。 四、解答题（共40分） 12. 1969年7月20日,人类第一次登上月球,宇航员在月球表面做了这样一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度同时由静止释放,二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间落到月球表面．已知引力常量为G,月球的半径为R，不考虑月球自转的影响．求： （1）月球表面的自由落体加速度大小g月; （2）月球的质量M; （3）在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期． 【答案】（1） （2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 h=g月t2 月球表面的自由落体加速度大小 （2）若不考虑月球自转的影响 月球的质量 （3）质量为m'的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动 在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期 13. 质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度取。忽略空气阻力的影响。 （1）若小球恰好通过最高点，则其在最高点处的速度为多大？ （2）某次运动中小球在最低点时细绳恰好被拉断，绳断后小球做平抛运动，如图所示，求小球做平抛运动的水平位移的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当小球恰好通过最高点时 所以 【小问2详解】 若细绳此时恰好被拉断，则=170N 小球在最低点时 代入数据得v=16m/s 绳断后，小球做平抛运动，设水平距离为x，则有 得t=s 水平距离。 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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林四中2024--2025学年度下学期3月份月考 高一年级物理学科试题 一、单选题（每题 4分，共 28分） 1. 对质点运动的描述，以下说法正确的是（　　） A. 平抛运动是加速度变化的运动 B. 匀速圆周运动是加速度不变的运动 C. 某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度一定为零 D. 某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零 2. 如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（　　） A. F突然消失，小球将沿轨迹做离心运动 B. F突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 C. F突然变大，小球将沿轨迹做离心运动 D. F突然变小，小球将沿轨迹逐渐靠近圆心 3. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为 B. A、B两点向心加速度大小之比为 C. B、C两点角速度之比为 D. 、两点线速度之比为 4. 如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球运动到圆管最高点，速度大小为，重力加速度取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在水平圆台的转轴上的O点固定一根结实的细绳，细绳长度为l，细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m，木箱与水平圆台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度为g，不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动下列说法中不正确的是（　　） A. 当圆台的角速度时，细绳中无张力 B. 当圆台的角速度时，细绳中有张力 C. 当圆台的角速度时，圆台对木箱无支持力 D. 当圆台的角速度时，圆台对木箱有支持力 6. 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为的地方有一质量为m的质点，球体与质点间的万有引力大小为F。现从M中挖去半径为的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 7. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器在预定地点准确着陆，实现世界首次月球背面采样返回。“嫦娥六号”探测器的发射过程可以简化如下：探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，在近月点多次变轨，由椭圆轨道变为圆形轨道。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥六号”在圆形轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B. “嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小 C. “嫦娥六号”在地月转移轨道上经过近月点的加速度比在椭圆轨道上经过该点时的加速度大 D. “嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点时的速度小于在圆形轨道上经过该点时的速度 二、多选题（每题6分，选对但不全得3分，共18分） 8. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ） A. 图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B. 图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C. 图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D. 图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 9. 研究人员使用“天眼”望远镜，在武仙座球状星团中发现了一个脉冲双星系统。如图所示，在这个双星系统中，主星是一颗毫秒脉冲星，伴星的物质会被主星的星风加热并吸走一部分，从而使两星之间的距离逐渐增大。已知某时刻主星的质量为，伴星的质量为，且，两星运动的周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 主星与伴星的轨迹半径之比为 B. 主星与伴星的向心加速度之比为 C. 主星与伴星的运动速率之和为 D. 主星与伴星的间距为 10. 2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅，已知月球半径为R，表面重力加速度大小为，引力常量为G，不考虑月球自转，则下列说法正确的是（　　） A. 在环月飞行时，嫦娥六号所受合力为零 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 嫦娥六号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为 三、实验题（每空 2分，共14分） 11. 如图甲为探究向心力跟质量、半径、角速度关系的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小，可以忽略。 （1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制_____和_____两个变量不变。改变转台的转速，由_____读出对应每个转速金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度_____。 （2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期中的数据，他用图像法来处理数据，作出了如图乙所示的图像，图线是一条过原点的直线，请你分析图像横坐标表示的物理量是_____（用题中所给字母表示）。 （3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有____和____。 四、解答题（共40分） 12. 1969年7月20日,人类第一次登上月球,宇航员在月球表面做了这样一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度同时由静止释放,二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间落到月球表面．已知引力常量为G,月球的半径为R，不考虑月球自转的影响．求： （1）月球表面的自由落体加速度大小g月; （2）月球的质量M; （3）在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期． 13. 质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度取。忽略空气阻力的影响。 （1）若小球恰好通过最高点，则其在最高点处的速度为多大？ （2）某次运动中小球在最低点时细绳恰好被拉断，绳断后小球做平抛运动，如图所示，求小球做平抛运动的水平位移的大小。 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？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $