精品解析：安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

高一物理5月试卷 （75分钟　100分） 考试范围∶人教版《必修第二册》第五、六章（40%）+第七章（60%） 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲，画面中可以看到四位航天员在空间站授课时是漂浮着的。关于航天员，下列说法正确的是（　　） A. 他们不受重力作用 B. 他们所受的合力为零 C. 他们所受的地球引力提供向心力 D. 他们在空间站中的质量比在地球上的质量小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．航天员在太空中也受到地球引力，所以意味他们受到重力。他们所受地球引力全部充当向心力，使其处于完全失重状态而漂浮，故AB错误，C正确； D．质量是物体本身的固有属性，不随位置变化，故宇航员的质量不变，故D错误。 故选C。 2. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”是唐代诗人张志和描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后，进入如图所示的有风区，风力水平且恒定，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】雨滴进入风区之前做自由落体运动，进入风区之后，竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，速度方向与合外力的方向不在同一直线上，雨滴做曲线运动，运动轨迹向合外力的方向弯曲。因此结合图示可知，ACD错误，B正确。 故选B。 3. 北京时间2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场发射成功。中国文昌航天发射场位于海南省文昌市龙楼镇，是世界上为数不多的低纬度（靠近赤道）发射场之一，与甘肃省酒泉市的酒泉卫星发射中心相比，文昌航天发射场在选址上的优点是（ ） A. 地球的引力较小 B. 地球自转线速度较大 C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可知，两地可近似R相同，则地球的引力相同，故A错误； B．相对于地心的发射速度等于相对于地面的发射速度加上地球自转的线速度。地球自转的线速度越大，相对于地心的发射速度越大，卫星越容易发射出去。靠近赤道处，半径更大，所以自转线速度更大，故B正确； C．把地球上的物体随地球的运动看作是圆周运动，地球上任意一点的角速度都相等，根据向心力 可知不变，R越大，所需的向心力就越大，在赤道附近，更多的万有引力作了向心力，所以赤道附近处重力加速度最小，故C错误； D．在地球上各点具有相同的角速度，故D错误。 故选B。 4. 假如宇宙飞船绕地球做圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。飞船运动到P点时进行瞬间加速，开始沿椭圆轨道运动，以后飞船每经过P点都进行瞬间加速，则飞船绕地球做椭圆轨道运动的近地点位置不变，而远地点到地球中心的距离越来越大。当飞船绕地球运行的周期为8T时，飞船轨道远地点到地球中心的距离为（　　） A. 15r B. 7r C. 3r D. 2r 【答案】B 【解析】 【详解】设飞船轨道远地点到地球中心的距离为x，根据开普勒第三定律有 解得 故选B。 5. 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，轨道半径之比为2∶1，则相同时间内两卫星扫过的面积之比为（　　） A. 1∶1 B. ∶1 C. 2∶1 D. 4∶1 【答案】B 【解析】 【详解】根据 解得 可知a、b两颗人造地球卫星线速度之比 则相同时间内两卫星扫过的面积之比为 代入题中数据，联立解得 故选B。 6. 2022年11月，“天舟五号”货运飞船仅用2小时就与“天宫”空间站快速交会对接，创造了世界纪录。飞船从预定轨道Ⅰ上的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ运行，到达椭圆轨道的远地点B点时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，则关于飞船运动的叙述正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运行的速度小于沿轨道Ⅲ运行的速度 B. 在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期 C. 从A点运动到B点的过程中，速度不断减小 D. 在轨道Ⅱ上运动经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上运动经过B点时的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．万有引力提供圆周运动的向心力，则有 解得 由于轨道Ⅰ的圆周半径小于轨道Ⅲ的圆周半径，因此飞船沿轨道Ⅰ运行的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的圆周半径，因此在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B错误； C．飞船从A点运动到B点的过程中，需要克服引力做功，动能减小，飞船的速度减小，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 解得 因此飞船在轨道Ⅱ上运动经过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ上运动经过B点时的加速度，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度均为0.2m，宽度均为0.3m，当地重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。则小球抛出后首先落到的台阶是（　　） A. 第一级台阶 B. 第二级台阶 C. 第三级台阶 D. 第四级台阶 【答案】B 【解析】 【详解】将台阶的顶点连接起来，构建如图所示的斜面模型 设小球落到斜面上的时间为，斜面的倾角为，则有 结合平抛运动规律则有 解得 小球的水平位移 由于，故小球落在第二个台阶上。 故选B。 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 科学家发现，由于月球引潮力的作用，地球的自转在慢慢变缓。则下列说法正确的是（　　） A. 地球对月球的引力减小 B. 静止在两极的物体对地面的压力将减小 C. 静止在赤道上的物体对地面的压力将增大 D. 同步卫星的轨道高度需要更高 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因地球和月球质量不变，地球和月球间距离不变，可知地球对月球的引力不变，A错误； B．对静止在地球两极的物体 可知，静止在两极的物体对地面的压力将不变，B错误； C．对静止在地球赤道上的物体 因ω减小，则变大，即静止在赤道上的物体对地面的压力将增大，C正确； D．对地球的同步卫星，根据 可得 因ω减小，则h变大，即同步卫星的轨道高度需要更高，D正确。 故选CD。 9. 两个相同的铁质实心小球，两球心间的距离约为小球半径的5倍，两小球间万有引力大小为F。要使两球之间的万有引力大小为4F，可以采用的办法是（　　） A. 仅使原来两铁球球心间距离变为原来的 B. 仅使原来两铁球球体间最小距离变为原来的 C. 球心间距离不变，换成半径为原来的倍的实心铁球 D. 球心间距离变为原来的4倍，换成半径为原来的2倍的实心铁球 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设两球的半径为，两球的质量均为，根据万有引力定律可知 仅使原来两铁球球心间距离变为原来的，则此时两球之间的万有引力为，故A正确； B．根据题意可知，两球球体之间的最小距离为，若仅使原来两铁球球体间最小距离变为原来的，则此时两球球心之间的距离为 此时两球之间的万有引力为，故B错误； C．球的半径变为原来的倍，根据球体的体积可知，球体的体积变为原来的，结合可知，球的质量变为原来的倍，此时两球间的万有引力为，故C错误； D．根据上述分析可知，半径变为原来的2倍，则质量变为原来的8倍，而此时两球球心间的距离变为原来的4倍，则两球间的万有引力为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在以角速度ω转动的圆盘上有一个小孔A，某时刻，在小孔A正上方高h=1m的B处有一个小球以初速度v0=4m/s竖直向上抛出，最终小球刚好落进小孔A。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则圆盘转动的角速度可能为（　　） A. πrad/s B. 2πrad/s C. 3πrad/s D. 4πrad/s 【答案】BD 【解析】 【详解】以竖直向下为正方向，根据位移时间关系可得 解得 圆盘做圆周运动的周期为 联立解得 （n=1，2，3，…） 故选BD。 三、实验题∶本题共2小题，共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。 11. 某同学探究做圆周运动物体所受向心力的大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力Fn，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力Fn与线速度v的关系。 （1）该同学采用的实验方法为　　　　　　。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想化模型法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组Fn、v数据，如下表所示。 v/（m·s-1） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Fn/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据进行分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出Fn-v2图线____。 ②若圆柱体的运动半径r=0.9m，由作出的Fn-v2图线可得，圆柱体的质量m=____kg（结果保留1位有效数字）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 0.8 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力Fn与线速度v的关系时，保持圆柱体的质量和运动半径不变，故实验方法为控制变量法。 【小问2详解】 [1] Fn-v2的图线如图所示 [2]根据公式Fn= 可知，其中为图线的斜率，则有 又因为r=0.9m 可得圆柱体的质量m=0.8kg 12. 在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O的正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时立即被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d、e为连续五次拍下的小球位置，而后用平滑曲线连接各点得到小球做平抛运动的轨迹。已知照相机拍照的频率为20Hz。 （1）根据上述信息可知，a点______（选填“是”或“不是”）小球平抛的起点；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。 （2）小球在c点时，竖直方向的速度大小为______m/s。 （3）该星球表面的重力加速度大小为______m/s2。 【答案】（1） ①. 