精品解析：江西省南昌市新建区第二中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

新建二中2024—2025学年度下学期3月份月考试卷 高一物理 考试范围：必修二第五章；第六章；第七章 时量：75分钟总分：100分 一、选择题。（单选每题4分，多选每题6分，共10小题，计46分。其中第1—7题为单选，8—10题为多选。） 1. 关于运动的合成和分解，下列说法错误的是( ) A. 合运动的方向就是物体实际运动的方向 B. 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 C. 两个分运动是直线运动，则它们的合运动不一定是直线运动 D. 合运动与分运动具有等时性 2. 2020年7月23日，我国成功发射“天问一号”火星探测器。关于“天问一号”的发射速度v，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 电影《流浪地球》中设想用发动机推动地球：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（ ） A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1 > T2 > T3 B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1 > v2 > v3 C. 地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ，则vP < vQ D. 地球在1轨道P点加速后进入2轨道，在2轨道P点再加速后进入3轨道 4. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上、两点运动快慢关系是（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 5. 如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球(可看成质点)，让小球在竖直平面内做圆周运动．改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为(0，－b)，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　　） A. 该小球的质量为bg B. 小球运动的轨道半径为 C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零 D. 当v2=a时，小球的向心加速度为g 6. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A. 角速度的大小关系为ωa = ωb > ωc B. 向心加速度的大小关系为aa > ab > ac C. 线速度的大小关系为vb > vc > va D. 周期关系为Ta = Tb > Tc 7. 若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球的质量是地球质量的（　　） A. B. 3倍 C. 27倍 D. 9倍 8. 如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则(　　) A. 甲星所受合外力为 B. 乙星所受合外力为 C. 甲星和丙星的线速度相同 D. 甲星和丙星的角速度相同 9. 如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为1：2，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动，两圆盘上分别放置质量为m1和m2的小物体a、b，m1=2m2，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同。a距甲盘圆心r，b距乙盘圆心2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动，下列判断正确的是（　　） A. a和b的线速度之比为1：4 B. a和b的向心加速度之比为2：1 C. 随转速慢慢增加，a先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，b先开始滑动 10. 如图所示，一小球从某一高度水平抛出后，恰好落在第1级台阶的紧靠右边缘处，反弹后再次下落至第3级台阶的紧靠右边缘处．已知小球从第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为0.3s，每级台阶的宽度和高度均为18cm．小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，而竖直分量大小变为碰前的1/4，则小球（ ） A. 第一次落点与小球抛出点间的水平距离为0.144m B. 第一次落点与小球抛出点间的竖直距离为0.72m C. 抛出时的初速度为1.0m/s D. 会与第5级台阶相撞 二、填空题（本题共2小题，6分+10分=16分。） 11. 如图所示，为“用向心力演示器探究向心力公”的实验装置俯视图图中A、B槽分别与a、b两轮同轴固定，a、b两轮半径相同，在皮带的传动下匀速转动。 (1)两槽转动的角速度ωA______ωB；(选填“>”“=”或“<”) (2)①球和②球的质量比为m1：m2=2:1，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。则①球、②球的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。 12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。 (1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。 A.斜槽必须尽可能光滑 B.释放小球的位置必须相同 C.斜槽末端必须水平 (2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字) (3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为_________，小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。 三、计算题。（8分+13分+17分=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. 船以4m/s的速度垂直河岸渡河，水流的速度为5m/s。若河宽为120m，试分析计算： （1）船需要多少时间才能到达对岸？ （2）船登陆的地点离出发点的距离是多少？（结果保留根号） 14. 如图，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为，飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动，轨道半径为r，，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知引力常量G，求： （1）第一次点火和第二次点火分别是加速还是减速； （2）飞船在轨道Ⅰ上的运行速率； （3）飞船在轨道Ⅱ上的运行周期。 15. 如图所示，装置可绕竖直轴转动，杆水平，可视为质点的小环A与小球B通过细线连接，细线与竖直方向的夹角，小环A套在杆上，小球B通过水平细线固定在转轴上的点，已知小环A的质量，小球B的质量，细线长，细线长。（重力加速度取，，）。求： （1）若装置静止，求杆对小环A的摩擦力大小； （2）若装置匀速转动的角速度为，小环A受到杆对它的大小变为零，细线AB与竖直方向夹角仍为，求角速度的大小和细线BP中张力的大小； （3）小环A与杆间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时，小环A滑动前受到的摩擦力大小为。求的表达式（用表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新建二中2024—2025学年度下学期3月份月考试卷 高一物理 考试范围：必修二第五章；第六章；第七章 时量：75分钟总分：100分 一、选择题。（单选每题4分，多选每题6分，共10小题，计46分。其中第1—7题为单选，8—10题为多选。） 1. 关于运动的合成和分解，下列说法错误的是( ) A. 合运动的方向就是物体实际运动的方向 B. 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 C. 两个分运动是直线运动，则它们的合运动不一定是直线运动 D. 合运动与分运动具有等时性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据运动的合成与分解可知，合运动的方向就是物体实际运动的方向，A正确，不符合题意； B．根据力的平行四边形定则可得，当两个分速度大小与方向确定时，才能确定合速度，B错误，符合题意； C．两分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，如平抛运动，C正确，不符合题意； D．分运动与合运动具有等时性，D正确，不符合题意。 故选B。 2. 2020年7月23日，我国成功发射“天问一号”火星探测器。关于“天问一号”的发射速度v，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】第一宇宙速度7.9km/s是在地球表面运行的卫星做匀速圆周运动的速度；第二宇宙速度是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，“天问一号”脱离地球引力的束缚，仍受太阳引力的束缚，故在地球上的发射速度应大于第二宇宙速度11.2km/s；“天问一号”没有逃出太阳系，所以“天问一号”的发射速度小于16.7km/s；故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 电影《流浪地球》中设想用发动机推动地球：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（ ） A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1 > T2 > T3 B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1 > v2 > v3 C. 地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ，则vP < vQ D. 地球在1轨道P点加速后进入2轨道，在2轨道P点再加速后进入3轨道 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 由题图可知 a1 < a2 < a3 则 T1 < T2 < T3 A错误； BD．由题图可知，从轨道1到轨道3地球做“离心运动”，则在P点要依次点火加速，则v1 < v2 < v3，B错误、D正确； C．根据开普勒第二定律可知，地球在3轨道运行时vP > vQ，C错误。 故选D。 4. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上、两点运动快慢关系是（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，A、B两点都处于同一根皮带上，则线速度相等，故有 根据线速度与角速度的关系 可知，在线速度相同时，A点运动的半径小，则角速度大。B点运动的半径大，则角速度小，即 故选D。 5. 如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球(可看成质点)，让小球在竖直平面内做圆周运动．改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为(0，－b)，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　　） A. 该小球的质量为bg B. 小球运动的轨道半径为 C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零 D. 当v2=a时，小球的向心加速度为g 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球在最高点时受到拉力为F，根据牛顿第二定律可知 解得 结合图像可知 即 斜率 解得 故A错误，B正确； C．图线与横轴的交点表示小球所受的拉力为零，即合外力等于重力时的情况，故C错误； D．