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安徽省滁州市定远县第三中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
一、单选题
1．下列运动不能用经典力学描述的是（　　）
A．高铁列车从北京向广州飞驰
B．火箭携带嫦娥六号飞向月球
C．电子以接近光速的速度运动
D．歼战斗机从山东号航母上起飞
2．如图所示，我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道运动。它经过轨道上a、b、c、d四个位置时，所受火星引力最小的是在（　　）

A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d
3．如图所示，某儿童电动玩具车的发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面的摩擦力恒为5N，忽略空气阻力的影响，当玩具车以额定功率启动后，下列说法正确的是（　　）
A．玩具车一开始做匀加速运动
B．玩具车运行时牵引力大小不变
C．玩具车运行的最大速度为3m/s
D．玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功
4．一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示，甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
5．如图所示，三段细线长OA=AB=BC， A、B、C三球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动时，则三段线的拉力TOA:TAB:TBC为（ ）

A．1:2:3 B．6:5:3 C．3:2:1 D．9:3:1
6．同学们在体育课上进行铅球的练习。不计空气阻力，铅球被水平推出后，在空中的运动过程中，下列关于铅球的加速度大小、速度大小、动能和机械能随运动时间的变化关系中，正确的是（　　）
A．B．C．D．
7．如图所示，一光滑圆形轨道，OA是水平半径，OB与OA成60°角，一小球从轨道上的A处由静止释放，小球运动到B点时的加速度为（　　）
A．g B． C． D．
8．如图所示，火车转弯轨道，外高内低。某同学在车厢内研究列车的运动情况，他在车厢顶部用细线悬挂一个重为G的小球。当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时，发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，已知列车与小球做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度大小为g。则（　　）
A．细线对小球的拉力的大小为G
B．列车恒定速率大于
C．车轮与内、外轨道有压力，外侧轨道与轮缘间有侧向挤压作用
D．放在桌面上的手机所受静摩擦力为零
二、多选题
9．一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物，重物运动的图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段都是直线，已知在时刻拉力的功率达到额定功率，之后功率保持不变。下列说法错误的是（　　）
A．图像中曲线AB段起重机的加速度越来越大
B．图像中直线OA段起重机的功率保持不变
C．在时刻，起重机的拉力最大且为
D．在时刻，起重机的拉力最大且为
10．如图所示为某水上游乐场的螺旋滑道，螺旋滑道顶端高为，螺距均相同。游客从顶端由静止开始沿着螺旋滑道下滑，不计阻力，取重力加速度为。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．游客所受的向心力保持不变
B．游客所受的支持力不断变大
C．从顶端滑到底端的时间大于
D．游客的加速度始终水平指向轴线方向
三、实验题
11．根据公式和，某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体30cm处标为点A，60cm处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。
操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F1；
操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F2。
(1)小物体做匀速圆周运动的向心力由 提供；
(2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的 相同；
(3)如果在上述操作中突然松手，小物体将做 运动。
12．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s）．按要求将下列问题补充完整．
（1）纸带的 (左、右)端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB= m/s；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= J，此过程中物体动能的增加量△Ek = J；（计算结果保留两位有效数字）
（4）实验的结论是 ．
四、解答题
13．图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，落点在斜坡b处，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，，求（计算结果均可带根号）：
（1）运动员在空中飞行的时间；
（2）运动员从a处飞出的速度大小。
14．2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。
(1)求火星的质量；
(2)求火星的第一宇宙速度大小；
(3)已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？
15．如图所示是小智同学设计的一个游戏装置，该装置由倾角为的斜轨道AB，半径为、圆心角为的圆弧轨道EF，水平轨道及一个半径为的四分之一圆弧PQ组成，其中在同一水平线上，BE等高，BE间的距离，间距离，、分别为两弧形轨道的圆心，F、P分别为两弧形轨道的最低点，、在竖直方向，滑块在轨道滑动时动摩擦因数为，其余轨道均光滑。某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力，发现滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道EF（无机械能损失），然后沿EF滑下经落在圆弧PQ上，已知滑块质量为，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）滑块经过E点时的速度大小；
（2）滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向；
（3）滑块落在四分之一圆弧PQ上的位置；
（4）若在轨道上再对滑块施加水平向右的力，求滑块落在四分之一圆弧PQ上的最小动能。
参考答案
1．C【详解】经典力学适用于低速宏观的物体，不适用于微观高速物体，故电子以接近光速的速度运动不能用经典力学描述，高铁列车从北京向广州飞驰、火箭携带嫦娥六号飞向月球、歼战斗机从山东号航母上起飞等都能用经典力学描述，故ABD能用经典力学描述，C不能用经典力学描述。
本题考查不能用经典力学描述的，故选C。
2．C【详解】根据万有引力公式，可知c点距离最远，所受火星引力最小。故选C。
3．C【详解】AB．由
可知，当玩具车以额定功率启动后，速度增大，牵引力减小，不是做匀加速运动，故AB错误；
C．当玩具车匀速运动时，速度最大，为故C正确；
D．由动能定理可知玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功与动能增加量之和，故D错误。故选C。
4．B【详解】甲、乙水柱竖直方向上升的高度相同，从最高点到着火点的高度也相同，可知甲、乙水柱竖直方向的运动情况相同，所以甲、乙水柱在空中运动的时间相等，即有
水平方向根据
由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，则有
而竖直方向上，则有根据
可知，甲水柱喷出时的速度小于乙水柱喷出时的速度，即有故选B。
5．B【详解】根据牛顿第二定律得：对C球，有
对B球，有
对A球，有
因为OA=AB=BC，则rOA:rOB:rOC=1:2:3联立解得TOA：TAB：TBC=6:5:3故选B．
6．D【详解】AD．不计空气阻力，铅球被水平推出后，在空中做平抛运动，加速度为重力加速度，由于只受重力作用，铅球的机械能守恒，可知、图像都是与横轴平行的直线，故A错误，D正确；
B．铅球的速度大小为可知图像不是直线，故B错误；
C．铅球的动能为可知图像不是直线，故C错误。故选D。
7．C【详解】A到B点，由动能定理有
则在B点小球的向心加速度大小
在B点小球沿切线方向的加速度大小
故小球运动到B点时的加速度为故选C。
8．D【详解】A．小球做匀速圆周运动受力如图所示，细线的拉力与重力的合力提供向心力，细线与竖直方向的夹角为，则细线的拉力故A错误；
B．对小球解得故B错误；
D．由于悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，可知车受到的支持力的方向与小球受到的细线的拉力方向相同，车的向心力恰好由车受到的重力与支持力的合力提供，所以两侧的轨道与轮缘间都没有侧向作用，故C错误；
D．手机受支持力与重力合力恰好提供手机做圆周运动向心力，所以桌面上的手机所受静摩擦力为零，故D正确。
故选D。
9．ABD【详解】A．图像斜率表示加速度，图像中曲线AB段，斜率越来越小，即加速度越来越小，故A项错误，符合题意；
B．图像中直线OA段重物匀加速上升，其加速度不变，有
又因为功率有所以其功率在增加，故B项错误，符合题意；
CD．时间内，起重机做匀加速直线运动，拉力为定值，时刻达到额定功率
此后速度增加，功率不变，所以拉力减小，即在时刻起重机的拉力最大，为。
故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选ABD。
10．BC【详解】A．游客的运动可分解为水平方向的圆周运动和沿轨道斜面向下的匀加速运动，游客的速度越来越大，向心力的大小和方向都在改变，故A错误；
B．支持力指向轴线方向的水平分力提供向心力
速度变大，向心力变大，则支持力变大，故B正确；
C．在高h处做自由落体运动时，运动时间
游客在竖直方向的加速度小于g，则从顶端滑到底端的时间大于，故C正确；
D．游客的加速度为切向加速度与向心加速度的合加速度，加速度方向不是水平指向轴线方向，故D错误。
故选BC。
11．(1)绳的拉力/拉力(2)角速度(3)离心运动
【详解】（1）小物体做匀速圆周运动受重力、支持力和绳的拉力，向心力由绳的拉力提供；
（2）操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，则周期相同，根据 ，角速度相同，所以是为了控制小物体运动的角速度相同；
（3）如果在上述操作中突然松手，小物体将做离心运动。
12． 左 在误差允许的范围内，验证了机械能守恒定律成立
【详解】(1)[1]物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．
(2)[2]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可知
(3)[3][4]从起点O到B点的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J
动能的增加量
(4)[5]由(3)可知，在误差允许的范围内，验证了机械能守恒定律成立。
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，运动员从a点做平抛运动，竖直位移为
竖直方向上，由运动学公式得，运动员在空中飞行的时间
（2）水平方向上的位移为
水平方向上，由运动学公式得，运动员从a处飞出的速度大小为
14．(1)(2)(3)
【详解】（1）对火星，由万有引力近似等于重力，有对小球联立解得
（2）由万有引力提供向心力，有解得
（3）设航天器应位于火星表面h高处，由万有引力提供向心力，有
解得
15．（1）；（2），竖直向上；（3）圆弧PQ上的中点；（4）
【详解】（1）滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道，且B、E等高，可知滑块在BE间做斜抛运动。设E点时速度为，从最高点下落到E点所用时间为，则有，;
解得，，
滑块经过E点时的速度大小
（2）由几何关系可得E点的高度为
在EF段只有重力做功，根据机械能守恒定律可得解得
在F点由重力和支持力的合力提供向心力，有解得
可知支持力大小为，方向竖直向上。
（3）设滑块运动到时速度为，由动能定理有解得
滑块经过之后做平抛运动落到圆弧轨道PQ上。由平抛运动特点可得
由几何关系得联立解得;;
由可知滑块落在四分之一圆弧PQ上的中点。
（4）设在轨道上再对滑块施加水平向右的力，运动到时速度为，则有，
设滑块落到圆弧轨道PQ上时动能为，对滑块根据动能定理有
联立可得
由数学知识可知当 时有最小值。即，动能最小值为

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