精品解析：贵州省贵阳市清镇市博雅实验学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

博雅学校2024-2025学年第二学期3月月考考试试题 高一 物理 考试用时：75分钟 卷面总分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出了“地心说”，认为地球处于宇宙的中心静止不动。公元16世纪，哥白尼经过对太空的仔细观测，发现这个认识存在错误，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，这个观点是 （　　） A. “日心说” B. “地心说” C. “月心说” D. “盖天说” 【答案】A 【解析】 【详解】“日心说”是关于天体运动的和“地心说”相对立的学说，它认为太阳是宇宙的中心，而不是地球，哥白尼提出的“日心说”，有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 下列关于向心加速度的表达式不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据向心加速度公式，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3. 2022年11月29日，我国研制的“神舟十五号”载人飞船顺利发射成功，首次实现了航天员在轨轮换。若将地球与“神舟十五号”飞船看成质点，他们之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ） A. B. 2F C. D. 4F 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力定律可得 如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，则有 故选C。 4. 2022年8月22日，中国航天科工携百余项展品及解决方案亮相中国国际智能产业博览会，未来五年，我国持续开展日球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究，催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律及航天发展史，下列说法中正确的是（　　） A. 开普勒在实验室通过扭秤装置比较精准测出了引力常量G的值 B. 根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上 C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越小 D. 根据开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．卡文迪许通过扭秤装置比较精准测出了引力常量G的值，故A错误； B．行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B正确； C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其速度越小，故C错误； D．根据开普勒第三定律，行星绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服(　　) A. 受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用 B. 所需的向心力由重力提供 C. 所需的向心力由弹力提供 D. 转速越快，弹力越大，摩擦力也越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A． 衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，故A错误； BCD． 由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力。故C正确，BD错误。 故选C。 6. 海王星的质量大约是地球的17倍，它的半径是地球的4倍。海王星和地球表面的第一宇宙速度的比约为多少（　　） A. 2：1 B. 4：1 C. 1：2 D. 1：4 【答案】A 【解析】 【详解】由 可得第一宇宙速度 则海王星和地球表面的第一宇宙速度的比，故选A。 7. 某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是，周期是，引力常量，试从这些数据估算地球的质量（结果保留一位有效数字）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得 可得 代入数据解得 M≈6×1024kg 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分，漏选得3分，错选得0分） 8. 质量为25kg的小孩坐在秋千上，小孩离系绳子的横梁2.5m。秋千摆到最低点时，如果小孩运动速度的大小是5m/s，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小孩在最低点处于超重状态 B. 小孩在最低点受重力、支持力、向心力 C. 小孩在最低点受到的支持力为250N D. 小孩在最低点对秋千的压力为500N 【答案】AD 【解析】 【详解】对小孩分析，在最低点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 由于 则小孩在最低点时处于超重状态，根据牛顿第三定律知，小孩对秋千的压力大小为，小孩在最低点受到的支持力大小为500N。 故选AD。 9. 2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　） A. 核心舱的质量和绕地半径 B. 核心舱的绕地线速度和绕地半径 C. 核心舱的绕地角速度和绕地周期 D. 核心舱的绕地线速度和绕地周期 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对核心舱，根据 解得 可知知道核心舱的质量m和绕地半径r，无法计算地球质量M，知道核心舱的绕地线速度v和绕地半径r，可计算出地球质量M，故A错误，B正确； C．对核心舱，根据 解得 可知知道核心舱的绕地角速度和绕地周期T，无法计算地球质量M，故C错误； D．根据 可知知道核心舱的绕地线速度和绕地周期，可计算出绕地半径r，则由B选项可知，可计算出地球质量M，故D正确。 故选BD。 10. 我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息： 名称 种类 发射时间 运行周期 东方红一号 首颗人造地球卫星 1970年4月24日 1.9小时 嫦娥一号 首颗月球探测器 2007年10月24日 2.1小时 天问一号 首颗火星探测器 2020年7月23日 8.2小时 夸父一号 首颗太阳探测卫星（绕地运行） 2022年10月9日 1.7小时 根据以上信息可确认（ ） A. “东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大 B. “东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大 C. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小 D. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 由题意可知“东方红一号”的运动周期比“夸父一号”的运动周期大，所以“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大，故A正确； B．根据万有引力提供向心力 解得 因为“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大，所以“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度小，故B错误； CD．“嫦娥一号”绕月飞行，离地球更近，而“天问一号”绕火星飞行，离地更远，轨道半径越大则发射速度越大，所以“嫦娥一号”的发射速度小些，故C正确，D错误。 故选AC。 三、填空题（第11题每空2分，第12题除1、2空1分，其余2分，合计16分） 11. 如图是一皮带传动装置示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到中心的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上，如果传动的过程当中皮带不打滑。 （1）anA：anC=___________；anB：anC=___________； （2）vA：vD=___________；A：D=___________；anA：anD=___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1] [2]由图可知，AC两点属于同缘传动，则 BCD点属于同轴传动，则 根据 可得 【小问2详解】 [1] [2] [3]根据 可得 12. 用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A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。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）在该实验中应用了_______（选择“演绎法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r的关系。 （2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的________大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）； 若皮带连接两轮的半径之比R1：R2=3∶1，则两塔轮的角速度之比∶=________标尺1和标尺2的向心力之比F1：F2=________ 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. 线速度 ②. 1:3 ③. 1:9 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法。 【小问2详解】 [1]当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，是皮带传动，因此两个塔轮边缘处的线速度大小相等； [2]根据 则,角速度之比为 [3]根据向心力计算公式 可得 四、计算题（本题共3小题，13题9分，14题14分，15题18分，共41分） 13. 有一辆质量是800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥．（g=10m/s2） （1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多少？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空？ 【答案】（1）7500N，方向竖直向下 （2）20m/s 【解析】 【详解】试题分析：汽车在桥顶，靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥顶的压力；当压力为零时，汽车靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车在桥顶的速度． （1）汽车经过桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力： 代入数据解得：N=7500N，方向竖直向下 （2）汽车对桥没有压力时，重力提供向心力，则有 解得：v=20m/s 点睛：本题主要考查了凸桥问题，知道在桥顶竖直方向上的合力提供汽车运动所需的向心力，会根据牛顿第二定律列出表达式． 14. 如图所示，一轻绳上端固定，下端系着一质量为m的小球（可视为质点）小球在水平面内做圆周运动，已知绳子长为L，绳子与竖直方向的角度为θ，重力加速度为g（用题目所给的字母表示）。 （1）画出小球的受力分析图 （2）小球所受绳子的拉力为多大？向心力为多大？ （3）求小球圆周运动的角速度、线速度、周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球受到重力mg和绳子拉力F，如下图 【小问2详解】 题意可知小球受到重力、绳子拉力而做匀速圆周运动，对小球竖直方向有 解得 绳子拉力的水平分力提供小球的向心力，即 【小问3详解】 对小球有 解得角速度 则线速度 则周期 15. 如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若小球能从B点飞出，小球将做什么运动？ （2）能实现上述运动时，小球在B点的最小速度是多少？ （3）小球以最小速度从B点飞出后，落地时间为多少？落地时C点离A点的距离为多大？ （4）假设小球在B点飞出时的最小速度大约是月球表面第一宇宙速度的，求月球的半径RM以及月球的质量MM。（已知月球表面的重力加速度为，G取6×10-11N·m²/kg²，结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）平抛运动 （2） （3）， （4）， 【解析】 【小问1详解】 小球从B点飞出时，速度沿水平方向，下落过程中仅受重力作用，小球将做平抛运动。 【小问2详解】 设小球在B点的最小速度是，在B点由牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 小球以最小速度从B点飞出后做平抛运动，设A、C间的距离是x，由平抛运动规律可得， 解得， 【小问4详解】 由 解得月球表面第一宇宙速度 根据黄金代换有 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 博雅学校2024-2025学年第二学期3月月考考试试题 高一 物理 考试用时：75分钟 卷面总分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出了“地心说”，认为地球处于宇宙的中心静止不动。公元16世纪，哥白尼经过对太空的仔细观测，发现这个认识存在错误，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，这个观点是 （　　） A. “日心说” B. “地心说” C. “月心说” D. “盖天说” 2. 