河南省驻马店市经济开发区2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份河南省驻马店市经济开发区2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷（Word版附解析），共9页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，如图所示，质量为的小球等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号，座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿首先通过实验测出了引力常量
B．地面附近的物体受到的重力就是万有引力
C．当两个物体紧挨在一起时，两物体间的引力无穷大
D．地球同步卫星（相对地面静止）只能在赤道的正上方，且到地心的距离是一定的
2．在光滑水平面上一质点做匀速率曲线运动的轨迹如图所示，质点在途经M，N、P、Q位置时的速度和所受合力F的方向，可能正确的是（ ）
A．M位置B．N位置C．Р位置D．Q位置
3．如图所示，一玩具小汽车上紧发条（压缩弹簧），后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的地面摩擦阻力与空气阻力之和恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（ ）
A．B．C．D．
4．体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。下列关于铅球在空中运动过程中的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，正确的是（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，细杆AB的A端紧挨竖直墙面，B端贴着水平地面，在A端沿着墙面下移的过程中，当AB杆与地面的夹角为时，A端与B端的速度大小之比为（ ）
A．1∶3B．3∶1C．D．
6．2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球同步卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ）
A．轨道半径比同步卫星的轨道半径小B．角速度比同步卫星的角速度小
C．线速度比同步卫星的线速度小D．向心加速度比同步卫星的向心加速度小
7．质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度大小为a，速度大小为时，发动机的功率为P。若汽车以额定功率行驶的最大速度为，则汽车的额定功率为（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，质量为的小球（视为质点）从距桌面高度为处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为。取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为
B．在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为
C．以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为
D．以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零
9．中国高铁实现了数字化、智能化管理，是世界上商业运营速度最快的高铁系统。如图所示，某满载旅客的列车通过半径为r、铁轨平面与地面倾角为的一段圆弧形铁轨时，车轮对内、外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．列车通过圆弧形铁轨时的速度大小为
B．若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压内轨
C．若列车空载时以原速通过该圆弧轨道，则车轮挤压外轨
D．若列车减速通过该圆弧轨道，则列车对内轨的作用力增大
10．如图所示，甲、乙两卫星在同一平面内绕地球同向做匀速圆周运动，其中乙运行的周期为1天，甲在半径为r的轨道上，图示时刻两卫星恰好相距最近。地球的质量为M，地球自转的角速度大小为，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．甲运行的周期小于1天
B．甲运行的周期大于1天
C．从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为
D．从图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）为了研究平拋运动的规律，某同学用如图甲所示的装置进行实验。
（1）关于本实验，下列操作中，必要的是__________。
A．通过调节使斜槽末端保持水平B．每次都需要从不同位置由静止释放小球
C．通过调节使木板保持竖直D．尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦
（2）实验中得到的小球运动轨迹的一部分如图乙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，坐标原点O__________（填“是”或“不是”）抛出点；取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为__________（计算结果保留两位有效数字）。
12．（8分）学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端竖直安装有光电门，将小球从斜槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距斜槽末端的高度h以及小球通过光电门的时间t，测得小球的直径为d。
（1）斜槽末端__________（填“必须”或“无须”）调节至水平。
（2）小球通过光电门时的速度大小可表示为__________（用d、t表示）。
（3）若当地的重力加速度大小__________（用h、d、t、表示），则小球被释放后沿斜槽下滑的过程中机械能守恒。
（4）本实验对结论有影响的因素是__________（写出一条即可）。
13．（10分）飞镖是一种集竞技、健身及娱乐于一体的运动。一名运动员在距离一竖直木板墙壁前的位置，将一质量的飞镖（视为质点）以的速度水平投出。取重力加速度大小。
（1）若不计空气阻力，求飞镖插在墙壁上的位置与抛掷点的竖直距离h。
（2）若飞镖投出后，受到大小的恒定水平空气阻力（不计竖直方向的空气阻力），要使飞镖仍插在墙壁原来的位置，求飞镖水平投出时的速度大小v。
14．（13分）2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称正式公布，月面着陆器被命名为“揽月”，载人登月进入倒计时。假设若干年后，已经把月球开发成了度假星球，可以随时去月球观光旅游，体验与地球上不一样的风景与乐趣。某人穿着宇航服在月球基地外平直月面上打高尔夫。已知地球的质量为M、半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，月球的质量为m、半径为r。
（1）求月球的第一宇宙速度；
（2）若高尔夫球的初速度大小为，方向与月面的夹角为a，求高尔夫球在空中的运动时间t。
15．（17分）如图所示，半径的半圆轨道ABCD竖直固定，D点在圆心O点的正上方，是圆弧的最高点，固定圆管轨道NA与半圆轨道在最低点A平滑对接，管口N点的切线水平且N、O、B三点等高，劲度系数的水平轻质弹簧一端固定在竖直墙上的P点，当弹簧处于原长时，另一端正好处在N点。一质量的小球（视为质点）置于N点且不与弹簧粘连，现移动小球压缩弹簧直到小球到达Q点，然后由静止释放小球，小球到达半圆轨道上的C点时刚好脱离轨道。已知Q、N两点间的距离，弹簧的弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度大小，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求小球通过A点时对半圆轨道的压力大小；
（2）求C点距B点的高度h（结果用分式表示）；
（3）若仅改变小球的质量，求在小球恰好能到达D点的情况下小球的质量（结果用分式表示）。
金太阳2023—2024学年高一下学期第三次月考
物理试卷参考答案
1．D【解析】卡文迪什首先通过实验测出了引力常量，选项A错误；
地面附近的物体受到的重力是万有引力的一个分力，选项B错误；
当两个物体紧挨在一起时，两物体间的距离不为零，此时两物体间的引力并非无穷大，选项C错误；
地球同步卫星（相对地面静止）只能在赤道的正上方，且到地心的距离是一定的，选项D正确。
2．B【解析】该质点做曲线运动，速率不变，合力指向轨迹凹侧，且合力与速度方向垂直，
质点在途经N位置时的速度和所受合力F的方向正确，选项B正确。
3．D【解析】根据功能关系可得，选项D正确。
4．A【解析】铅球做平抛运动，在空中运动的加速度为重力加速度，大小不变，图像为平行于t轴的直线，选项A正确、B错误；
铅球在竖直方向做自由落体运动，竖直分速度大小，在水平方向做匀速直线运动，水平分速度大小，可得铅球的速度大小，显然速度大小随时间变化的关系不是线性关系，选项C、D错误。
5．C【解析】A、B两端沿杆的方向的速度相等，有，解得，选项C正确。
6．A【解析】根据得，云海二号02组卫星的轨道半径比同步卫星的轨道半径小，选项A正确；
根据得，云海二号02组卫星的角速度比同步卫星的角速度大，选项B错误；
根据得，云海二号02组卫星的线速度比同步卫星的线速度大，选项C错误；
根据得，云海二号02组卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度大，选项D错误。
7．B【解析】对汽车受力分析，设汽车受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律有，
又，解得，额定功率，解得，选项B正确。
8．BC【解析】重力做功与路径无关，在小球从A点运动到C点的过程中，重力对小球做的功；在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功，选项A错误、B正确。
以桌面为重力势能的参考平面，小球在A、B两点时的重力势能分别为、，选项C正确、D错误。
9．AD【解析】设列车以速率v转弯时，车轮对内、外铁轨恰好都没有侧向挤压，此时火车的受力情况如图所示，有，解得，选项A正确；
只要转弯时的速率为v，列车就不会对内、外轨产生挤压，与列车质量无关，选项B、C错误；
当列车减速通过该圆弧轨道时，车轮将挤压内轨，此时列车对内轨的作用力增大，选项D正确。
10．AC【解析】根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，运行的周期越长，因为乙运行的周期为1天，所以甲运行的周期小于1天，选项A正确、B错误；
甲的角速度大小，设从题中图示时刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短时间为t，有，解得，选项C正确、D错误。
11．（1）AC（2分，只选一个且正确得1分）
（2）不是（2分） 4.0（2分）
【解析】（1）为了使小球离开斜槽后做平抛运动，需要调节斜槽末端水平，选项A正确；
为了使小球每次离开料槽后的速度相同，需要在同一位置由静止释放小球，选项B错误；
为了使小球向下的运动在竖直方向上，需要调节木板保持竖直，选项C正确；
只要小球每次离开斜槽后的速度相同，在同一位置释放即可，无须减小小球与斜槽之间的摩擦，选项D错误。
（2）小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的竖直位移大小之比为1∶3∶5∶7∶…，可知O点不是抛出点。在竖直方向上，根据可得，小球离开斜槽末端时的初速度大小。
12．（1）必须（2分）（2）（2分）（3）（2分）
（4）存在空气阻力、斜槽不可能完全光滑等（其他说法只要合理，同样给分）（2分）
【解析】（1）因为光电门竖直，若斜槽末端不水平，则时间t内小球的实际位移大于d，所以斜槽末端必须水平。
（2）小球通过光电门时的速度大小。
（3）设小球的质量为m，根据机械能守恒定律有，解得。
（4）存在空气阻力以及斜槽不可能完全光滑等因素，都将导致小球沿斜槽下滑的过程中机械能不守恒。
13．解：（1）飞镖投出后在空中做平抛运动，其飞行时间，
飞镖在竖直方向上的位移大小，解得。
（2）飞镖投出后在水平方向上做匀减速运动，其加速度大小，
经分析可知，解得。
14．解：（1）对地球表面附近质量为的物体，
有，其中G为引力常量，
设高尔夫球的质量为，有，解得。
（2）设月球表面的重力加速度大小为，
同理有，解得。
高尔夫球的初速度的竖直分量大小，
根据对称性有，解得。
15．解：（1）设小球通过A点时的速度大小为，有，
设此时小球所受半圆轨道的支持力大小为，有，解得。
又，解得。
（2）设O、C两点的连线与竖直方向的夹角为，C点距N点的高度为h，有，
设小球通过C点时的速度大小为，有，
根据机械能守恒定律有，解得。
（3）设小球通过D点时的速度大小为，有，
根据机械能守恒定律有，解得。