精品解析：江苏省连云港市灌南高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

灌南高级中学2024-2025学年第二学期第一次月考 高一年级物理学科试卷 考试时间长度：75分钟 满分100分 一、单选题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 万有引力定律，关于引力常量G， 下列说法正确的是（　　） A. G是比例系数，没有单位 B. G的单位是N C. G的单位是N·m/kg D. G的单位是N·m2/kg2 2. 要使两质点间的万有引力减小到原来的，下列说法正确的是（　　） A. 使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的2倍 B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的 C. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离变为原来的2倍 D. 使两物体间的距离增大到原来的4倍，质量均变为原来的2倍 3. 关于功率，下列说法中正确的是 ( ) A. 功率是说明力做功多少的物理量 B. 功率是说明力做功快慢的物理量 C. 做功时间越长，功率一定小 D. 力做功越多，功率一定大 4. 如图所示，地球和月球连线上的P1、P2两点为两个拉格朗日点，处在拉格朗日点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。科学家设想分别在两个拉格朗日点建立两个空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以、分别表示P1、P2处两空间站的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力做功6J，物体克服力做功8J，则力、的合力对物体做功（　　） A. 14J B. 10J C. 2J D. -2J 6. 如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为(　　 ) A. 48 W　24 W B. 24 W　48 W C. 24 W　12 W D. 12 W　24 W 7. 如图所示，质量为的小球，从桌面以上高处的A点下落到地面的B点，桌面高，选择桌面为参考平面。关于小球的重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球下落过程中，先增大后减小 8. 某卫星发射后先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星第一次变轨时发动机做负功，第二次变轨时发动机做正功 B. 卫星在轨道③上的线速度大于 C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 9. 如图所示，把质量为m的石块从h高处以30°角斜向上方抛出，初速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g。取石块出手点为零势能参考平面，则下列说法正确的是（ ） A. 石块运动过程中的最大动能为 B. 石块运动过程中的机械能为 C. 石块从抛出到落地动能的变化量为mgh D. 石块运动过程中最小速度为 10. 质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，质量分别为、的物体1和2用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，且。时刻将两物体由静止释放，物体2的加速度大小为a。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列选项正确的是（　　） A. 两物体的加速度相同 B. a与成反比 C. 物体1机械能增加量小于物体2机械能减少量 D. 物体1动能增加量小于其重力势能增加量 二、非选择题：共5题，共56分第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位 12. 某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2。小球直径d，光电计时器记录下小球通过光电门的时间Δt1，Δt2，已知当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量 （填选项序号）。 A. 小球的质量m B. 光电门1和光电门2之间的距离h C. 小球从光电门1到光电门2下落的时间t （2）小球通过光电门1时的瞬时速度v1 = ___________（用题中所给的物理量符号表示） （3）若满足表达式__________（用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （4）小明和小凯实验前发现光电门1损坏，就拆掉光电门1，用其余器材做实验，他们上下调节光电门2，记录多组实验数据，利用记录的数据作出图像，根据图像判断机械能守恒是否成立。 ①除光电门记录Δt以外，他们还补充测量了一个物理量X，X应该代表__________； ②最能直观地判断出结论的是__________（、、，）图像。 13. 2024年6月，嫦娥六号探测器在人类历史上首次实现月球背面采样。采样的月壤质量为，测得其在月球表面的重力为。已知月球半径为，引力常量为。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量。 14. 如图所示，质量的物体，在斜向下与水平方向的夹角、大小为的力的作用下，从静止开始运动，通过的位移为，已知物体与水平面间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，问： （1）力对物体做多少功？ （2）合力对物体做多少功？ 15. 如图所示，运输机器人水平推着小车沿水平地面从静止开始运动，机器人对小车和货物做功的功率恒为40W，已知小车和货物的总质量为20kg，小车受到的阻力为小车和货物重力的，小车向前运动了18m时达到最大速度，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小车运动的最大速度的大小； （2）机器人在这段时间对小车和货物做的功； （3）小车发生这段位移所用时间t。 16. 一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a； （2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ； （3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 灌南高级中学2024-2025学年第二学期第一次月考 高一年级物理学科试卷 考试时间长度：75分钟 满分100分 一、单选题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 万有引力定律，关于引力常量G， 下列说法正确的是（　　） A. G是比例系数，没有单位 B. G的单位是N C. G的单位是N·m/kg D. G的单位是N·m2/kg2 【答案】D 【解析】 【详解】由，可得 可知引力常量G的单位是N·m2/kg2。 故选D。 2. 要使两质点间的万有引力减小到原来的，下列说法正确的是（　　） A. 使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的2倍 B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的 C. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离变为原来的2倍 D. 使两物体间的距离增大到原来的4倍，质量均变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的，故A错误； B．根据可知，使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的，则两质点间的万有引力不变，故B错误； C．根据可知，使其中一个物体的质量减小到原来的，距离变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的，故C错误； D．根据可知，使两物体间的距离增大到原来的4倍，质量均变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的，故D正确。 故选D。 3. 关于功率，下列说法中正确的是 ( ) A. 功率是说明力做功多少的物理量 B. 功率是说明力做功快慢的物理量 C. 做功时间越长，功率一定小 D. 力做功越多，功率一定大 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率是说明物体单位时间做功多少的物理量，选项A错误； B．功率是说明力做功快慢的物理量，选项B正确； C．根据 ,故在做功一样时，做功时间越长，功率一定小，选项C错误； D．根据可知， 力做功越多，功率不一定大，选项D错误； 故选B。 4. 如图所示，地球和月球连线上的P1、P2两点为两个拉格朗日点，处在拉格朗日点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。科学家设想分别在两个拉格朗日点建立两个空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以、分别表示P1、P2处两空间站的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，根据 可知，轨道半径越大，其加速度就越大，故有 故选D。 5. 物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力做功6J，物体克服力做功8J，则力、的合力对物体做功（　　） A. 14J B. 10J C. 2J D. -2J 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，力对物体做功为，力对物体做功为， 合力做功等于各分力做功的代数和，与力的方向无关。因此合力做功为 故选D。 6. 如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为(　　 ) A. 48 W　24 W B. 24 W　48 W C. 24 W　12 W D. 12 W　24 W 【答案】B 【解析】 【详解】由得，木块的加速度：          前2s内木块的位移：          重力在前2s内做的功，平均功率   木块在第2s末的瞬时速度     第2s末重力的瞬时功率，故选B． 【点睛】本题注意瞬时功率的一般表达式． 7. 如图所示，质量为的小球，从桌面以上高处的A点下落到地面的B点，桌面高，选择桌面为参考平面。关于小球的重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球下落过程中，先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．选择桌面为参考平面，则小球在A点时的重力势能为 小球在B点时的重力势能为 故A错误，B正确； CD．小球下落过程中，重力势能不断减小，故CD错误。 故选B。 8. 某卫星发射后先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星第一次变轨时发动机做负功，第二次变轨时发动机做正功 B. 卫星在轨道③上的线速度大于 C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 【答案】D 【解析】 【详解】AC．卫星低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，发动机做正功，所以卫星第一次变轨时发动机做正功，第二次变轨时发动机做正功，则卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能大，故AC错误； B．根据卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得 因卫星在轨道③上的半径大于卫星在轨道①上的半径，故卫星在轨道③上运行的速度小于卫星在轨道①上运行的速度，而卫星在轨道①上的线速度等于地球第一宇宙速度，故卫星在轨道③上的线速度小于，故B错误； D．根据开普勒第三定律 因卫星在轨道②上的半长轴小于卫星在轨道③上的半径，故卫星在轨道②上的运行周期小于在轨道③上的运行周期，则卫星在轨道②上的运行周期小于24h，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，把质量为m的石块从h高处以30°角斜向上方抛出，初速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g。取石块出手点为零势能参考平面，则下列说法正确的是（ ） A. 石块运动过程中的最大动能为 B. 石块运动过程中的机械能为 C. 石块从抛出到落地动能的变化量为mgh D. 石块运动过程中最小速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．石块从抛出到落地，由动能定理 可知石块运动过程中的最大动能为 故A错误； B．取石块出手点为零势能参考平面，根据机械能守恒定律得，石块运动过程中的机械能为 故B错误； C．