重庆市第一中学2022-2023学年高一物理下学期第一次月考试题（Word版附解析）

重庆一中高2025届高一下期第一次月考

物理试题卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是:

A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B. 牛顿发现了万有引力规律，并且测出了引力常量G

C. 开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

D. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AC．开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律——开普勒三定律，故A错误，C正确；

B．牛顿发现了万有引力规律，卡文迪许测出了引力常量G，故B错误；

D．开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿找出了行星按照这些规律运动的原因，故D错误。

故选C。

2. 一个物体在三个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力的大小和方向均不变。关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（    ）

A. 可能做圆周运动 B. 可能继续做匀速直线运动

C. 一定做匀变速直线运动 D. 速度一定随时间均匀变化

【答案】D

【解析】

【详解】一个物体在三个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，物体所受合力为第三个力，物体的加速度不变，速度一定随时间均匀变化，若物体速度方向与第三个力的方向共线，则物体做匀变速直线运动，若物体速度方向与第三个力的方向不共线，则物体做匀变速曲线运动，不可能做圆周运动。

故选D。

3. 如图所示，有两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运送到二楼。其中图甲为用扶梯台式电梯匀速运送货物，图乙为用履带式自动电梯匀速运送货物，货物均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是（    ）

A. 图甲中支持力对货物做正功 B. 图甲中摩擦力对货物做负功

C. 图乙中支持力对货物做正功 D. 图乙中摩擦对货物做负功

【答案】A

【解析】

【详解】AB．对图甲中货物受力分析，根据平衡条件可知货物甲受重力、扶梯对甲的支持力，不受摩擦力，支持力与货物的运动方向夹角为锐角，根据可知图甲中支持力对货物做正功，故A正确，B错误；

CD．对图乙中货物受力分析，货物受重力，履带给货物的支持力和履带对货物沿着履带向上的静摩擦力，履带给货物的支持力与货物的运动方向垂直，图乙中支持力对货物不做功，履带对货物的摩擦力与货物运动方向相同，图乙中摩擦对货物做正功，故CD错误。

故选A。

4. 嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，是中国首个实施无人月面取样返回的探测器，助力了月球成因和演化历史等科学研究。为了了解相关信息，小明同学通过网络搜索获取了地月系统的相关数据资料如下表：

已知万有引力常量G，根据这些数据可以估算出的物理量是（　　）

A. 月球半径 B. 月球质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 地月之间的距离

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．根据题给条件，无法计算出月球的半径，根据月球表面物体重力等于万有引力，即

得月球质量

因月球半径未知，所以无法求出月球的质量；月球的第一宇宙速度即月球的近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力有

解得

因为月球半径未知，所以月球的第一宇宙速度无法计算出，故ABC错误；

D．根据

结合表格条件，即可求出地月之间的距离，故D正确。

故选D。

5. 如图所示，在光滑的水平面上，物块在恒力作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳、滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，，，。则拉力F所做的功为（    ）

A. 20J B. 25J C. 37.5J D. 60J

【答案】B

【解析】

【详解】根据几何关系可得力方向上的位移

拉力F所做的功

代入数据解得

故选B。

6. 如图所示，轻杆一端固定有质量为的小球，另一端安装在水平转轴上，转轴到小球的距离为1m，转轴固定在带电动机（电动机没画出来）的三角形支架上（支架放在水平地面上且始终保持静止），在电动机作用下，小球在竖直面内做匀速圆周运动。若小球的转速为n且运动到最高点时，杆受到小球的压力为2N（重力加速度g取），则（    ）

A. 小球运动时需要的向心力大小为22N

B. 小球运动的线速度大小为2m/s

C. 小球运动到图示水平位置时，地面对支架的摩擦力大小为18N

D. 把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球仍能通过图示的最高点

【答案】C

【解析】

【详解】A．小球做匀速圆周运动，向心力大小不变，在最高点，杆对小球的支持力为2N，根据题意可得

故A错误；

B．根据

解得

故B错误；

C．小球运动到图示水平位置时，杆对小球水平方向的分力大小为18N，对支架水平方向由平衡条件可知地面对支架的摩擦力大小为18N，故C错误；

D．把杆换成轻绳，轻绳无法给小球支持力，同样转速的情况下，小球不能通过图示的最高点，故D错误。

故选B。

7. 如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（    ）

A. 3把飞刀在击中木板时速度相同

B. 到达M、N、P三点的飞行时间之比为

C. 3把飞刀从抛出至分别到达M、N、P三点的过程中，重力的平均功率之比为

D. 设到达M、N、P三点的飞刀，初速度与水平方向夹角分别为、、，则有

【答案】C

【解析】

【详解】A．将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动，三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小，运动时间为

初速度为

由图看出，三把刀飞行的高度不同，运动时间不同，水平位移大小相等，所以平抛运动的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故A错误；

B．竖直方向上逆过来看做自由落体运动，运动时间为

则得三次飞行时间之比为

故B错误；

C．根据

3把飞刀从抛出至分别到达M、N、P三点的过程中，重力之比为，根据结合B选项可知重力的平均功率之比为，故C错误；

D．设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ，则

则得

但

故D错误。

故选C。

8. 在某科学报告中指出，在距离我们大约1600光年的范围内，存在一个四星系统。假设四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用。假设某种四星系统的形式如图所示，三颗星体位于边长为L的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，而第四颗星体刚好位于三角形的中心不动。设每颗星体的质量均为m，引力常量为G，则（　　）

A. 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的向心加速度大小与m无关

B. 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的线速度大小为

C. 若四颗星体的质量m均不变，距离L均变为2L，则周期变为原来的2倍

D. 若距离L不变，四颗星体的质量m均变为2m，则角速度变为原来的2倍

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据题意可得每颗星轨道半径为

每颗星受到的万有引力的合力为

由万有引力提供向心力得

解得

向心加速度与质量有关，故A错误；

B．由万有引力提供向心力得

解得

则位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的线速度大小为，故B正确；

CD．由万有引力提供向心力得

解得

若距离L变为原来的2倍，则周期变为原来的，若每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的倍，即角速度变为原来的倍，故C、D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。

9. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（    ）

A. 重力做功为mgL B. 悬线拉力做负功

C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力f做功为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．重力做功mgL，选项A正确；

B．悬线拉力方向与速度方向总垂直，可知拉力不做功，选项B错误；

CD．空气阻力f做功为

选项C错误，D正确。

故选AD。

10. 2021年2月10日，我国首次将“天问一号”火星探测器发射成功。“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运行到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（    ）

A. 从P点运行到Q点的时间小于6个月

B. 发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间

C. 从环绕火星的调相轨道转移到停泊轨道，需要在N点适当减速

D. 在地火转移轨道运动的速度均大于地球绕太阳的速度

【答案】BC

【解析】

【详解】A．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，根据开普勒第三定律可知其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故A错误；

B．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故B正确；

C．由图可知从环绕火星的调相轨道转移到停泊轨道，做近心运动，需要在N点适当减速，故C正确；

D．在火星轨道Q点速度大于地火转移轨道的速度，而地火轨道Q点速度小于地球绕太阳的速度，故D错误；

故选BC。

11. 如图所示，阶梯状平台的所有台阶均相同，其高度为1m，宽度为2m。现将小球从台阶边缘上的A点以一定的水平初速度抛出，为使小球抛出后直接落到第三级台阶上（），则可能为（    ）

A. 5m/s B. 6m/s C. 7m/s D.

【答案】CD

【解析】

【详解】当小球落在第二级阶梯的最右边时，运动时间

初速度的最小值

小球落在第三级台阶，运动时间

初速度的最大值

初速度的取值范围

故选CD。

12. 如图所示，能绕O点转动的水平圆盘上，放置两个可视为质点且质量均为m的物块A、B，它们与圆盘间动摩擦因数均为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块用一长度为L的轻绳连接，且A、B和O点恰好构成一边长为L的正三角形。现使两个物块随圆盘一起以不同的角速度做匀速圆周运动（重力加速度为g），则（　　）

A. 当圆盘的角速度为时，轻绳上开始出现拉力

B. 若两物体始终与圆盘保持相对静止，圆盘角速度不能超过

C. 在两物体即将与圆盘发生相对滑动的瞬间，轻绳上的拉力大小为

D. 在两物体即将与圆盘发生相对滑动的瞬间，烧断轻绳，两物体将做离心运动

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．当轻绳上恰好开始出现拉力时，两物块恰好由最大静摩擦力提供向心力，则有

解得

A正确；

B．当物块恰好发生相对滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，令轻绳拉力为T，摩擦力与过物块的半径方向之间的夹角为，则有

，

解得

令

对该函数求导

令该导数等于0时，解得

则解得角速度的最大值

即若两物体始终与圆盘保持相对静止，圆盘角速度不能超过，B正确；

C．根据上述，解得若两物体始终与圆盘保持相对静止，轻绳拉力最大值为

C错误；

D．根据上述可知，当圆盘以最大角速度，物块与圆盘恰好保持相对静止时的向心力为

可知，此时若烧断轻绳，静摩擦力已经不能再提供向心力，则两物体将做离心运动，D正确。

故选ABD。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 如图是利用激光测定圆盘圆周运动的原理示意图，图中光源和接收器固定，圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面有一小段涂有反光材料（侧面其他部分不反射光）。圆盘转动到图示位置时，接收器开始接收到反光涂层所反射的激光束，接收器第1次刚接收到激光束至第次刚接收到激光束所用时间为，每次接收激光束持续时间为t，圆盘的直径为d，圆周率用π表示。（计算结果用题中所给字母表示）

（1）由实验可知，圆盘转动周期T=______；

（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小=______；

（3）圆盘侧面反光涂层的长度l=______。

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由实验可知，圆盘转动周期

（2）[2]圆盘转动的角速度为

圆盘边缘上的点的向心加速度大小为

（3）[3]由题意可得

解得

14. 某学习小组利用手机和刻度尺研究小球做平抛运动的规律。他们用手机拍摄功能记录小球抛出后位置的变化，每隔时间T拍摄一张照片。

Ⅰ．小球在抛出瞬间拍摄一张照片，标记小球位置为A，然后依次每隔1张照片标记一次小球位置，得到如图所示的B点和C点；

Ⅱ．经测量，AB、BC两线段的长度之比。

（1）为了减小空气阻力的影响，小球应选择：______（填选项字母）

A．实心金属球    B．空心塑料球    C．空心金属球

若忽略空气阻力，已知当地重力加速度为g；

（2）AB、BC之间的水平距离在理论上应满足______（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（3）BC之间实际下落的竖直高度为______（用g、T表示）；

（4）小球抛出时的初速度大小为______（用g、T、a、b表示）。

【答案】    ①. A    ②. 等于    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]为了减小空气阻力的影响，可以减小小球的体积，增大小球的质量，故应选择体积小、质量大的实心金属球，故A正确，BC错误。

故选A。

（2）[2]小球在水平方向做匀速运动，AB、BC之间的时间相等，根据可知

（3）[3]小球在竖直方向做自由落体运动，AB间的竖直高度为

AC间的竖直高度为

BC之间实际下落的竖直高度为

（4）[4]AB、BC之间的水平距离相等，设为x，根据几何知识有

，

由题意知

联立解得

小球抛出时的初速度大小为

15. 如图甲为生产流水线上的水平皮带转弯机，由一段直线皮带和一段圆弧皮带平滑连接而成，其俯视图如图乙所示，虚线ABC是皮带的中线，AB段（直线）长度L＝3.2m，BC段（圆弧）半径R＝2m，中线上各处的速度大小均为v＝1m/s。某次转弯机传送一个质量m＝1kg的小物件时，将小物件轻放在直线皮带的起点A处，被传送至B处，滑上圆弧皮带上时速度大小不变，已知小物件与两皮带间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。

（1）求小物件在直线皮带上加速过程的位移大小s；

（2）计算说明小物件在圆弧皮带上是否打滑？并求出摩擦力大小。

【答案】（1）0.25m；（2）不打滑，

【解析】

【详解】（1）物件在AB段加速

解得

加速至时，根据

解得

（合理）

（2）在圆弧皮带上做圆周运动

解得

所以不打滑，且

16. 如图所示，质量分别为、的小球A和B，用两根长度均为L的细绳悬挂在同一点O上。现让A、B在水平面内绕同一方向做匀速圆周运动，小球做圆周运动的圆心分别为、O2。、到O点的距离分别为、，重力加速度为g。

（1）求小球A和B转动的角速度大小；

（2）在运动过程中小球A和B间的距离会不断改变，求A和B的间距从最小值变化到最大值所需的最短时间。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）设细绳与竖直方向夹角为，如图所示

则有

解得

代入

，

可得

（2）间距从最小至最大满足

 解得

17. 如图所示，固定在水平面上电动机通过跨过斜面顶端光滑小定滑轮的轻绳（绳分别与水平面和斜面平行），拖着质量为的平板车A。平板车A在倾角为的光滑斜面上，由静止开始向上运送一个质量也为的货物B。已知电动机的额定功率为，货物B与平板车A之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度，不计空气阻力。，。为尽快地加速到最大速度又能使平板车和货物始终保持相对静止，求：

（1）平板车能达到的最大加速度；

（2）平板车能达到的最大速度；

（3）平板车以最大加速度行驶的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）6s

【解析】

【详解】（1）设B沿斜面向上的最大加速度为am，对B受力分析，根据牛顿第二定律有

解得

AB要始终保持相对静止，那么平板车A的加速度时刻与货物B的加速度相等，则平板车的最大加速度也为。

（2）设平板车能达到的最大速度为，达到最大速度时，平板车加速度为零，设此时绳的拉力为，对AB整体受力分析，可得

对于电动机，则有

联立解得

（3）在以最大加速度am匀加速阶段，设绳的拉力为，对AB整体，根据牛顿第二定律有

随着AB速度的增大，电动机的功率也要相应增大，当电动机达到其额定功率后，电动机提供的牵引力将减小，AB整体运动的加速度将减小。设匀加速阶段达到的最大速度为，则有

联立解得

则匀加速阶段的时间为

18. 风洞实验室可以产生水平方向、大小可以调节的风力。如图所示，两水平面、（图中虚线）的间距为H，虚线区域存在方向水平向右、大小恒定的风力。在该区域下边界上的O点，将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛，小球从上边界的M点离开虚线区域，经过一段时间，小球又从上边界的N点再次进入虚线区域，小球再次进入虚线区域后做直线运动，最后小球从下边界的P点离开。已知小球从P点离开时，其速度为从O点进入时的2倍。不计虚线区域上方的空气阻力，重力加速度为g。求：（计算结果可用根号表示。）

（1）O、M的水平距离与N、P的水平距离之比；

（2）虚线区域中水平风力的大小；

（3）在第一个小球抛出的同时，有另一相同小球从O点竖直向上抛出，其初速度为第一个小球的。当第二个小球从下边界离开时，求两小球之间的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）竖直方向上，小球做竖直上抛，由对称性可得

水平方向上，在虚线区域，做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则有

可得

（2）设初速度大小，根据题意可知

且P点竖直分速度为

可得

小球由N到P做直线运动，则有

解得

（3）由于水平方向上，在虚线区域，做初速度为零的匀加速直线运动，且

可得

小球由N到P做直线运动，则有

可得

设小球能达到的最高点为Q，在竖直方向上

解得

第二个小球不能达到上边界，在风力区域内运动时间为

第二个小球到下边界时，第一个小球正好在轨迹最高点Q点，二者高度差为

二者水平距离为

可得两小球之间的距离为