精品解析：江苏省徐州市邳州市毓秀高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年度第二学期3月阶段性检测 高一物理试题 一、单项选择题共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略 B. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 C. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 【答案】B 【解析】 【详解】A．“笔尖下发现的行星－海王星”的发现者是勒维耶和亚当斯，故A错误； B．卡文迪什通过实验测出了引力常量，故B正确； CD．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒分析第谷的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律，故CD错误； 故选B。 2. 牛顿通过著名的“月—地检验”，证明了月球和地球、苹果和地球之间的引力属于同种性质的力。如图所示，月球轨道半径r是地球半径R的60倍，地表苹果自由下落的加速度和月球绕地圆周运动的向心加速度的比值应为（　　） A. 1∶60 B. 60∶1 C. 1∶3600 D. 3600∶1 【答案】D 【解析】 【详解】设月球的质量为m，地球的质量为M，月球绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，有 解得向心加速度为 设苹果质量为，苹果在地球表面自由下落时，受到的重力等于地球对物体的万有引力，则有 解得地表苹果自由下落的加速度为 故 故选D。 3. 中国的二十四节气是中华民族优秀的文化传统与祖先广博智慧的世代传承， 被国际气象界誉为中国“第五大发明”。如图所示为地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处的四个位置， 分别对应我国的四个节气。冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为r1、r2，下列说法正确的是（　　） A. 冬至时地球的运行速度最小 B. 地球运行到冬至和夏至时，运行速度之比为 C. 地球从秋分到冬至的运行时间为公转周期的 D. 地球在冬至和夏至时， 所受太阳的万有引力之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知，地球绕太阳做椭圆运动时，近地点的速度大于远地点的速度，所以冬至时运行速度大，A错误； B．行星从轨道的冬至位置经足够短的时间t，与太阳的连线扫过的面积可看作很小的扇形，其面积；同理行星从轨道的夏至位置经足够短的时间t，与太阳的连线扫过的面积可看作很小的扇形，其面积，；根据开普勒第二定律，得，即速度之比为，B正确； C．由开普勒第二定律可知，冬至附近速度快，时间短，所以周期小于公转的，C错误； D．由万有引力公式 可知，与成反比，所以引力之比为，D错误。 故选B。 4. 现已发现海王星共有14颗卫星，其中有一颗卫星（海卫四）绕海王星做匀速圆周运动的轨道半径近似认为是海王星半径的两倍，其周期为T，把海王星看作是质量均匀分布的球体，引力常量为G，则海王星的密度可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设海王星的半径为R，质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力则有 其中 解得 故海王星的密度为 故选A。 5. 2020年3月9日在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号GEO-2卫星。北斗三号GEO-2卫星是地球同步轨道卫星，是北斗系统的第54颗卫星。下列说法中正确的是（　　） A. 人造地球卫星最大的发射速度为7.9km/s B. GEO-2卫星的线速度小于近地卫星的线速度 C. GEO-2卫星可以定点在徐州市上空 D. GEO-2卫星所在轨道处的重力加速度可能为9.8m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是卫星的最小发射速度，最大的环绕速度，而非最大发射速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 可得 所以，轨道半径越大，线速度越小，同步卫星轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以GEO-2卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故B正确； C．同步卫星必须定点在赤道正上方，而徐州不在赤道，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得， 所以，故D错误。 故选B。 6. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，载人飞船进入预定轨道1后，与轨道2的天宫空间站完成自主快速交会对接，以下说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度 B. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过11.2km/s C. 飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接 D. 天宫空间站的运行周期大于飞船在轨道1的运行周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．过A点可以作出近地卫星的圆轨道，该轨道上的速度等于第一宇宙速度，由近地圆轨道变轨到轨道1，需要再A点加速，可知，飞船在轨道1近地点A的线速度大小大于第一宇宙速度，故A错误； B．11.2km/s为第二宇宙速度，飞船在轨道1上仍然在地球束缚之下，可知，飞船从地面发射进入轨道1的速度不能够超过11.2km/s，故B错误； C．船先进入轨道2，加速后，速度增大，万有引力不足以提供圆周运动的向心力，飞船将做离心运动，不能够完成对接，故C错误； D．由于天宫空间站的运行的轨道半径大于轨道1的半长轴，根据开普勒第三定律可知，天宫空间站的运行周期大于飞船在轨道1的运行周期，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提升高度H，重力加速度为g。则人做的功（　　） A. 等于MgH B. 大于MgH C. 小于MgH D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】物体升高H时，它的重力势能增加MgH，人做的功等于物体重力势能的增加量和弹簧弹性势能增加量之和，所以。 故选B。 8. 质量为1kg的柚子由静止释放，经2s到达地面，不计空气阻力，g取。则（　　） A. 落地时重力的瞬时功率为100W B. 落地时重力的瞬时功率为200W C. 2s内重力的平均功率为50W D. 2s内重力的平均功率为150W 【答案】B 【解析】 【详解】AB．柚子由静止释放，做自由落体运动，2s时速度 瞬时功率公式为 故A错误，B正确。 CD．2s内重力做功 平均功率为 故CD错误。 故选B。 9. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一木球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将木球弹出。在木球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。木球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（ ） A. 阻力对木球做了30J的功 B. 弹力对木球做了功 C. 木球的动能减少了30J D. 木球的动能增加了20J 【答案】D 【解析】 【详解】A．木球克服阻力做的功为30J，则阻力对木球做了-30J的功，故A错误； B．弹簧的弹性势能减少了50J，则弹力做正功，对木球做了50J功，故B错误； CD．根据动能定理，木球的动能变化量 故C错误，D正确。 故选D 。 10. 一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端，如图b、c所示，约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设桌面为势能零点，图a中根据机械能守恒定律有 解得 图b中根据机械能守恒定律有 解得 图c中根据机械能守恒定律有 解得 则有 故选C。 11. 2024年，在巴黎奥运会郑钦文斩获中国在奥运会上首枚网球女单金牌。若在比赛过程中郑钦文从某一高度将质量为m的网球击出，网球击出后在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示，时刻网球落到对方的场地上。以地面为参考平面，网球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 击球点到地面的高度为 B. 击球点到落地点间的水平距离为 C. 网球在被球拍击中时的重力势能为 D. 网球在空中飞行的最大重力势能为 【答案】A 【解析】 【详解】B．由题图可知，郑钦文从某一高度将网球击出，网球的速度先变小后变大，时刻网球处于最高点，速度方向水平，击球点到落地点间的水平距离为 故B错误； AC．网球落地时竖直方向的分速度网球为 被击出时竖直方向的分速度 所以击球点到地面的高度满足 解得 网球在被球拍击中时的重力势能为 故A正确，C错误； D．由速度—位移公式可得网球运动过程中离地的最大高度 网球的最大重力势能为 故D错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某小组设计图a装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为.主要实验步骤如下： （1）用天平分别测出滑块（含挡光片）质量和钩码质量； （2）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图所示，其示数为_____，通过气垫导轨上的直尺测得两光电门间的距离； （3）在调节轨道水平时，不挂钩码，若滑块以一定初速度向左运动，通过光电门A、B时挡光时间依次为24.25ms和25.01ms，则应调高导轨__________（选填“左”或“右”）端，反复调整，直至__________； （4）用绕过滑轮的细线将钩码与滑块栓接好后，滑块从光电门A右侧开始运动，测得挡光片经过两光电门时挡光时间分别为、； （5）通过上述数据，可利用公式__________（用、、、和表示）来验证由钩码与滑块组成的系统机械能守恒； （6）进一步分析可知，本实验__________（选填“要求”或“不要求”）滑块质量远大于钩码质量. 【答案】 ①. 12.210##12.211##12.209 ②. 右 ③. 滑块通过两光电门的挡光时间相等 ④. ⑤. 不要求 【解析】 【详解】[1]固定刻度读数为12 mm，可动刻度读数为 故读数为 [2]滑块向左运动时，通过光电门的挡光时间，滑块向左做减速运动，说明导轨左边高，因此应调高导轨右端。 [3]轨道水平的标准是滑块匀速运动，即通过两光电门的挡光时间相等。 [4] 导轨水平，滑块重力势能不变，系统重力势能减少量为 滑块经过光电门的速度， ​ 系统动能增加量为 因此验证机械能守恒的等式为 [5]本实验直接研究滑块和钩码组成的系统的机械能守恒，等式中已经包含和，不需要将绳子拉力近似等于钩码重力，因此不要求滑块质量远大于钩码质量。 13. 2023年4月24日是第八个中国航天日，中国探月工程总设计师吴伟仁院士介绍，我国正在构建一个环月球的通信导航卫星星座，简单来说就是月球版的“北斗导航”系统.假设月球半径为，月球的质量为，引力常量为.卫星在距月球表面高度为的圆形轨道I运动，到达轨道的点处点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点再次点火进入月球近月轨道III绕月球做圆周运动.求： （1）卫星在轨道I绕月球运行的速度大小； （2）卫星在轨道II运动的周期与轨道III圆周运动的周期之比. 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 卫星在轨道I做匀速圆周运动，轨道半径为月球半径加轨道高度  万有引力提供圆周运动向心力 整理得 【小问2详解】 设轨道II周期为，轨道III周期为​：轨道III是近月圆周轨道，轨道半径  轨道II是椭圆轨道，远月点A距月心，近月点B距月心，因此椭圆半长轴 根据开普勒第三定律得 整理得 14. 如图所示，有一质量为，半径为，密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点，现从中挖去一半径为的球体，试求： （1）剩余部分对质点的引力大小； （2）若在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，求填充后的实心体对质点的引力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）没挖去前，球体对质点m的万有引力 根据 可知挖去部分的质量是球体质量的，则挖去部分对质点m的引力 则剩下部分对m的万有引力 （2）若挖去的小球中填满原来球的密度的2倍的物质，该物质的质量为，则该物质对质点m的万有引力 所以质点所受的万有引力 15. 2023年9月28日，首条跨海高铁“福厦高铁”正式开通运营，福州至厦门最快55分钟到达，两地形成“一小时生活圈”，随着福厦高铁的开通，福清西站也正式亮相！从福清西站开出的一列质量为m=400t的动车，由静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经一段时间达到该功率下的最大速度vm=324km/h，设动车行驶过程所受到的阻力f始终为车重的0.02倍。（g=10m/s2）求： （1）列车行驶时的恒定功率P； （2）当列车行驶速度为144km/h时，列车的瞬时加速度大小； （3）若列车从静止开始，以0.4m/s2的加速度做匀加速直线运动，直至达到额定功率，求列车匀加速运动的时间。 【答案】（1）7200kw；（2）0.25m/s2 ；（3）75s 【解析】 【详解】（1）当列车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则有 又，，联立解得 （2）当行驶车速度为144km/h时，有，解得 根据牛顿第二定律可得 （3）当以0.4m/s2加速度启动时，有 可得 t=75s 16. 如图，倾角为53°的足够长斜面固定在地面上，劲度系数为k、竖直放置的轻弹簧两端拴接着A、B物块，跨过轻滑轮的轻绳拴接着A、C物块，开始时C在平行斜面方向的外力作用下处于静止状态，绳恰好伸直且无张力。现撤去外力，C沿斜面向下运动，已知A、B、C的质量均为m，弹簧弹性势能表达式为（式中x为弹簧形变量），重力加速度为g，忽略一切摩擦，取sin53°=0.8，求： （1）C处于静止状态时所加外力F的大小； （2）当弹簧恢复原长时C的速度大小； （3）此后的过程中，B受到地面支持力N的最小值。 【答案】（1）0.8mg （2） （3）0.4mg 【解析】 【小问1详解】 C处于静止状态时，根据平衡条件可得 【小问2详解】 设初始时弹簧的压缩量为x0，则 当弹簧恢复原长时，物块A上升的高度为x0，C沿斜面下滑的距离为x0，对A、C以及弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律可得 解得 【小问3详解】 C运动到最低点时，B受到地面的支持力最小，设弹簧的拉伸形变量为x，根据系统机械能守恒，有 对B，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期3月阶段性检测 高一物理试题 一、单项选择题共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略 B. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 C. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 2. 牛顿通过著名的“月—地检验”，证明了月球和地球、苹果和地球之间的引力属于同种性质的力。如图所示，月球轨道半径r是地球半径R的60倍，地表苹果自由下落的加速度和月球绕地圆周运动的向心加速度的比值应为（　　） A. 1∶60 B. 60∶1 C. 1∶3600 D. 3600∶1 3. 中国的二十四节气是中华民族优秀的文化传统与祖先广博智慧的世代传承， 被国际气象界誉为中国“第五大发明”。如图所示为地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处的四个位置， 分别对应我国的四个节气。冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为r1、r2，下列说法正确的是（　　） A. 冬至时地球的运行速度最小 B. 地球运行到冬至和夏至时，运行速度之比为 C. 地球从秋分到冬至的运行时间为公转周期的 D. 地球在冬至和夏至时， 所受太阳的万有引力之比为 4. 现已发现海王星共有14颗卫星，其中有一颗卫星（海卫四）绕海王星做匀速圆周运动的轨道半径近似认为是海王星半径的两倍，其周期为T，把海王星看作是质量均匀分布的球体，引力常量为G，则海王星的密度可表示为（　　） A. B. C. D. 5. 2020年3月9日在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号GEO-2卫星。北斗三号GEO-2卫星是地球同步轨道卫星，是北斗系统的第54颗卫星。下列说法中正确的是（　　） A. 人造地球卫星最大的发射速度为7.9km/s B. GEO-2卫星的线速度小于近地卫星的线速度 C. GEO-2卫星可以定点在徐州市上空 D. GEO-2卫星所在轨道处的重力加速度可能为9.8m/s2 6. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，载人飞船进入预定轨道1后，与轨道2的天宫空间站完成自主快速交会对接，以下说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度 B. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过11.2km/s C. 飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接 D. 天宫空间站的运行周期大于飞船在轨道1的运行周期 7. 如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提升高度H，重力加速度为g。则人做的功（　　） A. 等于MgH B. 大于MgH C. 小于MgH D. 无法确定 8. 质量为1kg的柚子由静止释放，经2s到达地面，不计空气阻力，g取。则（　　） A. 落地时重力的瞬时功率为100W B. 落地时重力的瞬时功率为200W C. 2s内重力的平均功率为50W D. 2s内重力的平均功率为150W 9. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一木球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将木球弹出。在木球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。木球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（ ） A. 阻力对木球做了30J的功 B. 弹力对木球做了功 C. 木球的动能减少了30J D. 木球的动能增加了20J 10. 一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端，如图b、c所示，约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 2024年，在巴黎奥运会郑钦文斩获中国在奥运会上首枚网球女单金牌。若在比赛过程中郑钦文从某一高度将质量为m的网球击出，网球击出后在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示，时刻网球落到对方的场地上。以地面为参考平面，网球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 击球点到地面的高度为 B. 击球点到落地点间的水平距离为 C. 网球在被球拍击中时的重力势能为 D. 网球在空中飞行的最大重力势能为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某小组设计图a装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为.主要实验步骤如下： （1）用天平分别测出滑块（含挡光片）质量和钩码质量； （2）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图所示，其示数为_____，通过气垫导轨上的直尺测得两光电门间的距离； （3）在调节轨道水平时，不挂钩码，若滑块以一定初速度向左运动，通过光电门A、B时挡光时间依次为24.25ms和25.01ms，则应调高导轨__________（选填“左”或“右”）端，反复调整，直至__________； （4）用绕过滑轮的细线将钩码与滑块栓接好后，滑块从光电门A右侧开始运动，测得挡光片经过两光电门时挡光时间分别为、； （5）通过上述数据，可利用公式__________（用、、、和表示）来验证由钩码与滑块组成的系统机械能守恒； （6）进一步分析可知，本实验__________（选填“要求”或“不要求”）滑块质量远大于钩码质量. 13. 2023年4月24日是第八个中国航天日，中国探月工程总设计师吴伟仁院士介绍，我国正在构建一个环月球的通信导航卫星星座，简单来说就是月球版的“北斗导航”系统.假设月球半径为，月球的质量为，引力常量为.卫星在距月球表面高度为的圆形轨道I运动，到达轨道的点处点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点再次点火进入月球近月轨道III绕月球做圆周运动.求： （1）卫星在轨道I绕月球运行的速度大小； （2）卫星在轨道II运动的周期与轨道III圆周运动的周期之比. 14. 如图所示，有一质量为，半径为，密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点，现从中挖去一半径为的球体，试求： （1）剩余部分对质点的引力大小； （2）若在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，求填充后的实心体对质点的引力大小。 15. 2023年9月28日，首条跨海高铁“福厦高铁”正式开通运营，福州至厦门最快55分钟到达，两地形成“一小时生活圈”，随着福厦高铁的开通，福清西站也正式亮相！从福清西站开出的一列质量为m=400t的动车，由静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经一段时间达到该功率下的最大速度vm=324km/h，设动车行驶过程所受到的阻力f始终为车重的0.02倍。（g=10m/s2）求： （1）列车行驶时的恒定功率P； （2）当列车行驶速度为144km/h时，列车的瞬时加速度大小； （3）若列车从静止开始，以0.4m/s2的加速度做匀加速直线运动，直至达到额定功率，求列车匀加速运动的时间。 16. 如图，倾角为53°的足够长斜面固定在地面上，劲度系数为k、竖直放置的轻弹簧两端拴接着A、B物块，跨过轻滑轮的轻绳拴接着A、C物块，开始时C在平行斜面方向的外力作用下处于静止状态，绳恰好伸直且无张力。现撤去外力，C沿斜面向下运动，已知A、B、C的质量均为m，弹簧弹性势能表达式为（式中x为弹簧形变量），重力加速度为g，忽略一切摩擦，取sin53°=0.8，求： （1）C处于静止状态时所加外力F的大小； （2）当弹簧恢复原长时C的速度大小； （3）此后的过程中，B受到地面支持力N的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $