安徽省皖东名校2024-2025学年高一（下）月考物理试卷（B卷）(5月)（含解析）

安徽省皖东名校2024-2025学年高一（下）月考物理试卷（B卷）(5月)
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在珠海航展上，歼击机进行了空中表演，其轨迹是曲线，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 歼击机的速度可能保持不变
B. 歼击机的加速度不可能为零
C. 歼击机所受合力方向与它的速度方向可能在一条直线上
D. 歼击机在空中不再受重力作用
2.图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼忽略扶梯对手的作用，图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止下列关于做功的判断中正确的( )
A. 图甲中支持力对人做正功 B. 图甲中摩擦力对人做负功
C. 图乙中支持力对人做正功 D. 图乙中摩擦力对人做负功
3.如图所示，在同一竖直面内，小球、从高度不同的两点，分别以初速度和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的点．若不计空气阻力，下列关系正确的是( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
4.在中国航天领域迅猛发展的当下，发射卫星进一步探测火星及周边的小行星带，能为我国深空探测打下基础。若测得某小行星表面的重力加速度大小为地球的，小行星的半径为地球的半径的，地球和小行星均视为质量分布均匀的球体，则地球的密度是该小行星密度的( )
A. B. 倍 C. D. 倍
5.如图，“旋转秋千”中的两个座椅、质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅离转轴的距离较近。不考虑空气阻力的影响，旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后、都在水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )
A. 座椅的向心加速度比大
B. 座椅的角速度比大
C. 悬挂、的缆绳与竖直方向的夹角相等
D. 悬挂的缆绳所承受的拉力与悬挂的缆绳所承受的拉力相等
6.如图所示的传动装置，在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小，大齿轮半径内径是小齿轮半径的倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是( )
A. 小齿轮逆时针匀速转动
B. 小齿轮的每个齿的线速度均一样
C. 小齿轮的角速度是大齿轮角速度的倍
D. 小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的倍
7.年月日，武汉“东湖之眼”摩天轮对外开放，它面朝东湖，背靠磨山，是武汉的新地标之一，如图所示。假设“东湖之眼”悬挂的座舱及舱内乘客在竖直平面内做匀速圆周运动乘客总是保持头上脚下的姿态，则下列说法正确的是
A. 乘客所受的合外力始终不变
B. 乘客所受重力的功率始终不变
C. 乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之差与摩天轮转动速度无关
D. 乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之和与摩天轮转动速度无关
8.如图有两个围绕各自固定轴匀速转动的圆盘、，盘上固定信号发射器，能持续沿半径向外发射红外线，到圆心的距离为盘上固定带窗口的红外线接收装置，到圆心的距离为、转动的线速度相同，都是 当、正对时，发出的红外线恰好进入窗口，则每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.当月球到达近地点又正好是满月时，月亮看起来比平时大、亮，这时就称为超级月亮。年月日出现了年的第一次也是最后一次“超级月亮”。如图所示是月球绕地球运动的示意图，已知地球半径为，地球表面重力加速度为，月球在远地点距地面的高度为，近地点距地面的高度为，则下列说法正确的是( )
A. 地心与月心的连线在相同时间内扫过相同的面积
B. 月球在远地点的速度大于
C. 月球在远地点和近地点的速率比为
D. 月球在远地点和近地点加速度大小的比为
10.水平放置的光滑固定圆环，半径为，是其直径。一质量为的小球穿在环上并静止于点，沿方向水平向右的风力大小恒为，小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是( )
A. 运动中小球对环的最大压力为 B. 运动中小球对环的最大压力为
C. 小球运动过程中的最大速度为 D. 小球运动过程中在点的动能最大
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.下面几个图是探究做匀速圆周运动的物体的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置：转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能显示出两个球所受向心力的比值
图甲探究的是向心力与质量之间的关系，图乙探究的是向心力与角速度之间的关系，图丙探究的是向心力与半径之间的关系，这种探究用到的方法是
图甲中，左右两边露出的标尺分别是格和格，则左右两边所放小球的质量比为：
图乙中，左右两边露出的标尺分别是格和格，则左右两边所放小球的转动的角速度之比为：
12.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。
甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：
将电火花计时器固定在铁架台上，
把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，
接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，
关闭电源，整理好仪器。
数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点、、、至第个点的距离如图乙所示，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，电源的频率为。从起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为 ，重锤动能的增加量为 ，从以上数据可以得到实验结论 。结果保留位有效数字．
乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上，其原因可能是 。乙同学测出该图线的斜率为，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度 选填“大于”、“等于”或“小于”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，投壶是我国古代的一种投掷游戏，也是一种礼仪．据礼记投壶记载，以盛酒的壶口作为标的，在一定的距离内投箭矢，以投入多少决胜负，负者罚酒．儒家所奉行的“六艺”，即“礼、乐、射、御、书、数”，而投壶就来自于这六艺之一．现在有甲、乙两人进行投壶游戏，为简化起见，将箭矢视为质点球，并且不计空气阻力．如图所示，甲从离地面高的点以初速度水平抛出质点球，质点球正好落在壶口点，不计壶的高度．乙从离地面高的点水平抛出质点球，如果也要使质点球落到壶口点，则他抛球的初速度应该是多大？已知重力加速度
14.一飞船从深为的井下点发射升空，以恒定的加速度竖直向上做匀加速运动，飞船经过井口点时，质量为的物体对水平台的压力为，飞船上升至离地面高度的点时，对水平台的压力只有，其中为地面处的重力加速度。又已知质量分布均匀的球壳对壳内质点的万有引力为，地球可视为质量分布均匀、半径为的球体，飞船可视为质点。假设地球没有自转，问：
飞船经过点时，物体是处于超重状态还是失重状态？
物体在井底点和井口点的重力之比
？
15.如图所示，与水平地面成角的平直倾斜轨道与半径为的竖直光滑圆轨道相切于点，一质量为的物块从斜面上距水平地面处由静止滑下，从圆轨道点水平飞出，落于倾斜轨道点．已知点和圆轨道圆心在同一水平面上．重力加速度为不计空气阻力．求：
物块从圆轨道点水平飞出时的速度；
物块经过点时对轨道的压力；
物块从静止滑下到点的过程中由摩擦产生的热量．
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.因为歼击机做曲线运动，所以速度方向始终在变，故A错误；
因为做曲线运动的条件是合外力与速度不共线，即加速度一定不为零，故歼击机的加速度不可能为零，故B正确，C错误；
D.歼击机在空中受重力作用，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】图甲中，人匀速上楼，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误；
图乙中，人受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，支持力方向与速度方向垂直，故支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，故摩擦力做正功，故CD错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】根据知，，可知．
由于水平位移相等，根据知，故B正确，、、D错误．
故选：。
4.【答案】
【解析】根据得：，
则天体的密度为：，
所以，故A正确，BCD错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】A、两个座椅共轴转动，具有相同的角速度，据可知：的运动半径比的小，的向心加速度比的小，故A正确；
B、两个座椅共轴转动，具有相同的角速度，故B错误；
C、如图，对任一座椅，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：，则得：，则知的半径较小，相等，可知与竖直方向夹角较小，故C错误；
D、如图知绳子的拉力，与竖直方向夹角较小，所以的拉力较小，故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】解：、小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同，所以小齿轮也是顺时针匀速转动，故A错误；
B、由于线速度为矢量，小齿轮的每个齿的线速度大小相等、方向不同，故B错误；
C、根据可知，线速度大小相等，大齿轮半径内径是小齿轮半径的倍时，小齿轮的角速度是大齿轮角速度的倍，故C错误；
D、根据向心加速度公式可知，大齿轮半径内径是小齿轮半径的倍，可知小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的倍，故D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】A.由于乘客在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力全部充当向心力，方向始终指向圆心，故合外力是变化的，故A错误；
B.根据重力瞬时功率的表达式可知，重力方向与速度方向的夹角不断变化，故重力的功率不断变化，故B错误；
圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向下方，有：，则支持力，根据牛顿第三定律可知，乘客对水平座椅的压力为；在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向上方，有：，即：，根据牛顿第三定律可知，乘客对水平座椅的压力为，故有：，，故C错误，D正确。
故选：。
本题考查了匀速圆周运动；掌握匀速圆周运动的受力特点和运动特点是解题的关键。
根据向心力的来源分析重力和支持力的情况；根据瞬时功率计算式计算重力的瞬时功率。
8.【答案】
【解析】的周期为：，的周期为：。因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，和的最小公倍数为，所以经历的时间最小为。故A正确，BCD错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】A.根据开普勒第二定律知，地心与月心连线在相同时间内扫过的面积相等，故A正确；
B.根据，得，月球在远地点若做匀速圆周运动，线速度，做椭圆运动时，在远地点的速度小于，故B错误；
C.根据开普勒第二定律得，在相等时间内扫过的面积相等，有：，则，故C正确；
D.根据得，，月球在远地点和近地点到地心的距离之比为：，则月球在远地点和近地点的加速度大小之比为，故D正确。
故选ACD。
10.【答案】
【解析】在小球运动过程中，只有风力做功，当小球运动到点时风力做功最多，小球速度最大，动能最大，设最大速度为。根据动能定理得，得，故CD正确；
在点，小球对环的压力最大。在点，水平面内，有，得
竖直面内，有
根据牛顿第三定律和力的合成法知，最大压力，故A正确，B错误。
故选：。
11.【答案】控制变量法
【解析】根据，知要研究小球受到的向心力大小与质量的关系，需控制角速度与半径不变，要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和半径不变，由分析可知该实验采用的是控制变量法。
左右两边露出的标尺分别是格和格，表示向心力之比：，可知质量之比：；若左右两边露出的标尺分别是格和格，则向心力之比：，故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为：。
12.【答案】
在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒
先释放重锤，后接通电源
大于
【解析】重锤重力势能的减少量为：。根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求得打下点时重锤的速度为，所以重锤的动能增加量为：；由以上数据可得到动能增加量近似等于重力势能减少量，因此可得到的结论是：在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；
从图中可以看出，当重锤下落的高度为时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。若无阻力，根据机械能守恒定律可知，，则，则斜率；若有阻力，则测得的重力加速度小于当地重力加速度，即大于；
故答案为：；；在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；先释放重锤，后接通电源；大于；
13. 【解析】：设甲抛出的质点球做平抛运动的水平距离为，
则对甲抛出的质点球有：，
联立解得质点球做平抛运动的水平距离：
对乙抛出的质点球有：，
联立解得乙抛球的初速度：．
14.【解析】物体随飞船以恒定的加速度竖直向上做匀加速运动，则物体处于超重状态；
在井底点处对有：
又有
在井口点处对有：
又有
联立解得
设在点时，水平台对物体的支持力为，则由牛顿第三定律
在点对有
又由牛顿第三定律，在点时，桌面对物体的支持力
由牛顿第二定律，
在点对物体还有：
联立解得。
15.【解析】物块由点到点做平抛运动，有，
且有
联立解得．
物块从点到点满足机械能守恒，有，
在点由向心力公式有
联立解得，
根据牛顿第三定律，物体在点对轨道的压力等于。
整个过程满足能量守恒定律，有，
解得．
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