不是 ②. 0.4 （2）0.5 （3）4 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图乙可知，小球在水平方向上每两个点之间的距离相同，即运动时间相同，小球在竖直方向做匀加速运动，相同时间内运动的距离之比为1:3:5:7，而图中竖直方向运动的距离并非如此，故a点不是平抛的起点； [2]因为照相机拍照的频率为20Hz，则 故小球在每两个点之间的运动时间为0.05s，由题图乙可知，每两个点之间的水平距离为0.02m，所以 【小问2详解】 小球在竖直方向做匀加速运动，且c点为运动的中间时刻，故小球在c点竖直方向的速度为整个运动过程中竖直方向的平均速度，故 【小问3详解】 因为小球在竖直方向上做匀加速运动，所以 四、计算题∶本题共3小题，共38分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，水平轨道AB与半径R=0.4m的半圆形轨道BC相切于B点，在A点给小物块初速度v（未知），小物块恰好能通过半圆形轨道的最高点C，最终又落回A点。已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求∶ （1）小物块在C点的速度大小vC。 （2）A、B两点间的距离x。 【答案】（1）2m/s （2）0.8m 【解析】 【小问1详解】 小物块恰好过C点，重力提供小球圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，可得mg=m　 解得vC==2m/s 【小问2详解】 小物块做平抛运动，竖直方向，则有h=2R=gt2　 水平方向，则有x=vCt　 联立可得x=0.8m 14. 天宫一号是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，也是中国第一个空间实验室，载人航天活动中，天地通话是“传统项目”。在天宫一号运行中，设计师们会给航天员预留一条私密语音通道，航天员可以在这里和家人打电话，分享自己在太空生活的心情。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动，如图所示。已知“天宫一号”做匀速圆周运动的半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量M。 （2）在航天员和家人通话的时间t内，“天宫一号”运动的路程。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面，有 解得 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力，可得 可得 故“天宫一号”运动的路程为 15. 有人设想未来可以建立和地球同步的空间站，通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地，用太空电梯输送物资会非常方便。如图所示，某时刻，它们随地球以同步静止状态一起旋转，太空电梯（含货物）的质量为m，距地面的高度为3R。若地球半径为R，自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。求： （1）该时刻，太空电梯的线速度大小。 （2）该时刻，太空电梯受到缆绳的力的大小。 （3）若太空电梯没有缆绳连接，在该处绕地球做匀速圆周运动的周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 太空电梯的轨道半径r=3R+R=4R　 太空电梯绕地心转动的周期与地球自转的周期相同，通过缆绳连接的太空电梯的线速度大小v= 【小问2详解】 太空电梯做匀速圆周运动，合力提供向心力，则有G-F=m　 结合=mg　 解得F= 【小问3详解】 若太空电梯没有缆绳连接，由万有引力提供向心力，则有G=mr　 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理5月试卷 （75分钟　100分） 考试范围∶人教版《必修第二册》第五、六章（40%）+第七章（60%） 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲，画面中可以看到四位航天员在空间站授课时是漂浮着的。关于航天员，下列说法正确的是（　　） A. 他们不受重力作用 B. 他们所受的合力为零 C. 他们所受的地球引力提供向心力 D. 他们在空间站中的质量比在地球上的质量小 2. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”是唐代诗人张志和描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后，进入如图所示的有风区，风力水平且恒定，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 3. 北京时间2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场发射成功。中国文昌航天发射场位于海南省文昌市龙楼镇，是世界上为数不多的低纬度（靠近赤道）发射场之一，与甘肃省酒泉市的酒泉卫星发射中心相比，文昌航天发射场在选址上的优点是（ ） A. 地球的引力较小 B. 地球自转线速度较大 C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大 4. 假如宇宙飞船绕地球做圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。飞船运动到P点时进行瞬间加速，开始沿椭圆轨道运动，以后飞船每经过P点都进行瞬间加速，则飞船绕地球做椭圆轨道运动的近地点位置不变，而远地点到地球中心的距离越来越大。当飞船绕地球运行的周期为8T时，飞船轨道远地点到地球中心的距离为（　　） A. 15r B. 7r C. 3r D. 2r 5. 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，轨道半径之比为2∶1，则相同时间内两卫星扫过的面积之比为（　　） A. 1∶1 B. ∶1 C. 2∶1 D. 4∶1 6. 2022年11月，“天舟五号”货运飞船仅用2小时就与“天宫”空间站快速交会对接，创造了世界纪录。飞船从预定轨道Ⅰ上的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ运行，到达椭圆轨道的远地点B点时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，则关于飞船运动的叙述正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运行的速度小于沿轨道Ⅲ运行的速度 B. 