内容正文:
2025-2026学年度下学期吉化一中第一次月考(二)
高一物理试卷
一、单选题(每题4分)
1. 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律
B. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
【答案】B
【解析】
【详解】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出了行星按照这些规律运动的原因;牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律。
故选B。
【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
2. 如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一钉子C,把悬线另一端质量为m的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则( )
A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然减小
C. 小球的线速度瞬间不变 D. 小球的向心加速度突然减小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.悬线与钉子碰撞前后,线的拉力始终与小球运动方向垂直,小球的线速度不变,A错误,C正确;
B.当半径减小时,由公式
可知圆周运动的半径为原来的一半,则角速度是原来的2倍,B错误;
D.在最低点,由公式
碰到钉子后半径变为原来的一半,小球的向心加速度突然增大,D错误。
故选C。
3. 如图所示,小物块A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C. 受重力、支持力、与运动方向相同的摩擦力和向心力
D. 受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】物块A随圆盘一起做匀速圆周运动,受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力,重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力,所以B正确,A、C、D错误。
故选B。
4. 下列四幅图是生活中圆周运动的实例分析,有关说法正确的是( )
A. 图a,轻杆长为L,小球过最高点的线速度要大于等于
B. 图b,若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动,则两个小球的角速度相同
C. 图c,若火车转弯时未达到设计速度,则轮缘对外轨道有挤压作用
D. 图d,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而被甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于轻杆模型,小球在最高点时,杆可以提供支持力。小球在最高点的最小速度,A错误;
B.设悬点到圆心的高度为h,绳长为l,绳与竖直方向夹角θ,小球做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得,化简可得。若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动,即 h相同,那么两个小球的角速度ω相同, B正确;
C.火车转弯时,若未达到设计速度,火车有向内侧运动的趋势,则轮缘对内轨道有挤压作用,C错误;
D.水滴不受的离心力的作用,不存在离心力,水滴做离心运动的原因是向心力不足, D错误。
故选B。
5. 如图为中国科学家们为“天问一号”设计的椭圆形“科学轨道”,“天问一号”将在该轨道上正常运行的同时对火星展开观测。记录它在近火点265km附近的探测段运行2小时,在远火点11945.6km附近的探测段运行1小时,在采样段共运行288分钟。据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 可以准确知道“科学轨道”的半长轴
B. 可以求得“天问一号”在“科学轨道”上的运行周期
C. 从地球上发射“天问一号”的速度不得小于16.7km/s
D. “天问一号”在火星引力作用下从轨道近火点加速运行到远火点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于椭圆轨道万有引力不等于向心力,故无法准确知道“科学轨道”的半长轴,故A错误;
B.根据题中已知条件可得,“天问一号”在科学轨道“上的运行周期为
故B正确;
C.“天问一号”环绕火星运行,因此可知“天问一号”脱离了地球引力的束缚,成为了火星得卫星,可知其发射速度必定大于第二宇宙速度, 即11.2kms,而16.7km/s为第三宇宙速度,即脱离太阳引力束缚所需要的最小发射速度,而火星是太阳的卫星,因此可知,从地球上发射“天问一号”的速度不得小于11.2km/s, 故C错误;
D.根据开普勒第定律可知, 近火点的线速度大于远火点的线速度,即“天问一号”在火星引力作用 下从轨道近火点减速运行到远火点, 故D错误。
故选B。
6. .如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
A. G B. 0
C. 4G D. G
【答案】D
【解析】
【详解】若将挖去的小球体用原材料补回,可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差,挖去的小球体球心与m重合,对m的万有引力为零,则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力;以大球体球心为中心分离出半径为 的球,易知其质量为M,则剩余均匀球壳对m的万有引力为零,故剩余部分对m的万有引力等于分离出的球对其的万有引力,根据万有引力定律
F=G =G
A.G,与结论不相符,选项A错误;
B.0,与结论不相符,选项B错误;
C.4G,与结论不相符,选项C错误;
D.G,与结论相符,选项D正确;
故选D.
7. 构建和谐型、节约型社会深得民心,节能器材遍布于生活的方方面面,自动充电式电动车就是很好的一例,电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,电动车就可以连通发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图直线所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图曲线所示,则第二次向蓄电池所充的电能可接近( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设电动车的总质量为m,第一次关闭自动充电装置,由动能定理有
第二次启动自动充电装置,由功能关系有
代入数据解得
故选D。
二、多选题(每题6分)
8. 如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )
A. 在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(m+M)g
B. 在释放前的瞬间,支架对地面的压力为Mg
C. 摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(m+M)g
D. 摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(3m+M)g
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】在释放前的瞬间绳拉力为零,对M:对地面的压力
当摆球运动到最低点时,由机械能守恒得
由牛顿第二定律得
联立得绳对小球的拉力
对支架M由受力平衡,地面支持力
由牛顿第三定律知,支架对地面的压力
故选BD。
9. 一辆质量为的汽车在平直公路上,以恒定功率行驶,经过时间,运动距离为,速度从增加到,已知所受阻力大小恒为,则下列表达式错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.汽车以恒定功率P行驶,则牵引力
由牛顿第二定律
速度增加,物体做加速度减小的加速直线运动,匀变速直线运动的公式不成立,故A错误;
B.速度为时,
由题意知此时汽车还在加速,故,故,故B错误;
C.汽车速度为时,根据牛顿第二定律可得
汽车速度为时,根据牛顿第二定律可得
相减得,故C错误;
D.根据动能定理有
所以,故D正确。
本题选择表达式错误的,故选ABC。
10. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体 ( )
A. 重力势能增加了mgh B. 动能损失了mgh
C. 克服摩擦力做功mgh D. 机械能损失了mgh
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据重力做功与重力势能变化的关系可得重力势能的增加量为
故A正确;
B.根据动能定理可得动能的减少量为
故B错误;
C.根据总功的计算公式
得
故C错误;
D.根据功能关系可得机械能的减少量等于克服摩擦力做的功,即
故D正确。
故选AD。
三、实验题(共14分,每空2分)
11. 向心力演示仪的结构如图所示,长槽4上挡板距左转轴的距离是挡板距左转轴距离的两倍,挡板距左转轴的距离与短槽5上Q挡板距右转轴的距离相等。
(1)若想探究匀速圆周运动向心力与半径的关系,则保证其他条件相同时,将小球B放在Q挡板处,把小球A放在________处(选填“”或“”);
(2)现将质量相等的两小球A和B分别放在左右两边的槽内,如图所示,皮带所套的两个塔轮的半径分别为,则A、B两球转动时的角速度之比为________,所受向心力之比为________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
探究匀速圆周运动向心力与半径,需要保证其他条件相同时,小球A和B圆周运动的半径不同,故把小球A放在处;
【小问2详解】
[1][2]根据,皮带传动线速度相等,所以角速度与半径成反比。则A、B两球转动时的角速度之比为。两个小球的质量相等,圆周运动的半径相等,根据,所受向心力之比为。
12. 在验证机械能守恒定律的实验中,所用电源的频率为。某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测得各计数点到点的距离(单位:),如图所示,图中点是打点计时器打出的第一个点,、、、、分别是每打两个点取出的计数点。
(1)从下列选项中选出实验所必须的器材,其对应的字母为___________。
A. 打点计时器(包括纸带)
B. 重锤
C. 天平
D. 毫米刻度尺
E. 秒表(或停表)
F. 小车
(2)若重锤的质量为,则重锤从开始下落到打点时,减少的重力势能是___________J,增加的动能是___________,得到的结论是___________。(g取,结果保留三位有效数字)
【答案】(1)ABD (2) ①. 0.382 ②. 0.378 ③. 在误差允许的范围内,重锤下落过程机械能守恒
【解析】
【小问1详解】
验证机械能守恒,式子,质量可以约掉,不需要天平;打点计时器本身计时,不需要秒表;实验用重锤自由下落,不需要小车。
需要:打点计时器(纸带)、重锤、毫米刻度尺。
故选ABD。
【小问2详解】
[1]电源频率50Hz,打点周期,每打2个点取计数点,计数点间隔
B点下落高度
重力势能减少量
[2]B点瞬时速度等于AC段平均速度:
时间间隔
则
可得
[3]结论:在误差允许的范围内,重锤下落过程机械能守恒。
四、计算题:(共40分,答题时要有必要的文字说明)
13. 据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射月球勘测轨道器(LRO),若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径,求:
(1)LRO运行时的向心加速度a;
(2)月球表面的重力加速度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)向心加速度
其中为匀速圆周运动的轨道半径,即
所以LRO运行时的向心加速度为
(2)根据万有引力提供向心力得
根据万有引力等于重力得
解得月球表面的重力加速度
14. 在用高级沥青铺设的高速公路上,对汽车的设计限速是30m/s.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(g=10m/s2)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过(不起飞)圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?
(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为120m,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度是多少?
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【详解】试题分析:(1)汽车在水平路面上拐弯,或视为汽车做匀速圆周运动,其向心力是车与路面间的最大静摩擦力,有由速度,得弯道半径;
(2)汽车过拱桥,看作在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,有
为了保证安全,车对路面的压力N必须大于零.有则.
(3)设弯道倾斜角度为,汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供,有
解得
故弯道路面的倾斜角度
15. 如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点,求:
(1)推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少?
【答案】(1);(2)2R,mgR;(3)4R,mg
【解析】
【详解】(1)由题意,质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC,质点从C点运动到A点所用的时间为t,则在水平方向有
竖直方向上有
联立解得
对质点从A到C,由动能定理有
解得
(2)要使F力做功最少,确定x的取值,可得
则知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小。
若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有
则
由于
解得
时,WF最小,最小的功为
(3)由于
又
则得
因
>0
x>0
由极值不等式有,当
时,即
x=4R
时,有
最小的力为
F=mg
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2025-2026学年度下学期吉化一中第一次月考(二)
高一物理试卷
一、单选题(每题4分)
1. 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律
B. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
2. 如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一钉子C,把悬线另一端质量为m的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则( )
A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然减小
C. 小球的线速度瞬间不变 D. 小球的向心加速度突然减小
3. 如图所示,小物块A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C. 受重力、支持力、与运动方向相同的摩擦力和向心力
D. 受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
4. 下列四幅图是生活中圆周运动的实例分析,有关说法正确的是( )
A. 图a,轻杆长为L,小球过最高点的线速度要大于等于
B. 图b,若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动,则两个小球的角速度相同
C. 图c,若火车转弯时未达到设计速度,则轮缘对外轨道有挤压作用
D. 图d,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而被甩出
5. 如图为中国科学家们为“天问一号”设计的椭圆形“科学轨道”,“天问一号”将在该轨道上正常运行的同时对火星展开观测。记录它在近火点265km附近的探测段运行2小时,在远火点11945.6km附近的探测段运行1小时,在采样段共运行288分钟。据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 可以准确知道“科学轨道”的半长轴
B. 可以求得“天问一号”在“科学轨道”上的运行周期
C. 从地球上发射“天问一号”的速度不得小于16.7km/s
D. “天问一号”在火星引力作用下从轨道近火点加速运行到远火点
6. .如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
A. G B. 0
C. 4G D. G
7. 构建和谐型、节约型社会深得民心,节能器材遍布于生活的方方面面,自动充电式电动车就是很好的一例,电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,电动车就可以连通发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图直线所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图曲线所示,则第二次向蓄电池所充的电能可接近( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分)
8. 如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )
A. 在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(m+M)g
B. 在释放前的瞬间,支架对地面的压力为Mg
C. 摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(m+M)g
D. 摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(3m+M)g
9. 一辆质量为的汽车在平直公路上,以恒定功率行驶,经过时间,运动距离为,速度从增加到,已知所受阻力大小恒为,则下列表达式错误的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体 ( )
A. 重力势能增加了mgh B. 动能损失了mgh
C. 克服摩擦力做功mgh D. 机械能损失了mgh
三、实验题(共14分,每空2分)
11. 向心力演示仪的结构如图所示,长槽4上挡板距左转轴的距离是挡板距左转轴距离的两倍,挡板距左转轴的距离与短槽5上Q挡板距右转轴的距离相等。
(1)若想探究匀速圆周运动向心力与半径的关系,则保证其他条件相同时,将小球B放在Q挡板处,把小球A放在________处(选填“”或“”);
(2)现将质量相等的两小球A和B分别放在左右两边的槽内,如图所示,皮带所套的两个塔轮的半径分别为,则A、B两球转动时的角速度之比为________,所受向心力之比为________。
12. 在验证机械能守恒定律的实验中,所用电源的频率为。某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测得各计数点到点的距离(单位:),如图所示,图中点是打点计时器打出的第一个点,、、、、分别是每打两个点取出的计数点。
(1)从下列选项中选出实验所必须的器材,其对应的字母为___________。
A. 打点计时器(包括纸带)
B. 重锤
C. 天平
D. 毫米刻度尺
E. 秒表(或停表)
F. 小车
(2)若重锤的质量为,则重锤从开始下落到打点时,减少的重力势能是___________J,增加的动能是___________,得到的结论是___________。(g取,结果保留三位有效数字)
四、计算题:(共40分,答题时要有必要的文字说明)
13. 据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射月球勘测轨道器(LRO),若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径,求:
(1)LRO运行时的向心加速度a;
(2)月球表面的重力加速度。
14. 在用高级沥青铺设的高速公路上,对汽车的设计限速是30m/s.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(g=10m/s2)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过(不起飞)圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?
(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为120m,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度是多少?
15. 如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点,求:
(1)推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少?
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