下列关于向心加速度的表达式不正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 2022年11月29日，我国研制的“神舟十五号”载人飞船顺利发射成功，首次实现了航天员在轨轮换。若将地球与“神舟十五号”飞船看成质点，他们之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ） A. B. 2F C. D. 4F 4. 2022年8月22日，中国航天科工携百余项展品及解决方案亮相中国国际智能产业博览会，未来五年，我国持续开展日球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究，催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律及航天发展史，下列说法中正确的是（　　） A. 开普勒在实验室通过扭秤装置比较精准测出了引力常量G的值 B. 根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上 C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越小 D. 根据开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 5. 如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服(　　) A. 受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用 B. 所需的向心力由重力提供 C. 所需的向心力由弹力提供 D. 转速越快，弹力越大，摩擦力也越大 6. 海王星的质量大约是地球的17倍，它的半径是地球的4倍。海王星和地球表面的第一宇宙速度的比约为多少（　　） A. 2：1 B. 4：1 C. 1：2 D. 1：4 7. 某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是，周期是，引力常量，试从这些数据估算地球的质量（结果保留一位有效数字）（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分，漏选得3分，错选得0分） 8. 质量为25kg的小孩坐在秋千上，小孩离系绳子的横梁2.5m。秋千摆到最低点时，如果小孩运动速度的大小是5m/s，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小孩在最低点处于超重状态 B. 小孩在最低点受重力、支持力、向心力 C. 小孩在最低点受到的支持力为250N D. 小孩在最低点对秋千的压力为500N 9. 2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　） A. 核心舱的质量和绕地半径 B. 核心舱的绕地线速度和绕地半径 C. 核心舱的绕地角速度和绕地周期 D. 核心舱的绕地线速度和绕地周期 10. 我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息： 名称 种类 发射时间 运行周期 东方红一号 首颗人造地球卫星 1970年4月24日 1.9小时 嫦娥一号 首颗月球探测器 2007年10月24日 2.1小时 天问一号 首颗火星探测器 2020年7月23日 8.2小时 夸父一号 首颗太阳探测卫星（绕地运行） 2022年10月9日 1.7小时 根据以上信息可确认（ ） A. “东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大 B. “东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大 C. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小 D. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大 三、填空题（第11题每空2分，第12题除1、2空1分，其余2分，合计16分） 11. 如图是一皮带传动装置示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到中心的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上，如果传动的过程当中皮带不打滑。 （1）anA：anC=___________；anB：anC=___________； （2）vA：vD=___________；A：D=___________；anA：anD=___________。 12. 用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A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。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）在该实验中应用了_______（选择“演绎法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r的关系。 （2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的________大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）； 若皮带连接两轮的半径之比R1：R2=3∶1，则两塔轮的角速度之比∶=________标尺1和标尺2的向心力之比F1：F2=________ 四、计算题（本题共3小题，13题9分，14题14分，15题18分，共41分） 13. 有一辆质量是800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥．（g=10m/s2） （1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多少？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空？ 14. 如图所示，一轻绳上端固定，下端系着一质量为m的小球（可视为质点）小球在水平面内做圆周运动，已知绳子长为L，绳子与竖直方向的角度为θ，重力加速度为g（用题目所给的字母表示）。 （1）画出小球的受力分析图 （2）小球所受绳子的拉力为多大？向心力为多大？ （3）求小球圆周运动的角速度、线速度、周期。 15. 如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若小球能从B点飞出，小球将做什么运动？ （2）能实现上述运动时，小球在B点的最小速度是多少？ （3）小球以最小速度从B点飞出后，落地时间为多少？落地时C点离A点的距离为多大？ （4）假设小球在B点飞出时的最小速度大约是月球表面第一宇宙速度的，求月球的半径RM以及月球的质量MM。（已知月球表面的重力加速度为，G取6×10-11N·m²/kg²，结果均保留两位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $