2024--2025学年度下期高一五月月考物理试题
一、单选题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.要使两质点间的万有引力减小到原来的，下列说法正确的是( )
A. 使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的
B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的
C. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离变为原来的倍
D. 使两物体间的距离增大到原来的倍，质量均变为原来的倍
2.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是( )
A. 图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长
B. 图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在轴方向做匀速运动，则在轴方向做加速运动
C. 图丙中，篮球经过时所受合力可能沿图示方向
D. 图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，球会比水平弹出的球先落地
3.如图所示，质量分别为和的、两球固定在同一轻直杆上，球在杆的一端，球在杆的中点，杆可以绕另一端点在竖直面内做圆周运动。若当球通过最高点时，球受到杆的作用力恰好为零，重力加速度大小为，两球均视为质点，则此时球受到杆的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，内速度和拉力的功率随时间变化的图像分别如图和图所示，取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物体与水平面间动摩擦因数为
B. 物体的质量为
C. 内物体克服摩擦力做的功为
D. 内拉力的平均功率为
5.利用航天器进行宇宙探索的过程中，经常要对航天器进行变轨。如图所示，先把卫星发射至近地轨道Ⅰ，然后在轨道Ⅰ上的点点火，使卫星进入轨道Ⅱ做椭圆运动，再在轨道Ⅱ上的远地点点点火，使卫星进入轨道Ⅲ。轨道Ⅲ的半径约为地球半径的倍，下列说法正确的是( )
A. 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需要在点减速
B. 卫星在轨道Ⅲ上运行时的加速度大于在轨道Ⅰ上运行时的加速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度小于
D. 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅲ上运动的周期之比是
6. 四个完全相同的小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球、在同一水平面内做圆锥摆运动连接球的绳较长；如图乙所示，小球、在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接、的绳与竖直方向之间的夹角相同连接球的绳较长，则下列说法正确的是( )
A. 小球、角速度不相等
B. 小球、线速度大小相同
C. 小球、向心加速度大小相同
D. 小球受到绳的拉力大于小球受到绳的拉力
7、在电影流浪地球中地球最后成为“比邻星”的一颗行星。在地球飞向“比邻星”的过程中，科学家测出距“比邻星”表面高为、时，由比邻星产生的引力加速度大小分别为和。若认为“比邻星”是密度均匀的球体，已知引力常量，则“比邻星”的质量为（ ）
A. B. C. D.
二、多选题：（本题共3个小题，每小题5分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选得0分）。
8.力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. 甲图中若大小不变，物块从到过程中力做的功为
B. 乙图中，全过程中做的总功为
C. 丙图中，绳长为，若空气阻力大小不变，小球从运动到过程中空气阻力做的功为
D. 图丁中，始终保持水平，无论是缓慢将小球从拉到，还是为恒力将小球从拉到，做的功都是
9.在银河系中双星的数量非常多。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由、两颗恒星组成的双星系统，、绕连线上一点做圆周运动，测得、两颗恒星间的距离为，线速度大小分别为、，恒星的周期为，其中恒星的向心加速度是恒星的向心加速度的倍，则( )
A. 恒星的周期为 B. A、两颗恒星质量之比为
C. D. A、两颗恒星质量之和为
10.一个物体在地表上方做自由落体运动。用表示下落距离，用表示下落时间，用表示重力势能，用表示动能，选地面为零势能面，下列图像能够正确反映其运动规律的是( )
A. B. C. D.
三、非选择题共57分
11.（6分）某实验小组想验证向心力公式表达式，实验装置如图所示，一个半圆形光滑轨道，右侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角，圆弧轨道最低点固定一个力传感器，小球达到该处时可显示小球在该处对轨道的压力大小，小球质量为，重力加速度为。
实验步骤如下：
将小球在右侧轨道某处由静止释放，记录该处的角度
小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数
改变小球释放的位置，重复以上操作，记录多组、的数值
以为纵坐标，为横坐标，作出的图像，如图所示。
回答以下问题：
若该图像斜率的绝对值 ，纵截距 ，则可验证在最低点的向心力表达式。
某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到轨道圆心的距离才为圆周运动的半径，因此图像斜率绝对值的测量值与真实值相比 填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.（9分）如图，在“探究平抛运动的特点”实验中：
甲 乙
为准确确定坐标轴，还需要的器材是
A.弹簧测力计 铅垂线 打点计时器 天平
实验过程中，应使小球每次从斜槽上 选填“相同”或“不同”的位置由静止滚下，斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验 选填“有”或“没有”影响．
小明同学是利用频闪照相的方式研究平抛运动，如图是他将照相机对准每小格边长为的方格背景拍摄的频闪照片不计空气阻力，取重力加速度，
则照相机两次闪光的时间间隔 ，
小球被抛出时的水平速度 ，
小球经过点时的速度大小 结果可保留根式
13（10）如图所示，从高为，倾角为的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为若不计空气阻力，求：
使小球能落在水平面上，小球的初速度至少为多少；
当小球的初速度时，小球在空中运动的时间是多少．
14（14分）汽车的质量为，额定功率为，运动中阻力大小恒为车重的倍，汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，汽车达到额定功率后又行驶了后达到最大速度，取。求：
经过多长时间汽车达到额定功率？
汽车速度为时的加速度
（3）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？
汽车启动过程总共花了多少时间？
15.（18）如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，水平区域FG足够长，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一质量为 的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径 ，水平面BD的长度 ，传送带长度 ，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为 ，传送带以恒定速度 逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响）， 。
(1)若 ，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力；
(2)若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出，求滑块释放点高度h的取值范围；
(3)当 时，计算滑块从滑上传送带到飞出传送带的过程中，物体与传送带之间的这对摩擦力做的总功。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B B A C C A AB BD BCD
高一物理五月月考物理答案
1【解析】A.根据 可知，使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，故A错误；
B.根据 可知，使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的 ，则两质点间的万有引力不变，故B错误；
C.根据 可知，使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离变为原来的倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，故C错误；
D.根据 可知，使两物体间的距离增大到原来的倍，质量均变为原来的倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，故D正确。
故选D。
2【答案】B
【解析】【分析】本题考查了小船渡河、运动的合成、曲线运动和平抛运动。
根据运动的独立性分析时间变化；合力指向弯曲的内侧；篮球在点做减速运动，合力与速度成钝角；平抛运动竖直方向上做自由落体运动。
【解答】、图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，渡河时间，水流速度变化不影响渡河时间，故A错误；
B、图乙中，合力指向弯曲的内侧，若该质点在轴方向做匀速运动，则合力方向应为轴正方向，所以在轴方向做加速运动，故B正确；
C、篮球在点做减速运动，所以合力应与速度成钝角，而图中合力与速度是锐角，故C错误；
D、做平抛运动，而平抛运动竖直方向上做自由落体运动，所以、同时落地，故D错误。
3【答案】B
【解析】【分析】
当球运动到最高点时，杆对球的作用力恰好为零，对分析，根据牛顿第二定律求出角速度，再对分析求解求出杆对球的作用力。
本题考查圆周运动问题，关键知道具有相同的角速度，并熟练使用牛顿第二定律求解。
【解答】
当球运动到最高点时，杆对球的作用力恰好为零，对分析只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律：
解得：
角速度相等，的角速度为
对球根据牛顿第二定律：
解得：，方向向下，故B正确，ACD错误；
故选B。
4、【答案】A
【解析】、根据图像可知，物体做匀速运动，处于平衡状态，即拉力等于摩擦力，而此过程中拉力的功率，得，由图像知加速度，根据牛顿第二定律得，，，代入得，，B错误，A正确；
C、物体所受为滑动摩擦力，位移由面积可知为，物体克服摩擦力做的功为，C错误；
D、由图像面积即为拉力做的功，由公式，D错误。
5【答案】C
【解析】A.卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在点加速，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力有 ，解得 ，可知卫星在轨道Ⅲ上运行时的加速度小于在轨道Ⅰ上运行时的加速度，故B错误；
C.根据卫星的变轨原理可知，卫星经过轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上点的速度，是第一宇宙速度，轨道Ⅲ上的速度小于，故卫星在轨道Ⅱ上运行时经过点的速度小于，故C正确；
D.根据开普勒第三定律 ，卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅲ上运动的周期之比为，故D错误。
故选C。
6【答案】C
【解析】B、对图甲中小球、分析，设绳与竖直方向的夹角为，小球的质量为，小球、到悬点的竖直距离为，则，解得，所以小球、的角速度相等，半径不同，线速度大小不相同，故AB错误；
、对图乙中小球、分析，设绳与竖直方向的夹角为，小球的质量为，绳长为，绳上拉力为，则有，，得，，所以小球、向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。
故选C。
7【答案】A
【解析】在距“比邻星”表面高为处有，在距“比邻星”表面高为处有，
联立解得“比邻星”半径，“比邻星”的质量为：，故A正确。
8【解析】【分析】
根据恒力做功的定义式分析拉力做的功；根据图像围成的面积计算做功；根据微元法求解阻力做功。
本题考查恒力做功和变力做功常用的几种方向，常规题目。
【解答】
A.物块从到过程中力做的为，故A正确；
B.乙图的面积代表功，则全过程中做的总功为，故B正确；
C.丙图中，绳长为，若空气阻力大小不变，可用微元法得小球从运动到过程中空气阻力做的功为，故C错误；
D.图丁中，始终保持水平，当为恒力时将小球从拉到，做的功是，而缓慢将小球从拉到，为水平方向的变力，做的功不能用力乘以位移计算，故D错误。故选AB。
9【答案】BD
【解析】A.由于、两恒星连线始终过点，运动周期相同，均为，故A错误；
其中恒星的向心加速度是恒星的向心加速度的倍，即，根据，可知，又由于， ，联立可得 ，，故BD正确；
C.根据，，可得，C错误。
故选BD。
10【答案】BCD
【解析】B.以水平面为零势能面，设物体的初始高度为 ，因此，故 图线为斜率为负的直线，故B正确；
A.物体下落的高度，则，则 图线为抛物线，在 时物体重力势能最大，故A错误；
C.物体的速度，则物体的动能，所以 图像为抛物线，且 时动能为零，故C正确；
D.设开始时物体的机械能为 ，物体下落过程中机械能守恒，则有，故D正确。
故选BCD。
11每空2分【答案】相等
【解析】解：小球从出发点到达最低点，由动能定理得；
由牛顿第三定律可知，最低点轨道对小球的支持力大小等于。
小球在最低点，由受力分析可得：，
联立上述二式可得，
整理可得：，即斜率的绝对值，纵截距；
通过上述方程发现，表达式与轨道半径无关，故图像斜率的绝对值不变。
12、【答案】 （1分） 相同（1分）没有（1分）（2分）（2分）（2分）
【解析】【分析】
根据实验操作和实验要求选取实验器材；
在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道末端一定要水平；必须让小球在同一位置多次释放，保证初速度相同；至于斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验没有影响；
根据求出照相机两次闪光的时间间隔，根据求出初速度，根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出点的竖直分速度，再由速度的合成求出点速度大小。
解决该题首先需熟记实验原理和实验注意事项，再者牢记匀变速直线运动的规律，知道平抛运动是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。
【解答】
实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用铅锤线确定坐标轴的轴。故选B。
实验过程中，应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滚下，只要保证小球水平飞出的初速度相同即可，所以斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验没有影响；
竖直方向根据，得：
小球被抛出时的水平速度：
小球经过点时，竖直方向分速度：
则点的速度大小为：。
故答案为：；相同；没有；；；。
13【答案】解：依据题意，恰好落在水平面时
2分
1分
因为小球初速度，小球一定落在斜面上，
3分
得： 2分
14根据牛顿第二定律得：
2分
根据得达到额定功率时的速度为：
， 2分
得： 1分
汽车所受阻力为：
；
1分
2分
当时，，速度最大；故最大速度为：
，2分
汽车达到额定功率后的运动过程中，根据动能定理可得
2分
1分
解得 1分
15、【答案】(1)20N，竖直向下
(2)
(3)17J
【详解】（1）若 ，则滑块运动至 点时，由动能定理可得 2分
由牛顿第二定律可得 1分
解得 1分
由牛顿第三定律可知，滑块运动至 点时对圆弧轨道的压力为20N，方向竖直向下。 1分
（2）若滑块恰好能过 点，则 点时有 1分
从 到 ，根据动能定理有 1分
解得 1分
要使滑块恰能运动到 点，则滑块到 点的速度 ，从 到 ，根据动能定理有 1分
解得 1分
显然
若滑块不脱离圆弧轨道且从 点飞出，则滑块释放点的高度 。1分
（3）从A到D点根据动能定理 1分
解得
从A到E点根据动能定理 1分
可得
又 1分
则
1分 W1=-9 J 1分
W2=-6 J 1分
1分