根据向心加速度公式可知 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A. 角速度的大小关系为ωa = ωb > ωc B. 向心加速度的大小关系为aa > ab > ac C. 线速度的大小关系为vb > vc > va D. 周期关系为Ta = Tb > Tc 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星c为地球静止卫星，所以Ta = Tc，则ωa = ωc；对于b和c，由万有引力提供向心力，得 因为rb < rc，可知ωc < ωb，即ωb > ωc = ωa，A错误； B．因a、c有相同的角速度，由a = ω2r得：aa < ac；对b和c，由万有引力提供向心力，得 因为rb < rc，可知ab > ac，即ab > ac > aa，B错误； C．因a、c有相同的角速度，由v = ωr可知va < vc；对b和c，由万有引力提供向心力，得 因为rb < rc，可知vb > vc，即vb > vc > va，C正确； D．对b和c，由万有引力提供向心力，得 因为rb < rc，可知Tc > Tb，即Ta = Tc > Tb，D错误。 故选C。 7. 若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球的质量是地球质量的（　　） A. B. 3倍 C. 27倍 D. 9倍 【答案】C 【解析】 【详解】根据星球表面万有引力等于重力，有 G＝mg 解得 g＝G 其中M是任一星球的质量，r是从星球表面到星球球心的距离。 根据密度与质量关系得 M＝ρ·πr3 则得 g＝Gρ·πr 星球的密度跟地球密度相同，星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，所以星球的半径是地球半径的3倍。 再根据M＝ρ·πr3得星球的质量是地球质量的27倍。 选项C正确，ABD错误。 故选C。 8. 如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则(　　) A. 甲星所受合外力为 B. 乙星所受合外力为 C. 甲星和丙星的线速度相同 D. 甲星和丙星的角速度相同 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．甲星所受合外力为乙、丙对甲星的万有引力的合力，则 故A项正确； B．由对称性可知，甲、丙对乙星的万有引力等大反向，乙星所受合力为0．故B项错误； CD．甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，甲、丙位于同一直线上，甲、丙的角速度相同，由 可知，甲、丙两星的线速度大小相同，但方向相反．故C项错误，D项正确。 故选AD。 【点睛】多星类问题，要注意引力半径和轨道半径不同，且一个星体的向心力是由其它几个星体万有引力的合力来提供． 9. 如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为1：2，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动，两圆盘上分别放置质量为m1和m2的小物体a、b，m1=2m2，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同。a距甲盘圆心r，b距乙盘圆心2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动，下列判断正确的是（　　） A. a和b的线速度之比为1：4 B. a和b的向心加速度之比为2：1 C. 随转速慢慢增加，a先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，b先开始滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲、乙两圆盘边缘上的各点线速度大小相等，有 ω1·R=ω2·2R 则得 ω1：ω2=2：1 所以物体相对盘开始滑动前，a与b的角速度之比为2：1，根据公式v=ωr，有 A错误； B．根据a′=ω2r得a与b的向心加速度之比为 a′1：a′2=（ω12·r）：（ω22·2r）=2：1 B正确； CD．根据 μmg=mrω2=ma 知a的临界角速度 b的临界角速度 而当a达到临界角速度时此时乙盘对应的角速度为 即当a将要滑动时，b还未到达临界角速度值，可知当转速增加时，a先开始滑动，C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一小球从某一高度水平抛出后，恰好落在第1级台阶的紧靠右边缘处，反弹后再次下落至第3级台阶的紧靠右边缘处．已知小球从第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为0.3s，每级台阶的宽度和高度均为18cm．小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，而竖直分量大小变为碰前的1/4，则小球（ ） A. 第一次落点与小球抛出点间的水平距离为0.144m B. 第一次落点与小球抛出点间的竖直距离为0.72m C. 抛出时的初速度为1.0m/s D. 会与第5级台阶相撞 【答案】A 【解析】 【详解】AC.设台阶宽度与高度均为L，则 L=18cm=0.18m，设小球从出发点到第1台阶的时间为t1，从第1台阶到第3台阶的时间为t2，则t2=0.3s．水平方向有 2L=v0t2 代入数据解得抛出时的初速度v0=1.2m/s，小球从出发点到第1台阶的竖直速度vy=gt1，从第一台阶到第3台阶，竖直方向有 2L=-vyt2+gt22 解得vy=1.2m/s，则t1=0.12s，第一次落点与小球抛出点的水平距离 x=v0t1=1.20.12m=0.144m 故A正确，C错误； B.第一次落点与小球抛出点间的竖直距离 h=gt2=100.122m=0.072m 故B错误； D.小球到达第3台阶时竖直速度 vy´=-vy+gt2=2.7m/s 小球离开第3台阶后再运到0.3s，这一过程中的水平位移 x´=v0t2=1.20.3m=0.36m 竖直位移 y´=-vy´t2+gt22=0.248m0.36m 由于小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，所以小球不会与第5级台阶相撞，故D错误． 二、填空题（本题共2小题，6分+10分=16分。） 11. 如图所示，为“用向心力演示器探究向心力公”的实验装置俯视图图中A、B槽分别与a、b两轮同轴固定，a、b两轮半径相同，在皮带的传动下匀速转动。 (1)两槽转动的角速度ωA______ωB；(选填“>”“=”或“<”) (2)①球和②球的质量比为m1：m2=2:1，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。则①球、②球的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。 【答案】 ①. = ②. 2:1 ③. 4:1 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]两槽同轴固定的两轮半径相同，线速度大小也相同，所以两槽转动的角速度相等。 (2)[2]根据可知，两球的线速度之比为2:1。 [3]根据可知，两球受到的向心力之比为4:1。 12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。 (1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。 A.斜槽必须尽可能光滑 B.释放小球的位置必须相同 C.斜槽末端必须水平 (2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字) (3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为_________，小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。 【答案】 ①. BC ②. 1.5 ③. 2.5 ④. （-15，-5） ⑤. 不能 【解析】 【详解】(1)[1]A．需要画同一运动的轨迹，则只要同一位置静止释放，若轨道粗糙每次经历了一样的摩擦阶段，还是同一个运动，不会产生实验误差，故对斜槽是否光滑无要求，故A错误； B．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确； C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故C正确； 故选BC。 (2)[2]平抛运动的轨迹上A、B、C三个位置的水平距离相等，说明时间间隔相等，竖直分运动为匀变速直线运动，由判别式有 可得时间 由水平方向的匀速直线运动，有 解得平抛的初速度为 [3]在竖直方向上B点是AC两点的中间时刻，有 两分运动的速度合成可得B点的合速度 (3)[4]由B点的竖直速度为 可得抛出点到B点的时间为 则抛出点到A点的时间为 则真抛出点到A点的两分位移为 因坐标系是向右为x轴正向，向下为y轴正向，且A点为坐标原点，故抛出点的坐标均为负值，为（-15，-5）； [5]坐标(45，65)对应的两分位移分别为 若竖直位移为0.8m，由平抛规律有 水平位移为 故小球不能通过坐标(45，65)。 三、计算题。（8分+13分+17分=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. 船以4m/s的速度垂直河岸渡河，水流的速度为5m/s。若河宽为120m，试分析计算： （1）船需要多少时间才能到达对岸？ （2）船登陆的地点离出发点的距离是多少？（结果保留根号） 【答案】（1）30s （2）30m 【解析】 【小问1详解】 因船以4m/s垂直河岸的速度渡河时间最短，则有 则有渡河时间为30s。 【小问2详解】 在渡河时间内，船沿着水流方向的位移为s=v水t=5×30m=150m 所以船登陆的地点离船出发点的距离是 14. 如图，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为，飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动，轨道半径为r，，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知引力常量G，求： （1）第一次点火和第二次点火分别是加速还是减速； （2）飞船在轨道Ⅰ上的运行速率； （3）飞船在轨道Ⅱ上的运行周期。 【答案】（1）第一次点火与第二次点火都是减速；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由高轨道到低轨道，半径减小，飞船做近心运动，所需要的向心力小于万有引力，故要减速才可实现，即第一次点火与第二次点火都是减速。 （2）由题意可知轨道Ⅰ的半径为4R，设飞船的质量为m，月球的质量为M，飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为v，由万有引力提供向心力有 假设在月球表面有一个质量为的物体，根据月球表面物体的重力近似等于物体受到的月球的引力，则 联立可得 （3）由题意可知轨道Ⅲ的半径为R，设飞船在轨道Ⅲ上的运行周期为T，根据万有引力提供向心力有 又因为 可得 由开普勒第三定律有 又有 解得 15. 如图所示，装置可绕竖直轴转动，杆水平，可视为质点的小环A与小球B通过细线连接，细线与竖直方向的夹角，小环A套在杆上，小球B通过水平细线固定在转轴上的点，已知小环A的质量，小球B的质量，细线长，细线长。（重力加速度取，，）。求： （1）若装置静止，求杆对小环A的摩擦力大小； （2）若装置匀速转动的角速度为，小环A受到杆对它的大小变为零，细线AB与竖直方向夹角仍为，求角速度的大小和细线BP中张力的大小； （3）小环A与杆间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时，小环A滑动前受到的摩擦力大小为。求的表达式（用表示） 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 对AB整体，根据力的平衡条件有 小球B，根据力的平衡条件有， 联立解得 【小问2详解】 设AB中张力为，对A，根据牛顿第二定律有 对B，根据牛顿第二定律有 竖直方向有 联立解得， 【小问3详解】 对AB整体，竖直方向有 最大静摩擦力为 所以当时，小环A受到的摩擦力方向向左，有 整理得 设角速度为时，小环A受到方向向右的最大静摩擦力，则 解得 则当时，有 解得 综上可得或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $