湖北省孝感市第一高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷（Word版附答案）

这是一份湖北省孝感市第一高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试卷（Word版附答案），共9页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干
净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题包括 10 小题。其中第 1-7 题为单选题，第 8-10 题为多选题。每小题 4 分，
共 40 分，单选题有且仅有一个选项正确，选对得 4 分，选错或不答得 0 分。多选题至少有两
个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。）
1.关于太阳系各行星的运动，下列说法正确的是( )
A. 所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比
B. 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
C. 行星在近日点的速率比远日点的速率大
D. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于行星轨道的中心处
2.一艘汽艇在静水中速率为 ，一平直河流河宽为 ，水流自左向右流动，速率为 。现在该汽艇分别按照
甲、乙两种方式渡河，两种方式与河岸的夹角都是 角，船头朝向如图所示，且甲种方式刚好可以垂直渡河
到达河对岸的 点。下列说法正确的是( )
A. 两种方式渡河时间
B. 如果改变船头与河岸的夹角，汽艇的最短渡河时间等于
C. 如果河水流速增大，甲种方式不需要调整角度也可以到达 点
D. 乙种方式到达河对岸时将偏离渡河垂直点距离为
第 3 页，共 9 页
3. 年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量 的数值。若用国际单位表示引力常量 的单位，
下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图，物块随转筒一起以角速度 做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
B. 若角速度增大且物块仍随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受摩擦力增大
C. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力减小
D. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变
5.我国科研人员利用“探测卫星”获取了某一未知星球的探测数据，如图所示，图线 表示“探测卫星”绕
该星球运动的关系图像， 表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，其中 是卫星绕中心天体运动的轨道
半径， 是对应的周期。“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足 ，图中 、 、 已
知，则( )
A. 该星球和地球的质量之比为
B. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为
C. 该星球和地球的密度之比为
D. 该星球和地球表面的重力加速度大小之比为
6.如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为 ，其左边
缘 点比右边缘 点高 。若摩托车经过 点时的动能为 ，它会落到坑内 点， 与 的水平距离和高度
差均为 若经过 点时的动能为 ，该摩托车恰能越过坑到达 点。 等于 不计空气阻力 ( )
第 3 页，共 9 页
A. B. C. D.
7.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为 的滑块 连接， 穿在杆上，一根
轻绳跨过定滑轮将滑块 和重物 连接起来，重物 的质量 。现把滑块 从图中 点由静止释放，
当它经过 ， 两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知 与水平面的夹角
， 长为 ，与 垂直。不计滑轮的质量和一切阻力，重力加速度
为 ，在滑块 从 到 的过程中，下列说法正确的是( )
A. 和 系统的机械能守恒
B. 滑块 运动到位置 处速度达到最大，且大小为
C. 轻绳对滑块 做功
D. 重物 的重力的功率一直增大
8.某同学将质量为 的一矿泉水瓶 可看成质点 竖直向上抛出，水瓶以 的加速度匀减速上升，上升的最
大高度为 。水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则( )
A. 上升过程中水瓶的动能减少量为
B. 上升过程中水瓶的机械能减少了
C. 水瓶落回地面时动能大小为
D. 从抛出到落回出发点克服阻力做功
9.在牛顿力学体系中，当两个质量分别为 、 的质点相距为 时具有的势能，称为引力势能，其大小为
规定无穷远处势能为零 。如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地
面高度为 ， 为地球的半径，卫星质量为 ，地球表面的重力加速度为 ，椭圆轨道的长轴
。下列说法中正确的是( )
A. 卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小为
B. 卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小为
C. 当卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时，在近地点 与在远地点 的速率之比
第 3 页，共 9 页
D. 至少需对卫星做功 ，才能使卫星从Ⅰ轨道的 点变轨到Ⅱ轨道 不考虑卫星质量的变化和所受阻
力
10.如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量 的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力 作用下，以
初速度 从 点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在 末质点的速度达到
最小值 ，到达 点时的速度方向与初速度 的方向垂直，则( )
A. 外力 的方向与初速度的反方向成 ，且
B. 质点所受外力 的大小为
C. 质点的速度先增大后减小，加速度保持不变
D. 质点到达 点时的速度大小为
二、实验题（共 16 分）
11.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。
第 3 页，共 9 页
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.某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上，长度为 的细绳
不可伸长 一端连在拉力传感器上，另一端系住直径为 的摆球，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显
示的 图像。
为提高实验的精确度，摆球应选用________。
A.塑料球 泡沫球 钢球 木球
开始时，摆球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为 ，重力加速度为 ，则摆球质量为________。
将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放，让摆球在竖直平面内摆动，记下拉力传感器最小示
数 及最大示数 ，则摆球从静止摆到最低点的过程，其动能的增加量为________________。 用题中字母
表示
改变角度，重复步骤 操作，记录多组 、 数据，并作出 图像，如果摆球的机械能守恒，
则下列图像合理的是________。
A. ． ．
若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有________。
A.摆球运动过程受到空气阻力的影响
第 3 页，共 9 页
B.细绳长度 比摆长偏小
C.释放时初速度不为零
三、计算题（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有
数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。共 44 分）
13.投壶，是我国古代的一种民间游戏。如图现有甲、乙两人进行投壶游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，
且不计空气阻力。甲从离地面高 的 点将质点以初速度 水平抛出，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，也能使质点落到壶口 已知重力加速度
求：
甲抛出的质点的水平位移 ；
乙抛出的质点到达 点的速度大小 。
14.如图所示，两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动，两卫星绕行方向相同 图中为逆时针方向 。
已知卫星 运行的周期为 ，行星的半径为 ，卫星 和卫星 到行星中心的距离分别为 ，
，引力常量为 。某时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为 。求： 题干中 、 、 已知
行星的质量 ；
行星的第一宇宙速度；
从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近？
第 3 页，共 9 页
15.如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于 点，半径 ，其右侧一定水平距离处
固定一个斜面体。斜面体 端固定一轻弹簧，原长为 ，斜面 段粗糙而 段光滑。现给一质量为
的小物块 可看作质点 一个水平初速度 ，使其从 处进入圆轨道，离开最高点 后从
点滑上斜面，且速度方向恰好平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返
回到最高点 。物块与斜面 段的动摩擦因数 ，斜面最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，斜面倾角
，重力加速度 ，不计物块碰撞弹簧时的机械能损失。 结果可以用分式表示
物块运动到 点时对轨道的压力为多大
间距离 为多少米
物块在粗糙斜面 段上能滑行的总路程 为多长
第 3 页，共 9 页
答案和解析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11.【答案】
相等
12.【答案】 ； 。
13.【答案】解： 甲球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 ，
水平方向做匀速直线运动，有 ，
联立解得 ；
乙球做平抛运动，同理有 ， ，
，
联立解得 。
14.【答案】解： 对卫星 ，根据万有引力提供向心力，则： ，带入数据得：
；
以第一宇宙速度运动的卫星的轨道半径为 ，则根据万有引力提供向心力有： ，
可得： ；
对卫星 和卫星 ，由开普勒第三定律：
可得：
由图示时刻开始，经 时间第一次相距最近，则有：
可得： 。
15.【答案】 物块从 到 ，由机械能守恒定律有
第 3 页，共 9 页
代入数据解得：
在 点对物块进行受力分析，物块所受轨道的压力为 ，根据牛顿第二定律有
解得：
根据牛顿第三定律知物块在 点时对轨道的压力大小
，方向竖直向上
物块在 点的速度为：
物块从 点下滑到返回 点的过程，根据动能定理得
代入数据解得：
由题意知物块沿斜面方向重力的分力大于最大静摩擦力，因此物块在 段上往返滑行时，在 点时速度
为
对物块在粗糙斜面 段上滑行的整个过程，根据动能定理得
解得：
第 3 页，共 9 页