石块从抛出到落地，由动能定理 故C正确； D．当石块运动到最高点时，速度最小，则石块运动过程中最小速度为 故D错误。 故选C。 10. 质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】力F是线性变化，可以用平均力求功。则所有力对物体做的功为 故选D。 11. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，质量分别为、的物体1和2用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，且。时刻将两物体由静止释放，物体2的加速度大小为a。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列选项正确的是（　　） A. 两物体的加速度相同 B. a与成反比 C. 物体1机械能增加量小于物体2机械能减少量 D. 物体1动能增加量小于其重力势能增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．两物体由静止释放后，由于，所以物体1向上加速，物体2向下加速，两物体的加速度大小相等，方向相反，加速度不同，故A错误； B．对物体1根据牛顿第二定律，有 对物体2根据牛顿第二定律，有 解得，所以a与成正比，故B错误； C．两物体组成的系统机械能守恒，所以物体1机械能增加量等于物体2机械能减少量，故C错误； D．假设物体1上升的高度为h，则物体1动能增加量为 物体1重力势能增加量为 根据牛顿第二定律，有 因，故，即，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位 12. 某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2。小球直径d，光电计时器记录下小球通过光电门的时间Δt1，Δt2，已知当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量 （填选项序号）。 A. 小球的质量m B. 光电门1和光电门2之间的距离h C. 小球从光电门1到光电门2下落的时间t （2）小球通过光电门1时的瞬时速度v1 = ___________（用题中所给的物理量符号表示） （3）若满足表达式__________（用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （4）小明和小凯实验前发现光电门1损坏，就拆掉光电门1，用其余器材做实验，他们上下调节光电门2，记录多组实验数据，利用记录的数据作出图像，根据图像判断机械能守恒是否成立。 ①除光电门记录Δt以外，他们还补充测量了一个物理量X，X应该代表__________； ②最能直观地判断出结论的是__________（、、，）图像。 【答案】（1）B （2） （3） （4） ①. 释放点到光电门2的高度 ②. 【解析】 【小问1详解】 小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为， 小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得 联立可得 由上可知，还需要知道光电门1和光电门2之间的距离h。 故选B。 【小问2详解】 小球经过光电门1的速度可表示为 【小问3详解】 由（1）分析，可知，若满足表达式 就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 【小问4详解】 [1]由题意知，拆掉光电门1，上下调节光电门2，即改变光电门2与释放点的高度，设为H，释放点的初速度为零，根据机械能守恒则有 又，可得 由此可知X应该代表释放点到光电门2的高度； [2]用X代替H，则有 变形得 可知最能直观地判断出结论的是 13. 2024年6月，嫦娥六号探测器在人类历史上首次实现月球背面采样。采样的月壤质量为，测得其在月球表面的重力为。已知月球半径为，引力常量为。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 月壤质量为，测得其在月球表面的重力为，则有 解得 【小问2详解】 在月球表面有 结合上述解得 14. 如图所示，质量的物体，在斜向下与水平方向的夹角、大小为的力的作用下，从静止开始运动，通过的位移为，已知物体与水平面间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，问： （1）力对物体做多少功？ （2）合力对物体做多少功？ 【答案】（1）32J （2）11.2J 【解析】 【详解】（1）根据功定义式，力F对物体做的功为 （2）根据平衡条件，支持力 摩擦力大小为 摩擦力对物体做功 合力对物体做功 15. 如图所示，运输机器人水平推着小车沿水平地面从静止开始运动，机器人对小车和货物做功的功率恒为40W，已知小车和货物的总质量为20kg，小车受到的阻力为小车和货物重力的，小车向前运动了18m时达到最大速度，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小车运动的最大速度的大小； （2）机器人在这段时间对小车和货物做的功； （3）小车发生这段位移所用时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当牵引力等于阻力时小车的速度达到最大，则 又 联立解得 【小问2详解】 根据动能定理 解得机器人在这段时间对小车和货物做的功 【小问3详解】 小车发生这段位移所用时间 16. 一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a； （2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ； （3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。 【答案】（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s 【解析】 【详解】（1）由图线I可知，物体滑行5m到斜面底端时势能为零，故零势能面为斜面底端所在水平面。开始下滑时 Ep0=mgh0=30J 其中 h0=Lsinθ=3m 可得 由图线II可知，物块下滑过程中动能从零增大为 解得末速度为 小物块由静止开始匀加速下滑有 可得a=2m/s2，方向沿斜面向下。 （2）下滑过程中，物块受力情况为 由牛顿运动定律可知 其中 且 可得 将a=2m/s2代入得 （3）由图线可知，Ep、Ek与s的函数关系分别为 Ep=30−6s Ek=2s 联立可得，s=3.75m时小物块的动能与重力势能相等。由 知下滑时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $