精品解析：江苏省连云港市灌南高级中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

灌南县第二学期第一次月考 高一物理试题 考试时长：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于万有引力及其计算公式，下列说法正确的是（　 ） A. 牛顿测出了引力常量G B. 根据公式知，r趋近于0时，F趋近于无穷大 C. 任何有质量的两个物体之间都存在万有引力 D. 计算两个星球之间万有引力时，r是指某星球做圆周运动的轨道半径 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 做功时间越长，功率越小 B. 重力势能的改变量与零势能面的选取有关 C. 做变速运动的物体动能可能不变 D. 合力为零，物体的机械能一定守恒 3. 如图所示，木块A、B放在水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F推B，使A、B一起沿水平面向右匀速运动，则以下说法正确的是（　 ） A. B对A的作用力对A不做功 B. A对B的摩擦力对B做正功 C. F对A做正功 D. 地面对B的摩擦力对B做正功 4. 海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的引力作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　） A. P点速率小于Q点的速率 B. 从P到M所用的时间和从M到Q所用的时间相等 C. 海王星和点的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D. 从M到N阶段，引力对它先充当阻力后充当动力 5. 如图所示，在距地面高为H的平台上以初速度抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，B点离抛出点的竖直距离为h，选取抛出点所在平面为零势能面，下列说法中正确的是（　） A. 小球到达B点时的重力势能为mg（H-h） B. 小球落地时的机械能为 C. 小球到达B点时的动能 D. 小球到达B点时的机械能为 6. 2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则下列说法中不正确的是（　　） A. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于 B. 卫星在轨道Ⅲ稳定运行时的速率比赤道上物体的速率小 C. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、，则 D. 现欲将卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，则需在A点通过点火加速来实现 7. 质量相等的P、Q两个物块，分别从左右两个斜面的顶端由静止开始下滑，AB=BC，两个物块与斜面间的动摩擦因数µ相同，物块P、Q从顶端到达底端克服摩擦力做功分别为、，则（　　） A. = B. < C. > D. 无法确定 8. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F（AB+BC） B. 乙图中，全过程中F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中克服空气阻力做的功= D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 9. 如图所示，足够长的传送带与水平方向夹角为α，以恒定速率沿逆时针方向转动，传送带上端与光滑斜面平滑连接，小物块在斜面上的某点静止释放，到达传送带顶端时速度大于，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8tanα。令沿斜面向下为正方向，传送带最低点为零势能面。从物块到达传送带顶端开始计时，则关于物体的速度a随时间t变化的图像、摩擦力f随沿斜面方向的位移x变化的图像、动能Ek随沿斜面方向的位移x变化的图像、机械能E随沿斜面方向的位移x变化的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 滑块C的质量M=m C. 当C缓慢沿杆下滑至L的过程中，B对地面的压力先减小后增大 D. 若增大物块B的质量，由静止释放滑块C，当C下滑L时的速度为 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知＝50g，＝150g，打点计时器工作频率为50Hz，则（g取10，所有结果均保留三位有效数字） （1）纸带上打下计数点5时的速度v＝_____m/s。 （2）在打0~5点的过程中系统动能的增量ΔEk＝_____J，系统势能的减少量ΔEp＝_____J。 （3）若某同学作出﹣h图像如图乙所示，则当地的重力加速度g′＝_______。 （4）若某同学在实验过程中发现系统动能的增量大于系统势能的减少量，经查发现是因为打点计时器的频率发生了变化，那么频率________（偏大、偏小、等于）才会出现这样的结果呢？ 12. 在半径为R的某星球表面上，竖直弹簧秤下静止悬挂一个重物，弹簧秤的示数与重物的质量之比为c。（c为已知量，万有引力常量为G） （1）求该星球的第一宇宙速度？ （2）求该星球的密度？ 13. 如图所示，质量为kg的汽车，沿倾角的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦力大小恒为2000N，汽车以额定输出功率为开始上坡，求： （1）汽车能达到的最大速度为多大？ （2）当汽车速度为10m/s时，加速度为多大？ 14. 如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m，，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取。 （1）摆线能承受的最大拉力为多大？ （2）若小球恰好能到达A点，则摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ为多大？ （3）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围。 15. 如图所示，质量为M=8kg的长木板放在光滑水平面上，在木板左端施加F=12N的水平推力，当木板向右运动的速度达到时，同时在其右端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板足够长，当两者共速时立即将力F反向，大小不变，g取。求： （1）铁块刚放在长木板上时，求铁块和长木板的加速度？ （2）从铁块放在长木板上到两者共同速度的过程中，木板和铁块之间因摩擦所产生的热量。 （3）从铁块放在长木板上到两者速度均为零的过程中，力F做了多少功？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 灌南县第二学期第一次月考 高一物理试题 考试时长：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于万有引力及其计算公式，下列说法正确的是（　 ） A. 牛顿测出了引力常量G B. 根据公式知，r趋近于0时，F趋近于无穷大 C. 任何有质量的两个物体之间都存在万有引力 D. 计算两个星球之间万有引力时，r是指某星球做圆周运动的轨道半径 【答案】C 【解析】 【详解】A．卡文迪许测出了引力常量G，A错误； B．万有引力公式只适用于两个可以看成质点的物体，当r趋近于0时，公式将不再适用，B错误； C．任何有质量的两个物体之间都存在万有引力，C正确； D．计算两个星球之间万有引力时，r是指两星球球心之间的距离，D错误。 故选C。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 做功时间越长，功率越小 B. 重力势能的改变量与零势能面的选取有关 C. 做变速运动的物体动能可能不变 D. 合力为零，物体的机械能一定守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，功率大小由做功多少和做功时间共同决定，仅知道做功时间长，无法确定功率大小，A错误； B．重力势能与零势能面的选取有关，重力势能的改变量与零势能面的选取无关，B错误； C．做变速运动的物体动能可能不变，例如匀速圆周运动，C正确； D．合力为零，物体的机械能不一定守恒，例如竖直向上做匀速直线运动的物体，D错误。 故选C。 3. 如图所示，木块A、B放在水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F推B，使A、B一起沿水平面向右匀速运动，则以下说法正确的是（　 ） A. B对A的作用力对A不做功 B. A对B的摩擦力对B做正功 C. F对A做正功 D. 地面对B的摩擦力对B做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A. 因A、B一起沿水平面向右匀速运动，A受力平衡，B对A只有竖直向上的支持力，而支持力对A不做功，则B对A的作用力对A不做功，A正确； B. A对B无摩擦力，则A对B的摩擦力对B不做功，B错误； C. F没有作用在A上，则F对A不做功，C错误； D. 地面对B的摩擦力与位移方向相反，可知地面对B的摩擦力对B做负功，D错误。 故选A。 4. 海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的引力作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　） A. P点速率小于Q点的速率 B. 从P到M所用的时间和从M到Q所用的时间相等 C. 海王星和点的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D. 从M到N阶段，引力对它先充当阻力后充当动力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，近日点P点的速率大于远日点Q点的速率，A错误； B．根据开普勒第二定律，越靠近太阳时海王星的速率越大，则从P到M所用的时间小于从M到Q所用的时间，B错误； C．根据开普勒第二定律，海王星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，C错误； D．从M到Q阶段是远离太阳的过程，引力是阻力，从Q到N阶段是靠近太阳的过程，引力是动力，所以从M到N阶段，引力对它先充当阻力后充当动力，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在距地面高为H的平台上以初速度抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，B点离抛出点的竖直距离为h，选取抛出点所在平面为零势能面，下列说法中正确的是（　） A. 小球到达B点时的重力势能为mg（H-h） B. 小球落地时的机械能为 C. 小球到达B点时的动能 D. 小球到达B点时的机械能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．选取抛出点所在平面为零势能面，则小球到达B点时的重力势能为-mgh，A错误； BD．小球抛出时的机械能为，因小球的机械能守恒，则小球落地时的机械能以及到达B点时的机械能均为，BD错误； C．从抛出到B由动能定理可知，小球到达B点时的动能，C正确； 故选C。 6. 2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则下列说法中不正确的是（　　） A. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于 B. 卫星在轨道Ⅲ稳定运行时的速率比赤道上物体的速率小 C. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、，则 D. 现欲将卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，则需在A点通过点火加速来实现 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力可得 可得 地球第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，则卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于，故A正确，不满足题意要求； B．卫星在轨道Ⅲ稳定运行时的角速度等于地球自转角速度，根据可知，卫星在轨道Ⅲ稳定运行时的速率比赤道上物体的速率大，故B错误，满足题意要求； C．根据开普勒第三定律可知，卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期关系为，故C正确，不满足题意要求； D．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，欲将卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，则需在A点通过点火加速来实现，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 7. 质量相等的P、Q两个物块，分别从左右两个斜面的顶端由静止开始下滑，AB=BC，两个物块与斜面间的动摩擦因数µ相同，物块P、Q从顶端到达底端克服摩擦力做功分别为、，则（　　） A. = B. < C. > D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】设斜面倾角为，斜面在地面的投影，则物块下滑过程，克服摩擦力做功为 可知物块克服摩擦力做功与斜面长度无关，则= 故选A。 8. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F（AB+BC） B. 乙图中，全过程中F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中克服空气阻力做的功= D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的功为W=F（OA-OC），A错误； B．乙图中，图像的面积等于功，则全过程中F做的总功为W=15×6J-3×6J=72J，B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中克服空气阻力做的功，C正确； D．图丁中，F始终保持水平，若F缓慢将小球从P拉到Q，则F做功为 若F为恒力，将小球从P拉到Q，F做的功为，D错误。 故选C。 9. 如图所示，足够长的传送带与水平方向夹角为α，以恒定速率沿逆时针方向转动，传送带上端与光滑斜面平滑连接，小物块在斜面上的某点静止释放，到达传送带顶端时速度大于，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8tanα。令沿斜面向下为正方向，传送带最低点为零势能面。从物块到达传送带顶端开始计时，则关于物体的速度a随时间t变化的图像、摩擦力f随沿斜面方向的位移x变化的图像、动能Ek随沿斜面方向的位移x变化的图像、机械能E随沿斜面方向的位移x变化的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小物块到达传送带顶端时速度大于，则小物块受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得 其中 解得加速度大小为 方向沿传送带向下，则小物块在传送带上一直做匀加速直线运动，一直受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，令沿斜面向下为正方向，可知摩擦力为负值，故AB错误； C．根据动能定理可得 可知图像的斜率表示合力，由于小物块在传送带上一直做匀加速直线运动，所受合力保持不变，所以图像的斜率保持不变，故C正确； D．根据功能关系可知，小物块的机械能变化量等于摩擦力对小物块做的功，则有 可知图像的斜率保持不变，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 滑块C的质量M=m C. 当C缓慢沿杆下滑至L的过程中，B对地面的压力先减小后增大 D. 若增大物块B的质量，由静止释放滑块C，当C下滑L时的速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设开始时弹簧的压缩量为x，则kx=mg 设B物块刚好要离开地面，弹簧的伸长量为，则 可得，由几何关系得 解得，故A错误； B．根据题意可知，B刚好要离开地面，绳的拉力T=2mg 令此时绳子与杆的夹角为，则 解得，对C受力分析得2mgcos30°=Mg 解得，故B正确； C．当C缓慢沿杆下滑至L的过程中，对物块B受力分析，弹簧处于压缩状态时，有，随着形变量的减小，物块B所受支持力减小，弹簧处于拉伸状态时，有，随着形变量的增大，物块B所受支持力减小，根据牛顿第三定律可知，该过程中物块B对地面的压力一直减小，故C错误； D．由A选项分析可知，当C下滑L时弹簧的弹性势能与释放C时相等，若增大物块B的质量，由静止释放滑块C，当C下滑L过程，由能量守恒可得 其中 联立，解得，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知＝50g，＝150g，打点计时器工作频率为50Hz，则（g取10，所有结果均保留三位有效数字） （1）纸带上打下计数点5时的速度v＝_____m/s。 （2）在打0~5点的过程中系统动能的增量ΔEk＝_____J，系统势能的减少量ΔEp＝_____J。 （3）若某同学作出﹣h图像如图乙所示，则当地的重力加速度g′＝_______。 （4）若某同学在实验过程中发现系统动能的增量大于系统势能的减少量，经查发现是因为打点计时器的频率发生了变化，那么频率________（偏大、偏小、等于）才会出现这样的结果呢？ 【答案】（1）2.40 （2） ①. 0.576 ②. 0.600 （3）9.70 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 每相邻两计数点间还有4个点，可知T=0.1s，则纸带上打下计数点5时的速度 【小问2详解】 [1]在打0~5点的过程中系统动能的增量 [2]系统势能的减少量。 【小问3详解】 根据机械能守恒定律 可得 由图像可知 解得 【小问4详解】 系统动能的增量大于系统势能的减少量，则速度测量值偏大，根据，频率偏小时，得到的x偏大，而计算时仍用原来的频率计算，则速度偏大，可知频率偏小才会出现这样的结果。 12. 在半径为R的某星球表面上，竖直弹簧秤下静止悬挂一个重物，弹簧秤的示数与重物的质量之比为c。（c为已知量，万有引力常量为G） （1）求该星球的第一宇宙速度？ （2）求该星球的密度？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设该星球表面重力加速度为，根据二力平衡可得 则有 在星球表面有 解得星球的质量为 卫星在该星球表面轨道运行时，有 联立解得该星球的第一宇宙速度为 【小问2详解】 由 解得该星球的密度为 13. 如图所示，质量为kg的汽车，沿倾角的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦力大小恒为2000N，汽车以额定输出功率为开始上坡，求： （1）汽车能达到的最大速度为多大？ （2）当汽车速度为10m/s时，加速度为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车速度达到最大时，有 根据 解得最大速度为 【小问2详解】 当汽车速度为10m/s时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 14. 如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m，，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取。 （1）摆线能承受的最大拉力为多大？ （2）若小球恰好能到达A点，则摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ为多大？ （3）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小球由C点运动到D点，根据动能定理有 解得 在D点，由牛顿第二定律可得 解得摆线能承受的最大拉力为 【小问2详解】 若小球恰好能到达A点，根据动能定理可得 解得摆球与粗糙水平面间动摩擦因数为 【小问3详解】 小球不脱离圆轨道分两种情况： ①若小球进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做往返运动，不脱离轨道。其临界为到达圆心等高处速度为零，由动能定理可得 解得 ②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，当小球恰好到达最高点时，则有 由动能定理可得 联立解得 综上所述，要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，摆球与粗糙水平面间动摩擦因数的范围为或 15. 如图所示，质量为M=8kg的长木板放在光滑水平面上，在木板左端施加F=12N的水平推力，当木板向右运动的速度达到时，同时在其右端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板足够长，当两者共速时立即将力F反向，大小不变，g取。求： （1）铁块刚放在长木板上时，求铁块和长木板的加速度？ （2）从铁块放在长木板上到两者共同速度的过程中，木板和铁块之间因摩擦所产生的热量。 （3）从铁块放在长木板上到两者速度均为零的过程中，力F做了多少功？ 【答案】（1），方向向右；，方向向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 铁块刚放在长木板上时，对铁块，由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 方向向右；对长木板，由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 方向向右。 【小问2详解】 设铁块和长木板达到共速所需时间为，则有 解得， 时间内铁块与长木板发生的位移分别为， 铁块与长木板发生的相对位移为 木板和铁块之间因摩擦所产生的热量为 【小问3详解】 力F向右时所做的功为 力F向左时，由于 故铁块和长木板相对静止一起减速直至为零；这段过程的力F所做的功为 故从铁块放在长木板上到两者速度均为零的过程中，力F做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $