精品解析：四川广安加德中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题（领航班）

高一领航班月考物理试题 一、单选题：本大题共7小题，共42分。 1. 如图所示，水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动，盘上放两个小物体P和Q，它们的质量相同，与圆盘的最大静摩擦力都是fm，两物体中间用一根细线连接，细线过圆心O，P离圆心距离为r1，Q离圆心距离为r2，且r1＜r2，两个物体随圆盘以角速度ω匀速转动，且两个物体始终与圆盘保持相对静止，则 A. ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力均指向圆心 B. ω取不同值时，Q所受静摩擦力始终指向圆心，而P所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心 C. ω取不同值时，P所受静摩擦力始终指向圆心，而Q所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心 D. ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力可能都指向圆心，也可能都背离圆心 2. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 3. 如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中机械能均守恒 C. 前后间的距离随时间不断增大 D. 所受重力沿雪道向下的分力相同 4. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止于光滑水平地面上，小车的质量为，一质量也为的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 此过程中小球对小车做的功为 B. 小球之后将向右做平抛运动 C. 小球之后将向左做平抛运动 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 5. 1970年4月24日，第一颗人造卫星东方红一号在酒泉卫星发射中心成功发射。由长征一号运载火箭送入椭圆轨道。若该卫星运行轨道与地面的最近距离为，最远距离为。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，根据以上信息不可求出的物理量有（ ） A. 地球的质量 B. 月球表面的重力加速度 C. 月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径 D. 东方红一号绕地球运动的周期 6. 半径为r和R（r<R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体（　　） A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等 C. 机械能总是相等的 D. 两物体在最低点时加速度大小不相等 7. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍 B. 核心舱在轨道上飞行的速度大于 C. 核心舱在轨道上飞行的周期小于 D. 后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 9. 人站在高处的平台上，从距地面高为h处斜向上抛出一个质量为m的物体，物体落地时速度的大小为v，以地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 小球抛出时的动能为 B. 人对小球做的功为 C. 小球在最高点时的机械能为 D. 小球抛出时的机械能为 10. 如图所示，质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，。现在人由静止开始由船头走到船尾，不计水对船的阻力。则（　　） A. 人行走时，人和船运动方向相反 B. 人行走时，船运行速度大于人的行进速度 C. 由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离 D. 人相对水面的位移大小为 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在一长木板右端垫一小木块，使板上甲、乙小车恰能平衡，在小车甲的前端粘有橡皮泥轻推小车甲后，小车甲做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为． 已测得小车甲的质量，小车乙的质量，已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，为运动起始的第一点由以上测量结果可得：（保留三位有效数字） （1）碰前小车甲的速度为____________；碰后小车甲的速度为____________； （2）碰前两小车系统的总动量为____________；碰后两小车系统的总动量为___________． 12. 为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，某实验小组设计了如图所示的装置，实验过程如下：（已知小球的质量为，直径为） （1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门； （2）为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和，应___________（填“A”或“B”）； A．先释放小球，后接通数字计时器 B．先接通数字计时器，后释放小球 （3）用测量结果计算小球与橡胶材料碰撞的机械能损失，其表达式为_________（用字母、、和表示）； （4）若适当调高光电门的高度，将会___________（填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的实验误差。 四、计算题：本大题共3小题，共32分。 13. 2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星成功着陆，迈出了我国星际探测征程的重要一步。“天问一号”探测器在着陆前，绕火星做匀速圆周运动，其轨道距火星表面的高度为h，周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面的重力加速度g； 14. 如图所示，竖直平面内的粗糙半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点．一质量的小物块可视为质点在水平面上由A点向左运动到轨道最低点B时的速度为，随后沿半圆轨道运动至C点水平飞出并落在水平面上，落点与B点之间的距离为。已知半圆形轨道的半径，取重力加速度，不计空气阻力。求： （1）滑块到B点时对轨道的压力大小； （2）滑块从C点水平飞出时的速度大小； （3）滑块从B点运动到C点过程中，物块克服摩擦力所做的功。 15. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与间冰面的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一领航班月考物理试题 一、单选题：本大题共7小题，共42分。 1. 