湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 731.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-09 14:28:30 | ||
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文档简介
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高一下学期5月月考物理试卷
一、单选题
1．下列有关物理知识和史实的说法，正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体，其所受合力的方向必定指向圆心
B．万有引力定律由牛顿发现，引力常量由卡文迪许测定
C．在地面发射地球卫星，发射速度必须大于第二宇宙速度
D．伽利略通过整理大量的天文观测数据得出了行星的运动规律
2．如图所示，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数 =0.20，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了10m时（ ）
A．力F做的功W1=120J B．重力做的功W2=200J
C．克服摩擦力做的功W3=120J D．合力做的功W合=0
3．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l>h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）
A． B． C． D．
4．在国产科幻电影《流浪地球2》中，太空电梯是其重要的科幻元素，其结构主要由地面基座、缆绳、空间站、平衡锤、运载仓组成，如图所示，地面基座为所有缆绳的起始段，主要起到固定作用，空间站位于距离地表的地球静止静止卫星轨道，并在距离地表的尾端设置了平衡锤，空间站、平衡锤、地面基座之间由若干碳纳米缆绳垂直连接，运载仓可沿缆绳上下运动。已知空间站、平衡锤与地球自转保持同步，则（ ）
A．地面基座可以建在杭州市
B．运载仓沿缆绳向上运动时，处于完全失重状态
C．空间站的运行速度小于第一宇宙速度
D．平衡锤做圆周运动所需的向心力等于地球对其万有引力
5．跳台滑雪是一项勇敢者的运动。现有某运动员（可看成质点）从跳台C处以水平速度飞出，飞行一段时间后在斜坡D处着陆，E点为离坡道CD最远的位置，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向不同
B．运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向相同
C．轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为
D．若减小水平飞出速度，运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小
6．质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法正确的是（ ）
A．时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B．时间内汽车牵引力不断减小
C．时间内汽车牵引力做功为
D．时间内汽车牵引力大于其所受阻力
二、多选题
7．滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从斜面倾角为的雪坡顶端以水平初速度飞出，运动员能落到雪坡上。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（ ）
A．在空中运动过程中机械能不守恒
B．在空中运动时间与成正比
C．落在雪坡上时速度方向与水平方向夹角为
D．在雪坡上的落点与起点的距离为
8．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时的最小速度
B．小球通过最高点时的最小速度
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
9．如图1所示，木板静止放在光滑的水平面上，可视为质点的小物块静置于木板左端，用的恒力拉动小物块，使小物块运动到木板右端，此过程小物块的机械能随位移变化的图像如图2所示，木板和小物块的速度随时间变化的图像如图3所示，已知木板和物块间存在摩擦，g取，下列说法正确的是（ ）
A．木板长度为 B．木板和小物块间的动摩擦因数为0.3
C．木板的质量为 D．系统因摩擦产生的热量为
10．如图所示，一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动的水平足够长的传送带平滑连接于点，圆弧轨道半径为。质量为的小滑块自圆弧轨道最高点A以某一初速度沿切线进入圆弧轨道，小滑块在传送带上运动一段时间后返回圆弧轨道。已知重力加速度为，滑块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带速度大小为。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．经过足够长的时间，小滑块最终静止于点
B．小滑块第一次返回圆弧轨道时上升的最大高度为
C．若，小滑块第一次在传送带上运动的整个过程中在传送带上的痕迹长为
D．若，小滑块第次在传送带上来回运动的时间是
三、实验题
11．“研究小球做平抛运动”的实验中：
（1）利用图甲装置进行实验，要求斜槽末端水平，请你提出一种检测斜槽末端水平的方法： 。
（2）将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L=5cm，实验小组借助频闪照相仪进行拍照，如图乙所示为频闪相片的一部分，该部分图片记录了小球在运动途中的三个位置，则借助频闪照相仪进行拍照 （需要/不需要）小球从斜槽上同一高度由静止释放，频闪照相仪频闪周期为 s，该小球经过B点速度大小为 m/s。（g取10m/s2）
12．某物理实验小组为验证机械能守恒定律，设计的实验装置如图甲。
(1)利用游标卡尺测量小球的直径，如图乙，则小球的直径 。
(2)已知悬点到小球球心的距离为l，将小球拉至离平衡位置s处，如图丙，则小球与平衡位置的高度差 。
(3)若小球通过平衡位置时光电门的挡光时间为，小球的直径为d，则小球通过平衡位置时的速度大小 。
(4)验证机械能守恒定律的表达式为 （用h、d、、重力加速度g表示）。
四、解答题
13．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，围绕该星球表面做匀速圆周运动（轨道半径近似等于该星球半径）的速度称为第一宇宙速度，星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是。已知某星球表面的重力加速度为，半径为R，万有引力常量为G，不计其他星球的影响。求：
（1）该星球的质量；
（2）该星球的第二宇宙速度。
14． 如图所示，一根长为的细线拉着质量为的小球绕点在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出，打在以点为圆心，半径为的竖直固定圆弧挡板的中点处，已知重力加速度，求
（1）小球水平飞出时的速度大小；
（2）细线能承受的最大拉力是多少。
15．如图所示，倾斜轨道AB与水平面的夹角为，BCD段为水平面，圆轨道最低点C稍有分开，E为最高点，圆轨道半径，CD段长，D端与一足够长的传送带相连接。质量的小物块从斜面顶点A以的速度水平向右抛出落到斜面上的P点，假设小物块落到斜面上前后，平行斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度立即变为零。已知小物块过圆轨道最高点E时的速度为，小物块与CD段和传送带的摩擦系数均为，轨道其余部分均光滑，小物块可视为质点，经过轨道连接处均无能量损失。（，，），求：
（1）小物块运动到圆心等高处Q点时，对轨道的压力；
（2）小物块在斜面上的落点P离开水平面的高度h；
（3）若传动带逆时针匀速转动，要使小物块在整个运动过程中都不脱离轨道，试分析传送带的速度v应满足什么条件。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A C B B BD BD BCD BCD
11． 将小球轻放在斜槽末端，若保持静止则水平，否则不水平，利用水平尺测量 不需要 0.1 2.5
12．(1)1.170
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据游标卡尺读数规则，可知小球的直径
（2）已知悬点到小球球心的距离为l，将小球拉至离平衡位置s处，如图所示
由相似三角形可得
解得
（3）小球通过平衡位置时，光电门的挡光时间为，小球的直径为d，则小球通过平衡位置时的速度大小
（4）由机械能守恒定律，有
化简得
即验证机械能守恒定律的表达式为
13．（1）；（2）
【详解】（1）由于在星球表面，有
可得该星球质量
（2）在围绕星球表面做匀速圆周运动时，有
又因为有
解得
14．（1）；（2）。
【详解】（1）小球水平飞出打在圆弧挡板的中点处，如图所示，图中圆心角为，
小球水平飞出做平抛运动，水平方向做匀速直线运动
竖直方向做自由落体运动
联立解得小球水平飞出时的速度大小为
（2）设细线能承受的最大拉力为，小球运动到最低点时，细线刚好被拉断，根据牛顿第二定律
代入数据解得
故细线能承受的最大拉力是。
15．（1）6N，垂直轨道向右；（2）；（3）
【详解】（1）有
对Q点受力分析
联立可得
根据牛顿第三定律可知在Q点对轨道压力大小为6N，方向垂直轨道向右；
（2）设从抛出到落到斜面P点的时间为t，有
可得
设小物块落到斜面上时平行斜面方向的速度为
有
可得
（3）设小物块第一次从圆轨道滑到D点时的速度大小为，则有
可得
若传送带逆时针匀速转动，要使小物块返回时刚好能到达圆轨道最高点，则小物块从传送带返回并离开传送带速度为，有