在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期 C. 从A点运动到B点的过程中，速度不断减小 D. 在轨道Ⅱ上运动经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上运动经过B点时的加速度 7. 如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度均为0.2m，宽度均为0.3m，当地重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。则小球抛出后首先落到的台阶是（　　） A. 第一级台阶 B. 第二级台阶 C. 第三级台阶 D. 第四级台阶 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 科学家发现，由于月球引潮力的作用，地球的自转在慢慢变缓。则下列说法正确的是（　　） A. 地球对月球的引力减小 B. 静止在两极的物体对地面的压力将减小 C. 静止在赤道上的物体对地面的压力将增大 D. 同步卫星的轨道高度需要更高 9. 两个相同的铁质实心小球，两球心间的距离约为小球半径的5倍，两小球间万有引力大小为F。要使两球之间的万有引力大小为4F，可以采用的办法是（　　） A. 仅使原来两铁球球心间距离变为原来的 B. 仅使原来两铁球球体间最小距离变为原来的 C. 球心间距离不变，换成半径为原来的倍的实心铁球 D. 球心间距离变为原来的4倍，换成半径为原来的2倍的实心铁球 10. 如图所示，在以角速度ω转动的圆盘上有一个小孔A，某时刻，在小孔A正上方高h=1m的B处有一个小球以初速度v0=4m/s竖直向上抛出，最终小球刚好落进小孔A。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则圆盘转动的角速度可能为（　　） A. πrad/s B. 2πrad/s C. 3πrad/s D. 4πrad/s 三、实验题∶本题共2小题，共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。 11. 某同学探究做圆周运动物体所受向心力的大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力Fn，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力Fn与线速度v的关系。 （1）该同学采用的实验方法为　　　　　　。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想化模型法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组Fn、v数据，如下表所示。 v/（m·s-1） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Fn/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据进行分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出Fn-v2图线____。 ②若圆柱体的运动半径r=0.9m，由作出的Fn-v2图线可得，圆柱体的质量m=____kg（结果保留1位有效数字）。 12. 在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O的正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时立即被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d、e为连续五次拍下的小球位置，而后用平滑曲线连接各点得到小球做平抛运动的轨迹。已知照相机拍照的频率为20Hz。 （1）根据上述信息可知，a点______（选填“是”或“不是”）小球平抛的起点；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。 （2）小球在c点时，竖直方向的速度大小为______m/s。 （3）该星球表面的重力加速度大小为______m/s2。 四、计算题∶本题共3小题，共38分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，水平轨道AB与半径R=0.4m的半圆形轨道BC相切于B点，在A点给小物块初速度v（未知），小物块恰好能通过半圆形轨道的最高点C，最终又落回A点。已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求∶ （1）小物块在C点的速度大小vC。 （2）A、B两点间的距离x。 14. 天宫一号是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，也是中国第一个空间实验室，载人航天活动中，天地通话是“传统项目”。在天宫一号运行中，设计师们会给航天员预留一条私密语音通道，航天员可以在这里和家人打电话，分享自己在太空生活的心情。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动，如图所示。已知“天宫一号”做匀速圆周运动的半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量M。 （2）在航天员和家人通话的时间t内，“天宫一号”运动的路程。 15. 有人设想未来可以建立和地球同步的空间站，通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地，用太空电梯输送物资会非常方便。如图所示，某时刻，它们随地球以同步静止状态一起旋转，太空电梯（含货物）的质量为m，距地面的高度为3R。若地球半径为R，自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。求： （1）该时刻，太空电梯的线速度大小。 （2）该时刻，太空电梯受到缆绳的力的大小。 （3）若太空电梯没有缆绳连接，在该处绕地球做匀速圆周运动的周期。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $