江苏省扬州中学2024-2025学年高一下学期3月月考 物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省扬州中学2024-2025学年高一下学期3月月考 物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 576.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-26 18:09:00 | ||
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文档简介
江苏省扬州中学2024-2025学年第二学期3月自主学习效果评估
高一物理试卷
试卷满分：100分， 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将本人的班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置。
2．将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效。考试结束，只交答题卡。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得 4 分，错选或不答的得 0 分．
1．托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中
A．重力对乒乓球不做功
B．支持力对乒乓球做负功
C．空气阻力对乒乓球不做功
D．乒乓球所受合力做正功
2. 如图所示，在竖直平面内位于等高的P、Q两点的两个小球相向做平抛运动，二者恰好在M点相遇。已知PQM构成三角形，其边长关系为PQ=4L、QM=PM=，则
A．两个小球不一定同时抛出
B．两个小球的初速度大小不相同
C．两个小球相遇时速度相同
D．两个小球相遇时速度方向是相互垂直的
3.一小船匀速渡过一条宽度为d=60m的小河，已知船在静水中的速度为v船=5m/s，水流速度v水=4m/s，小船某次渡河时间为t=15s，则以下判断一定正确的是
A．小船运动的路径恰好垂直于河岸
B．船头方向与河岸的夹角的正弦值为
C．小船到达对岸时一定在出发点下游15m处
D．调整船头的方向，渡河时间可能为10s
4. 两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为R，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为v1，加速度大小为a1；近地卫星的轨道半径近似为R，运行速度大小为v2，加速度大小为a2；地球同步卫星的轨道半径为r，运行速度大小为v3，加速度大小为a3。下列选项正确的是
A． B． C． D．
5．如图所示，质量为0.6kg、半径为1m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为1kg的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球A运动到圆管最高点，速度大小为3m/s，则此时杆对圆管的弹力为
A．5N B．7N C．15N D．16N
6. 如图所示，向心力演示仪可以探究影响向心力大小的因素。传动皮带所套的左、右塔轮圆盘半径R1、R2之比为3：1，A、B、C小球到各自转轴距离之比约为1：2：1，则下列关于A、B、C小球圆周运动的分析，正确的是
A．角速度之比为1：1：3
B．线速度之比为1：2：1
C．向心加速度之比为1：2：3
D．向心力之比一定为1：2：9
7. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角θ=β
B．A、B两球的向心加速度相等
C．A球的线速度小于B球的线速度
D．A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力
8. 北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，之后飞船成功对接于空间站天和核心舱，发射取得圆满成功。载人飞船的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，载人飞船首先从圆轨道I的A点变轨到椭圆轨道II，然后在椭圆轨道II的B点再变轨进入预定轨道III，下列说法正确的是
A．飞船从轨道II变轨到轨道III需要在B点减速
B．若飞船在轨道、II、III上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1C．飞船分别在轨道I和轨道III上运行时，经过相同时间，飞船与地心连线扫过的面积相等
D．飞船在轨道II上运行时经过B点的速度大于7.9km/s
9. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是
A．该卫星绕太阳运动周期大于地球公转周期
B．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度
C．该卫星在L2点处于平衡状态
D．该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处小
10. 如图所示的装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径r=2cm，木板质量m=5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2，两圆柱以角速度ω绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上，使其以速度v=0.6m/s沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是
A．不论ω多大，所需水平拉力恒为10N
B．ω越大，所需水平拉力也越大
C．若ω=40rad/s，则水平拉力F=6N
D．若ω=40rad/s，水平拉力恒为20N，则木板做匀加速运动
二、非选择题：本题共5小题，共60分．请将解答填写在答题卡相应的位置．解答时应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11．(15分) 在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，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 （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（结果保留两位有效数字）；
（2）小球在c点时竖直方向的速度为 m/s（结果保留两位有效数字）；
（3）该星球表面的重力加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）；
（4）若该星球的半径与地球的半径之比为2:1，地球表面加速度为10m/s2，则该星球与地球的质量之比为 。
12. (8分) 如图所示，质量为1kg的物体在大小为10N的水平推力作用下，沿倾角α=37°的固定光滑斜面向上运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）物体的加速度大小；
（2）力F做的功。
13．(9分) 游乐场的大型摩天轮匀速旋转，其半径为R，旋转一周需要时间为t．质量为m的小明乘坐的车厢处于摩天轮的最底部，以此刻开始计时．求：
(1)小明运动的周期；
(2)小明运动的线速度；
(3)小明在最低点时的座椅对他的作用力．
14．（12分）近期我国科学家使用云南丽江双子天文台WORC14望远镜再次观测了大熊座螺旋星系M108，该星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，球体外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中心的距离为，引力常量为G。求：
（1）r＞R区域的恒星做匀速圆周运动的速度大小v与r的关系；
（2）研究表明，星系M108还在高速自转，假设其自转周期为T0，求该螺旋星系不会瓦解的最小密度；
（3）已知一个质量均匀分布的球体内，某点所受外层球壳对其万有引力的合力为零，即如图所示P处物质受阴影部分物质的万有引力合力为零。求r≤R区域的恒星做匀速圆周运动的周期T。
15．（16分）一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度ωA=5rad/s的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数μ=0.3（取g=10m/s2），求：
（1）细线与竖直方向的夹角θ；
（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，通过计算，写出小物块所受摩擦力f与转盘角度速度平方ω2之间的函数关系式，并求出水平转盘角速度ωB的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（3）在水平转盘角速度ωB为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直。（可能使用到的sin30°=，cos30°=，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
江苏省扬州中学2024-2025学年第二学期3月自主学习效果评估
高 一 物 理 答 案 2025年3月
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D B B B A D B B C
11. 【答案】 不是 0.40 0.50 4.0 8︰5
12．【答案】（1）2m/s2；（2）40J
【详解】（1）对物体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据功的定义式，力F做的功为
解得
13．【答案】(1) t；(2) ；(3) ，方向竖直向上
【详解】（1） 摩天轮旋转一周的时间即为其旋转周期，则知摩天轮旋转的周期
（2）摩天轮旋转的线速度
（3）小明在最低点时，支持力与重力的合力充当向心力，则有
解得
方向竖直向上
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由万有引力定律和向心力公式有
解得
（2）设螺旋星系的半径为，由万有引力提供向心力得
解得
体积为
则该螺旋星系不会瓦解的最小密度为
（3）在内部，星体质量
由万有引力提供向心力得
解得
15、【答案】（1）；（2），设沿半径指向圆心为正方向：，或者若设沿半径背离圆心为正方向：；（3）
【详解】（1）对小球A受力分析如图所示，由
得
由几何关系知
解得
即
（2）当物块B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大
当物块B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小
水平转盘角速度的取值范围
设沿半径指向圆心为正方向
或者若设沿半径背离圆心为正方向
（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为
水平方向
作图，由几何关系得
即
代入数据解得
高一物理试卷
试卷满分：100分， 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将本人的班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置。
2．将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效。考试结束，只交答题卡。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得 4 分，错选或不答的得 0 分．
1．托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中
A．重力对乒乓球不做功
B．支持力对乒乓球做负功
C．空气阻力对乒乓球不做功
D．乒乓球所受合力做正功
2. 如图所示，在竖直平面内位于等高的P、Q两点的两个小球相向做平抛运动，二者恰好在M点相遇。已知PQM构成三角形，其边长关系为PQ=4L、QM=PM=，则
A．两个小球不一定同时抛出
B．两个小球的初速度大小不相同
C．两个小球相遇时速度相同
D．两个小球相遇时速度方向是相互垂直的
3.一小船匀速渡过一条宽度为d=60m的小河，已知船在静水中的速度为v船=5m/s，水流速度v水=4m/s，小船某次渡河时间为t=15s，则以下判断一定正确的是
A．小船运动的路径恰好垂直于河岸
B．船头方向与河岸的夹角的正弦值为
C．小船到达对岸时一定在出发点下游15m处
D．调整船头的方向，渡河时间可能为10s
4. 两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为R，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为v1，加速度大小为a1；近地卫星的轨道半径近似为R，运行速度大小为v2，加速度大小为a2；地球同步卫星的轨道半径为r，运行速度大小为v3，加速度大小为a3。下列选项正确的是
A． B． C． D．
5．如图所示，质量为0.6kg、半径为1m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为1kg的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球A运动到圆管最高点，速度大小为3m/s，则此时杆对圆管的弹力为
A．5N B．7N C．15N D．16N
6. 如图所示，向心力演示仪可以探究影响向心力大小的因素。传动皮带所套的左、右塔轮圆盘半径R1、R2之比为3：1，A、B、C小球到各自转轴距离之比约为1：2：1，则下列关于A、B、C小球圆周运动的分析，正确的是
A．角速度之比为1：1：3
B．线速度之比为1：2：1
C．向心加速度之比为1：2：3
D．向心力之比一定为1：2：9
7. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角θ=β
B．A、B两球的向心加速度相等
C．A球的线速度小于B球的线速度
D．A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力
8. 北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，之后飞船成功对接于空间站天和核心舱，发射取得圆满成功。载人飞船的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，载人飞船首先从圆轨道I的A点变轨到椭圆轨道II，然后在椭圆轨道II的B点再变轨进入预定轨道III，下列说法正确的是
A．飞船从轨道II变轨到轨道III需要在B点减速
B．若飞船在轨道、II、III上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1
D．飞船在轨道II上运行时经过B点的速度大于7.9km/s
9. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是
A．该卫星绕太阳运动周期大于地球公转周期
B．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度
C．该卫星在L2点处于平衡状态
D．该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处小
10. 如图所示的装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径r=2cm，木板质量m=5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2，两圆柱以角速度ω绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上，使其以速度v=0.6m/s沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是
A．不论ω多大，所需水平拉力恒为10N
B．ω越大，所需水平拉力也越大
C．若ω=40rad/s，则水平拉力F=6N
D．若ω=40rad/s，水平拉力恒为20N，则木板做匀加速运动
二、非选择题：本题共5小题，共60分．请将解答填写在答题卡相应的位置．解答时应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11．(15分) 在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，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 （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（结果保留两位有效数字）；
（2）小球在c点时竖直方向的速度为 m/s（结果保留两位有效数字）；
（3）该星球表面的重力加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）；
（4）若该星球的半径与地球的半径之比为2:1，地球表面加速度为10m/s2，则该星球与地球的质量之比为 。
12. (8分) 如图所示，质量为1kg的物体在大小为10N的水平推力作用下，沿倾角α=37°的固定光滑斜面向上运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）物体的加速度大小；
（2）力F做的功。
13．(9分) 游乐场的大型摩天轮匀速旋转，其半径为R，旋转一周需要时间为t．质量为m的小明乘坐的车厢处于摩天轮的最底部，以此刻开始计时．求：
(1)小明运动的周期；
(2)小明运动的线速度；
(3)小明在最低点时的座椅对他的作用力．
14．（12分）近期我国科学家使用云南丽江双子天文台WORC14望远镜再次观测了大熊座螺旋星系M108，该星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，球体外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中心的距离为，引力常量为G。求：
（1）r＞R区域的恒星做匀速圆周运动的速度大小v与r的关系；
（2）研究表明，星系M108还在高速自转，假设其自转周期为T0，求该螺旋星系不会瓦解的最小密度；
（3）已知一个质量均匀分布的球体内，某点所受外层球壳对其万有引力的合力为零，即如图所示P处物质受阴影部分物质的万有引力合力为零。求r≤R区域的恒星做匀速圆周运动的周期T。
15．（16分）一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度ωA=5rad/s的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数μ=0.3（取g=10m/s2），求：
（1）细线与竖直方向的夹角θ；
（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，通过计算，写出小物块所受摩擦力f与转盘角度速度平方ω2之间的函数关系式，并求出水平转盘角速度ωB的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（3）在水平转盘角速度ωB为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直。（可能使用到的sin30°=，cos30°=，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
江苏省扬州中学2024-2025学年第二学期3月自主学习效果评估
高 一 物 理 答 案 2025年3月
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D B B B A D B B C
11. 【答案】 不是 0.40 0.50 4.0 8︰5
12．【答案】（1）2m/s2；（2）40J
【详解】（1）对物体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据功的定义式，力F做的功为
解得
13．【答案】(1) t；(2) ；(3) ，方向竖直向上
【详解】（1） 摩天轮旋转一周的时间即为其旋转周期，则知摩天轮旋转的周期
（2）摩天轮旋转的线速度
（3）小明在最低点时，支持力与重力的合力充当向心力，则有
解得
方向竖直向上
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由万有引力定律和向心力公式有
解得
（2）设螺旋星系的半径为，由万有引力提供向心力得
解得
体积为
则该螺旋星系不会瓦解的最小密度为
（3）在内部，星体质量
由万有引力提供向心力得
解得
15、【答案】（1）；（2），设沿半径指向圆心为正方向：，或者若设沿半径背离圆心为正方向：；（3）
【详解】（1）对小球A受力分析如图所示，由
得
由几何关系知
解得
即
（2）当物块B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大
当物块B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小
水平转盘角速度的取值范围
设沿半径指向圆心为正方向
或者若设沿半径背离圆心为正方向
（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为
水平方向
作图，由几何关系得
即
代入数据解得
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