可得
故无论传送带速度多大，小物块返回时到不了圆轨道最高点，不脱离轨道，临界只能是返回时恰好至圆心等高点以下，设速度为，有
可得
故传送带的速度v应满足
高一下学期5月月考物理试卷
一、单选题
1．下列有关物理知识和史实的说法，正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体，其所受合力的方向必定指向圆心
B．万有引力定律由牛顿发现，引力常量由卡文迪许测定
C．在地面发射地球卫星，发射速度必须大于第二宇宙速度
D．伽利略通过整理大量的天文观测数据得出了行星的运动规律
2．如图所示，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数 =0.20，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了10m时（ ）
A．力F做的功W1=120J B．重力做的功W2=200J
C．克服摩擦力做的功W3=120J D．合力做的功W合=0
3．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l>h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）
A． B． C． D．
4．在国产科幻电影《流浪地球2》中，太空电梯是其重要的科幻元素，其结构主要由地面基座、缆绳、空间站、平衡锤、运载仓组成，如图所示，地面基座为所有缆绳的起始段，主要起到固定作用，空间站位于距离地表的地球静止静止卫星轨道，并在距离地表的尾端设置了平衡锤，空间站、平衡锤、地面基座之间由若干碳纳米缆绳垂直连接，运载仓可沿缆绳上下运动。已知空间站、平衡锤与地球自转保持同步，则（ ）
A．地面基座可以建在杭州市
B．运载仓沿缆绳向上运动时，处于完全失重状态
C．空间站的运行速度小于第一宇宙速度
D．平衡锤做圆周运动所需的向心力等于地球对其万有引力
5．跳台滑雪是一项勇敢者的运动。现有某运动员（可看成质点）从跳台C处以水平速度飞出，飞行一段时间后在斜坡D处着陆，E点为离坡道CD最远的位置，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向不同
B．运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向相同
C．轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为
D．若减小水平飞出速度，运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小
6．质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法正确的是（ ）
A．时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B．时间内汽车牵引力不断减小
C．时间内汽车牵引力做功为
D．时间内汽车牵引力大于其所受阻力
二、多选题
7．滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从斜面倾角为的雪坡顶端以水平初速度飞出，运动员能落到雪坡上。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（ ）
A．在空中运动过程中机械能不守恒
B．在空中运动时间与成正比
C．落在雪坡上时速度方向与水平方向夹角为
D．在雪坡上的落点与起点的距离为
8．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时的最小速度
B．小球通过最高点时的最小速度
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
9．如图1所示，木板静止放在光滑的水平面上，可视为质点的小物块静置于木板左端，用的恒力拉动小物块，使小物块运动到木板右端，此过程小物块的机械能随位移变化的图像如图2所示，木板和小物块的速度随时间变化的图像如图3所示，已知木板和物块间存在摩擦，g取，下列说法正确的是（ ）
A．木板长度为 B．木板和小物块间的动摩擦因数为0.3
C．木板的质量为 D．系统因摩擦产生的热量为
10．如图所示，一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动的水平足够长的传送带平滑连接于点，圆弧轨道半径为。质量为的小滑块自圆弧轨道最高点A以某一初速度沿切线进入圆弧轨道，小滑块在传送带上运动一段时间后返回圆弧轨道。已知重力加速度为，滑块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带速度大小为。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．经过足够长的时间，小滑块最终静止于点
B．小滑块第一次返回圆弧轨道时上升的最大高度为
C．若，小滑块第一次在传送带上运动的整个过程中在传送带上的痕迹长为
D．若，小滑块第次在传送带上来回运动的时间是
三、实验题
11．“研究小球做平抛运动”的实验中：
（1）利用图甲装置进行实验，要求斜槽末端水平，请你提出一种检测斜槽末端水平的方法： 。
（2）将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L=5cm，实验小组借助频闪照相仪进行拍照，如图乙所示为频闪相片的一部分，该部分图片记录了小球在运动途中的三个位置，则借助频闪照相仪进行拍照 （需要/不需要）小球从斜槽上同一高度由静止释放，频闪照相仪频闪周期为 s，该小球经过B点速度大小为 m/s。（g取10m/s2）
12．某物理实验小组为验证机械能守恒定律，设计的实验装置如图甲。
(1)利用游标卡尺测量小球的直径，如图乙，则小球的直径 。
(2)已知悬点到小球球心的距离为l，将小球拉至离平衡位置s处，如图丙，则小球与平衡位置的高度差 。
(3)若小球通过平衡位置时光电门的挡光时间为，小球的直径为d，则小球通过平衡位置时的速度大小 。
(4)验证机械能守恒定律的表达式为 （用h、d、、重力加速度g表示）。
四、解答题
13．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，围绕该星球表面做匀速圆周运动（轨道半径近似等于该星球半径）的速度称为第一宇宙速度，星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是。已知某星球表面的重力加速度为，半径为R，万有引力常量为G，不计其他星球的影响。求：
（1）该星球的质量；
（2）该星球的第二宇宙速度。
14． 如图所示，一根长为的细线拉着质量为的小球绕点在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出，打在以点为圆心，半径为的竖直固定圆弧挡板的中点处，已知重力加速度，求
（1）小球水平飞出时的速度大小；
（2）细线能承受的最大拉力是多少。
15．如图所示，倾斜轨道AB与水平面的夹角为，BCD段为水平面，圆轨道最低点C稍有分开，E为最高点，圆轨道半径，CD段长，D端与一足够长的传送带相连接。质量的小物块从斜面顶点A以的速度水平向右抛出落到斜面上的P点，假设小物块落到斜面上前后，平行斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度立即变为零。已知小物块过圆轨道最高点E时的速度为，小物块与CD段和传送带的摩擦系数均为，轨道其余部分均光滑，小物块可视为质点，经过轨道连接处均无能量损失。（，，），求：
（1）小物块运动到圆心等高处Q点时，对轨道的压力；
（2）小物块在斜面上的落点P离开水平面的高度h；
（3）若传动带逆时针匀速转动，要使小物块在整个运动过程中都不脱离轨道，试分析传送带的速度v应满足什么条件。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A C B B BD BD BCD BCD
11． 将小球轻放在斜槽末端，若保持静止则水平，否则不水平，利用水平尺测量 不需要 0.1 2.5
12．(1)1.170
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据游标卡尺读数规则，可知小球的直径
（2）已知悬点到小球球心的距离为l，将小球拉至离平衡位置s处，如图所示
由相似三角形可得
解得
（3）小球通过平衡位置时，光电门的挡光时间为，小球的直径为d，则小球通过平衡位置时的速度大小
（4）由机械能守恒定律，有
化简得
即验证机械能守恒定律的表达式为
13．（1）；（2）
【详解】（1）由于在星球表面，有
可得该星球质量
（2）在围绕星球表面做匀速圆周运动时，有
又因为有
解得
14．（1）；（2）。
【详解】（1）小球水平飞出打在圆弧挡板的中点处，如图所示，图中圆心角为，
小球水平飞出做平抛运动，水平方向做匀速直线运动
竖直方向做自由落体运动
联立解得小球水平飞出时的速度大小为
（2）设细线能承受的最大拉力为，小球运动到最低点时，细线刚好被拉断，根据牛顿第二定律
代入数据解得
故细线能承受的最大拉力是。
15．（1）6N，垂直轨道向右；（2）；（3）
【详解】（1）有
对Q点受力分析
联立可得
根据牛顿第三定律可知在Q点对轨道压力大小为6N，方向垂直轨道向右；
（2）设从抛出到落到斜面P点的时间为t，有
可得
设小物块落到斜面上时平行斜面方向的速度为
有
可得
（3）设小物块第一次从圆轨道滑到D点时的速度大小为，则有
可得
若传送带逆时针匀速转动，要使小物块返回时刚好能到达圆轨道最高点，则小物块从传送带返回并离开传送带速度为，有
可得
故无论传送带速度多大，小物块返回时到不了圆轨道最高点，不脱离轨道，临界只能是返回时恰好至圆心等高点以下，设速度为，有
可得
故传送带的速度v应满足
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