山东省济南第一中学2024-2025学年高一下学期月考物理试卷(含解析)

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山东省济南第一中学2024-2025学年高一下学期月考物理试卷(含解析)

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高一下学期物理月考题(90分钟)
一、单选题
1.科学家在物理学的发展过程中作出了重大的贡献,物理学是他们智慧的结晶,下列叙述符合事实的是 (  )
A.伽利略在前人工作的基础上深入研究,得到万有引力定律
B.胡克测出了引力常量的值
C.卡文迪许对第谷观测的行星数据进行多年研究,提出了日心说
D.开普勒认为行星绕太阳运行的轨迹不是圆,而是椭圆
2.如图所示,无风的晴空下,鹰在水平面内匀速率盘旋(翅膀形态保持不变),此时翼面与水平面间的夹角为,水平盘旋的半径为r,下列说法正确的是(  )
A.当一定时,r越大鹰盘旋的线速度越大
B.当一定时,r越大鹰盘旋的角速度越大
C.若r一定时,越大鹰盘旋的向心加速度越小
D.若r一定时,越大鹰盘旋的周期越大
3.如图所示,t=0时刻物体以某一初速度水平抛出,t1=1s时到达A点,t2=2s时到达B点,AB连线与水平方向的夹角为θ,且,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,设物体在B点处速度与水平方向的夹角为β,则tanβ等于(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.在空中同一点沿相反方向同时水平抛出两个小球,它们的初速度大小分别为和。重力加速度为g,不计空气阻力,当两个小球速度之间的夹角为时,下落的高度为(  )
A. B. C. D.
5.质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点,在O点的正下方处有一光滑小钉子P,把细线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度地释放小球,当细线碰到钉子的瞬间(瞬时速度不变),细线没有断裂,则下列说法正确的是(  )
A.小球的线速度突然增大
B.小球的角速度突然减小
C.小球对细线的拉力突然增大
D.小球对细线的拉力保持不变
6.如图所示,在某一轨道平面上有两颗人造地球卫星A、B绕地球做圆周运动,轨道半径之比为3∶2,则卫星A、B的( )
A.角速度之比为8∶27 B.周期之比为9∶4
C.线速度大小之比为2∶3 D.向心加速度大小之比为4∶9
7.如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.小球能够到达最高点时的最小速度为0
B.小球能够通过最高点时的最小速度为
C.如果小球在最低点时的速度大小为,则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg
D.如果小球在最高点时的速度大小为,则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg
8.如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT,小球在最高点的速度大小为v,其FT-v2图像如图乙所示,则(  )
A.数据a与小球的质量无关
B.当地的重力加速度为
C.当v2=c时,轻质绳的拉力大小为
D.当v2=2b时,小球受到的拉力与重力大小相等
二、多选题
9.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点速率小于远日点运行的速率
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
C.表达式椭圆半长轴的与公转周期,比值为常数
D.若图中两阴影部分行星运动时间相等,则右侧面积大于左侧面积
10.关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是(  )
A.图a中,圆形拱桥半径为R,若最高点车速为时,车对桥顶的压力为零
B.图b中,在固定圆锥筒(内壁光滑)内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
C.图c中,传送带运动过程中b、d两点的角速度相等
D.图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力
11.如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的动摩擦因数相同,它们与盘面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,此时两物体刚好就要发生滑动,则(  )
A.细线中的拉力大于B受到的最大静摩擦力
B.细线中的拉力小于A受到的最大静摩擦力
C.烧断细线,只有物体B相对圆盘发生滑动
D.烧断细线,两物体都会相对圆盘发生滑动
12.跳台滑雪是利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知运动员(可视为质点)从A点水平飞出的速度为,山坡可看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,(,sin37°=0.6,cos37°=0.8)以下说法正确的是(  )
A.运动员从飞出至落在斜面上的位移大小为60m
B.运动员落在斜面上的速度大小为30m/s
C.经过1.5s运动员离斜面最远
D.运动员离斜面的最远距离为9m
三、实验题
13.某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。
(1)实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球抛出后 。

A.只受重力
B.保证小球每次抛出时具有相同的初速度,抛出后轨迹重合
C.做平抛运动
D.速度小些,便于确定位置
(2)由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点作为坐标原点建立坐标系,并标出、两点的坐标,如图所示。根据图示数据,可求出小球做平抛运动的初速度为 。(取)

(3)另一实验小组该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在直角坐标系内绘出了图像,此平抛物体的初速度,则该地的重力加速度为 。(结果保留3位有效数字)

14.某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验,
(1)方案一:用如图甲所示的装置,已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式,左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。回答以下问题:
①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的
A.探究小车速度随时间变化的观律
B.探究平抛运动的特点
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
②在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第 层塔轮(填“一”“二”或“三”);
③若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置,皮带置于塔轮的第三层,转动手柄等稳定后,可以看到左右标尺露出的格数之比为
(2)方案二:如图丙所示装置,装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上(未画出),光滑的水平杆固定在竖直转轴上,能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细线处于水平伸直状态,当滑块随水平直杆一起匀速转动时,细线拉力的大小可以通过力传感器测得,水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条,挡光条到竖直转轴的距离为L,光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间(挡光时间),滑块P与竖直转轴间的距离可调,回答以下问题:
①若某次实验中测得热光条的挡光时间为,则滑块P的角速度表达式为= ;
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变,探究向心力F与角速度ω的关系,作出F-ω2图线如图丁所示,若滑块P运动半径r=0.3m,细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略,由F-ω2图线可测得滑块P质量m= kg(结果保留2位有效数字)。
四、解答题
15.如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕另一端点O在竖直平面内转动,取。求:
(1)小球在最高点对杆作用力为零时的速度大小;
(2)小球在最高点速度时,对杆的作用力大小与方向。
16.如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度;
(2)小孩从离开平台到A点所用的时间;
(3)若小孩运动到轨道最低点O时的速度为m/s,则小孩对轨道的压力为多少
17.为促进学生德、智、体、美、劳全面发展,学校准备举办足球比赛,某同学利用课余时间练习射门,如图所示,在一面厚度不计的竖直墙上有高的窗口,该同学以不同的力度踢球使球通过窗口飞向墙的另一侧地面,球被踢出瞬间速度均沿水平方向,已知墙两边的地面在同一水平内,踢球时球到地面的高度,到窗口的水平距离,窗台到地面的高度,重力加速度g取,不计球的大小及球在空中运动时受到的阻力,求:
(1)球打到窗口上下沿的时间差;
(2)若要球能通过窗口,足球被踢出瞬间速度的取值范围;
(3)球在窗口另一侧地面落点的范围长度s。
18.如图所示,质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力Tm =3mg,转轴离地高度h,重力加速度为g。试求:
(1)若小球某次运动中恰好能通过最高点,则最高点处的速度为多大;
(2)若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大;
(3)在第(2)问中,细绳断后小球做平抛运动落到水平地面上,比值为多少时,小球做平抛运动的水平距离x最大,该最大值是多少。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
高一下学期物理月考题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B A C D A D BC AD
题号 11 12
答案 BC CD
1.D
【详解】A.牛顿在前人工作的基础上深入研究,得到万有引力定律。A错误;
B.卡文迪许测出了引力常量的值。B错误;
C.开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究,总结出了开普勒三定律。C错误;
D.开普勒认为行星绕太阳运行的轨迹不是圆,而是椭圆。D正确。
故选D。
2.A
【详解】设鹰的质量为m,盘旋速率为v,由题意可知
A.当一定时,r越大鷹盘旋的线速度越大,故A正确;
B.当一定时,r越大鹰盘旋的角速度越小,故B错误;
C.若r一定时,越大鹰盘旋的向心加速度越大,故C错误;
D.由
若r一定时,越大鹰盘旋的周期越小,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】根据题意可知,AB两点的竖直高度为
AB两点的水平距离为
则物体的水平分速度为
物体在B点处速度与水平方向的夹角正切值为
故选B。
4.A
【详解】当两个小球速度之间的夹角为时,二者速度的偏角互余,设初速度大小为的小球速度偏角为,则有
解得
则下落的高度为
故选A。
5.C
【详解】AB.根据题意,细线碰到钉子的瞬间,小球的瞬时速度v不变,但其做圆周运动的半径从L突变为,由
可知小球的角速度突然增大,故AB错误;
CD.根据
可知小球其做圆周运动的半径减小,则向心力增大,则小球受到的拉力增大,由牛顿第三定律知,小球对细线的拉力增大,故C正确,D错误。
故选C。
6.D
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
可得
,,,
则卫星A、B的角速度之比为
卫星A、B的周期之比为
卫星A、B的线速度大小之比为
卫星A、B的向心加速度大小之比为
故选D。
7.A
【详解】AB.圆形管道内壁能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,A正确,B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
如果小球在最低点时的速度大小为,则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为26mg,C错误;
D.根据牛顿第二定律得
解得
如果小球在最高点时的速度大小为,则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg,D错误。
故选A。
8.D
【详解】AB.设绳长为R,由牛顿第二定律知小球在最高点满足

由题图乙知a=mg,b=gR
所以
故AB错误;
CD.当v2=c时,有
将g和R的值代入得
故C错误;
D.当v2=2b时,由
可得
FT2=a=mg
即拉力与重力大小相等,故D正确。
故选D。
9.BC
【详解】A.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,从近日点到远日点,太阳对地球的引力做负功,则速度减小,即在近日点速率大于远日点运行的速率,选项A错误;
B.根据开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,选项B正确;
C.根据开普勒第三定律可知,表达式椭圆半长轴的与公转周期,比值为常数,选项C正确;
D.根据开普勒第二定律可知,若图中两阴影部分行星运动时间相等,则右侧面积等于左侧面积,选项D错误。
故选BC。
10.AD
【详解】A.图a圆形桥半径R,若最高点车速为时,桥面对车的支持力为N,则
解得
N = 0
根据牛顿第三定律可得对桥面的压力为零。故A正确;
B.图b中,由于向心力是球做匀速圆周运动时所受的几个力的合力,是效果力,故对球受力分析可知,在固定圆锥筒(内壁光滑) 内做匀圆周运动的小球,只受重力、弹力。故B错误;
C.图c中,传送带运动过程中b、d两点的线速度相等。故C错误;
D.图d中,火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时,受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时,车轮对内外轨均无侧向压力,若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车有做离心运动的趋势,则外轨对火车有侧压力。故D正确。
故选AD。
11.BC
【详解】AB.A、B一起随圆盘做圆周运动,当两物体刚好就要发生滑动时,两物体所受的摩擦力都达到最大静摩擦力.对A根据牛顿第二定律有:fm T=mrAω2,可知细线的拉力小于A受到的最大静摩擦力,因为A、B与圆盘间的动摩擦因数相同,质量相等,则最大静摩擦力相等,则细线的拉力也小于B受到的最大静摩擦力,故A错误,B正确.
CD.烧断细线,细线拉力消失,对A,由于最大静摩擦力大于向心力,靠静摩擦力提供向心力,所以A不会发生滑动;对B,最大静摩擦力不够提供向心力,B相对圆盘发生滑动,故D错误,C正确.
12.CD
【详解】A.运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向
竖直方向
又有
代入数据解得
运动员从飞出至落在斜面上的位移大小
故A错误;
B.运动员落在斜面上时速度的竖直分量
运动员落到斜面上时的速度大小
故B错误;
C.如图
设运动员在C点距离斜面最远,此时合速度方向与斜面平行

解得
故C正确;
D.将物体的速度和加速度沿斜面和垂直斜面分解,在垂直于斜面的方向上,速度减为0时距离斜面最远,最远距离
故D正确。
故选CD。
13. B 2 9.60
【详解】(1)[1]实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是保证小球每次抛出时具有相同的初速度,抛出后轨迹重合。
故选B。
(2)[2]由图示数据可知,间的水平位移等于间水平位移,可知间的时间等于间的时间;竖直方向做自由落体运动,则有
解得
水平方向有
解得小球做平抛运动的初速度为
(3)[3]竖直方向有
水平方向有
联立可得
可得图像的斜率为
可得该地的重力加速度为
14.(1) D 一
(2)
【详解】(1)[1]在该实验中,通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同,探究向心力与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法。
A.探究小车速度随时间变化的规律,未采用控制变量法,故A错误;
B.探究平抛运动的特点,例如两球同时落地,两球在竖直方向上的运动效果相同,应用了等效思想,故B错误;
C.探究两个互成角度的力的合成规律,应用了等效替代法,故C错误;
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系,应用了控制变量法,故D正确。
故选D。
[2]在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,应使两球的角速度相同,则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
[3]变速塔轮边缘的线速度相等,根据
可得
根据向心力公式
可得左右标尺露出的格数之比为
(2)[1]挡光条的线速度为

滑块P的角速度表达式为
[2]根据向心力大小公式
图线的斜率为
解得滑块P质量为
15.(1);(2)1.5N,方向竖直向下
【详解】(1)球在最高点对杆作用力为零时,其重力提供球绕O做圆周运动所需向心力,故有
代入数据解得
(2)当球在最高点速度为时,设杆对球的作用力为F,取竖直向下为正方向,则有
代入数据得
由牛顿第三定律得
球对杆的作用力为
方向竖直向下。
16.(1)3m/s(2)0.4s(3)1290N
【详解】(1,2)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向(如图)
则:
又由:
得:
而:
vy=gt=4m/s
联立以上各式得:
v0=3m/s
(3)在最低点,据牛顿第二定律,有:
代入数据解得
FN=1290N
由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N.
17.(1)0.3s;(2);(3)
【详解】(1)球打到墙上窗口上端时
球打到墙上窗口下端时
球打到窗口上下沿的时间差
代入数据解得
,,
(2)若要能通过窗口,球被踢出瞬间的最大速度
球被踢出瞬间的最小速度
若要球能通过窗口,则球被踢出瞬间的速度取值范围为
(3)球能通过窗口落在另一侧地面时
球擦着窗口上沿通过时,水平位移最大
球擦着窗口上沿通过时,水平位移最小
球在窗口另一侧地面落点的范围长度为
18.(1);(2);(3),h或2R
【详解】(1)小球恰好通过最高点,设在最高点A的速度为vA,根据牛顿第二定律有
mg=m
解得
(2)设小球在最低点B受到最大拉力时速度为vB,据牛顿第二定律有
Tmmg=m
代入数据解得
vB=
(3)小球离开B点后做平抛运动,竖直、水平方向分别满足
x=vBt
联立解得
x=2
整理得
x=
当时,x有最大值,x的最大值为
xm=h(或xm=2R)
答案第1页,共2页

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