如图所示，水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动，盘上放两个小物体P和Q，它们的质量相同，与圆盘的最大静摩擦力都是fm，两物体中间用一根细线连接，细线过圆心O，P离圆心距离为r1，Q离圆心距离为r2，且r1＜r2，两个物体随圆盘以角速度ω匀速转动，且两个物体始终与圆盘保持相对静止，则 A. ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力均指向圆心 B. ω取不同值时，Q所受静摩擦力始终指向圆心，而P所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心 C. ω取不同值时，P所受静摩擦力始终指向圆心，而Q所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心 D. ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力可能都指向圆心，也可能都背离圆心 【答案】B 【解析】 【详解】设P、Q质量均为m，当角速度ω较小时，做圆周运动的向心力均由盘对其的静摩擦力提供，细线伸直但无张力．当： mω2r＝fm 即： ω＝ 若再增大ω，则静摩擦力不足以提供做圆周运动所需的向心力，细线中开始出现张力，不足的部分由细线中张力提供，对Q而言有： T＋fm＝mω2r2 而此时对P而言有： T＋f＝mω2r1 随着细线张力的增大，P受到的指向圆心的静摩擦力会逐渐减小，当： T＞mω2r1 P受到的静摩擦力开始背离圆心． A．描述与分析不符，故A错误 B．描述与分析相符，故B正确 C．描述与分析不符，故C错误 D．描述与分析不符，故D错误 2. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为，地球质量为M，苹果质量为，则月球受到的万有引力为 苹果受到的万有引力为 由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误； B．根据牛顿第二定律 ， 整理可以得到 故选项B正确； C．在地球表面处 在月球表面处 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项C错误； D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。 故选B。 3. 如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中机械能均守恒 C. 前后间的距离随时间不断增大 D. 所受重力沿雪道向下的分力相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，受力分析如图 根据牛顿第二定律可知加速度 又因为相同，所以同学们做匀加速直线运动，A错误； B．下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减小，B错误； C．根据匀加速直线运动位移与时间的关系，可知同学们前后距离随着时间不断增大，也可以从速度的角度分析，同学们做匀加速直线运动，随着时间的增加，速度越来越大，相等时时间内通过的位移越来越大，所以同学们前后距离随着时间不断增大，C正确； D．各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力也可能不相同，D错误。 故选C。 4. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止于光滑水平地面上，小车的质量为，一质量也为的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 此过程中小球对小车做的功为 B. 小球之后将向右做平抛运动 C. 小球之后将向左做平抛运动 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．水平面和圆弧轨道均光滑，因此小球和小车组成的系统，水平方向不受外力，水平动量守恒。无摩擦力做功，系统机械能守恒。设小球返回小车左端时，小球速度为，小车速度为，由动量守恒得 系统机械能守恒 联立解得， 对小车由动能定理得，故A正确； BC．小球返回左端时速度为0，之后将做自由落体运动，故BC错误； D．小球上升到最大高度时，小球和小车水平方向共速，设为​。由动量守恒得 可得 再由机械能守恒得 解得最大高度，故D错误。 故选A。 5. 1970年4月24日，第一颗人造卫星东方红一号在酒泉卫星发射中心成功发射。由长征一号运载火箭送入椭圆轨道。若该卫星运行轨道与地面的最近距离为，最远距离为。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，根据以上信息不可求出的物理量有（ ） A. 地球的质量 B. 月球表面的重力加速度 C. 月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径 D. 东方红一号绕地球运动的周期 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据地球表面物体重力等于万有引力得 得地球质量 A可求，故A错误； B.因为月球质量未知，月球的半径也未知，所以月球表面的重力加速度无法求出，B不可求；故B正确； C.由于月球绕地球做匀速圆周运动，故 故可以求出月球的轨道半径r，C可求，故C错误； D.根据开普勒第三定律 其中 代入可求得东方红一号的周期，D可求，故D错误。 故选B。 6. 半径为r和R（r<R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体（　　） A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等 C. 机械能总是相等的 D. 两物体在最低点时加速度大小不相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由于在运动的过程中，只有重力做功，因此两个物体的机械能都守恒，A错误； C．初始状态机械能相等，而运动过程中，机械能守恒，因此两物体的机械能总是相等的，C正确； B．由于光滑半圆形槽的半径不同，到达最低点时势能不同，因此动能也不相同，B错误； D．到达最低点时，根据机械能守恒 可得加速度大小为 与半径大小无关，因此两物体在最低点时加速度大小相等，D错误。 故选C。 7. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两球碰撞后A的速度不可能大于B的速度，故A、B均错误； C．两球碰撞过程，系统不受外力，系统总动量守恒，根据能量守恒定律，碰撞后系统总动能应该小于或者等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为22 J，C选项碰后总动能为16.75 J，符合题意，故C正确； D．D选项满足碰撞过程系统总动量守恒，但是碰后总动能为46.75 J，超出原有的总动能，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍 B. 核心舱在轨道上飞行的速度大于 C. 核心舱在轨道上飞行的周期小于 D. 后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．根据万有引力定律有 核心舱进入轨道后的万有引力与地面上万有引力之比为 所以A正确； B．核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9km/s，因为第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以B错误； C．根据 可知轨道半径越大周期越大，则其周期比静止卫星的周期小，小于24h，所以C正确； D．卫星做圆周运动时万有引力提供向心力有 解得 则卫星的环绕速度与卫星的质量无关，所以变轨时需要点火减速或者点火加速，增加质量不会改变轨道半径，所以D错误； 故选AC。 【点睛】 9. 人站在高处的平台上，从距地面高为h处斜向上抛出一个质量为m的物体，物体落地时速度的大小为v，以地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 小球抛出时的动能为 B. 人对小球做的功为 C. 小球在最高点时的机械能为 D. 小球抛出时的机械能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据动能定理 可得小球抛出时的动能 A错误； B．人对小球做的功为等于小球的初动能，即 B正确； CD．整个运动过程中，机械能守恒，因此无论在那个位置，机械能均为，C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，。现在人由静止开始由船头走到船尾，不计水对船的阻力。则（　　） A. 人行走时，人和船运动方向相反 B. 人行走时，船运行速度大于人的行进速度 C. 由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离 D. 人相对水面的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A正确； B．根据动量守恒定律有 因，故 故B错误； C．由人和船组成的系统动量守恒且系统总动量为零知：人走船走，人停船停，故C错误； D．据动量守恒定律有 又， 可得 又 联立解得人相对水面的位移大小为 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在一长木板右端垫一小木块，使板上甲、乙小车恰能平衡，在小车甲的前端粘有橡皮泥轻推小车甲后，小车甲做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为． 已测得小车甲的质量，小车乙的质量，已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，为运动起始的第一点由以上测量结果可得：（保留三位有效数字） （1）碰前小车甲的速度为____________；碰后小车甲的速度为____________； （2）碰前两小车系统的总动量为____________；碰后两小车系统的总动量为___________． 【答案】 ①. （1）1.05 ②. 0.695 ③. （2）0.420 ④. 0.417 【解析】 【详解】（1）碰前小车甲的速度为；碰后小车甲的速度为； （2） 碰前系统的动量即A的动量，则：P1=m1v1= =0.40×1.05=0.420 kg•m/s   碰后的总动量P2=（m1+m2）v2=（0.40+0.20）×0.695=0.417kg•m/s 12. 为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，某实验小组设计了如图所示的装置，实验过程如下：（已知小球的质量为，直径为） （1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门； （2）为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和，应___________（填“A”或“B”）； A．先释放小球，后接通数字计时器 B．先接通数字计时器，后释放小球 （3）用测量结果计算小球与橡胶材料碰撞的机械能损失，其表达式为_________（用字母、、和表示）； （4）若适当调高光电门的高度，将会___________（填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的实验误差。 【答案】 ①. B ②. ③. 增大 【解析】 【详解】（2）[1]为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和，应先接通数字计时器，后释放小球。 故选B。 （3）[2]小球下落经过光电门时的速度大小为 小球上升经过光电门时的速度大小为 小球与橡胶材料碰撞损失的机械能为 （4）[3]若适当调高光电门的高度，则从光电门到橡胶材料的距离增大，从下落经过光电门到上升经过光电门通过的路程增大，克服空气阻力做的功增大，则将会增大因空气阻力引起的实验误差。 四、计算题：本大题共3小题，共32分。 13. 2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星成功着陆，迈出了我国星际探测征程的重要一步。“天问一号”探测器在着陆前，绕火星做匀速圆周运动，其轨道距火星表面的高度为h，周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面的重力加速度g； 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)火星对探测器的万有引力提供向心力，有 可得 (2)由 可得 14. 如图所示，竖直平面内的粗糙半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点．一质量的小物块可视为质点在水平面上由A点向左运动到轨道最低点B时的速度为，随后沿半圆轨道运动至C点水平飞出并落在水平面上，落点与B点之间的距离为。已知半圆形轨道的半径，取重力加速度，不计空气阻力。求： （1）滑块到B点时对轨道的压力大小； （2）滑块从C点水平飞出时的速度大小； （3）滑块从B点运动到C点过程中，物块克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由向心力公式可知 滑块运动到B点时轨道对滑块的支持力大小 根据牛顿第三定律可得，滑块到B点时对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力，即 （2）滑块从C点水平飞出后做平抛运动，在竖直方向 解得 在水平方向 代入数据，解得 （3）滑块从B点运动到C点过程中，根据动能定理 解得 15. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与间冰面的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设冰壶质量为，A受到冰面的支持力为，由竖直方向受力平衡，有 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 设A在间的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 联立解得 由速度与位移的关系式，有 代入数据解得 （2）设碰撞前瞬间A的速度为，由动量守恒定律可得 解得 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 由动能定理可得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $