贵州省部分学校联考2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（解析版）

这是一份贵州省部分学校联考2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
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：人教版必修第二册第五至七章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在校运会上，小王将铅球用尽全力斜向上掷出，获得冠军。忽略空气阻力。铅球在空中运动的过程中，其加速度a随时间t变化的关系图像为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意，忽略空气阻力，铅球抛出后只受重力，由牛顿第二定律有
解得
可知加速度a为重力加速度g，保持不变，A选项符合题意。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 在物体做平抛运动的过程中，物体处于超重状态
B. 在物体做平抛运动的过程中，物体在相同时间内的速度变化量相同
C. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体的速度不变
D. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体所受的合外力不变
【答案】B
【解析】A．平抛运动中，物体只受重力，加速度为重力加速度g，方向竖直向下，物体具有向下的加速度，处于失重状态，并非超重状态 ，故A错误；
B．平抛运动是匀变速曲线运动，加速度恒定。根据
因为不变，所以在相同时间内，速度变化量相同，故B正确；
C．匀速圆周运动中，速度方向沿圆周切线方向，时刻在变化，虽然速率不变，但速度是矢量，包含大小和方向，所以速度是变化的，故C错误；
D．匀速圆周运动中，物体所受合外力提供向心力，方向始终指向圆心，方向不断变化，所以合外力是变化的，故D错误。
故选B。
3. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则有，其中是一个常量。常量的单位用国际单位制表示为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】半长轴的国际单位为，公转周期的国际单位为，根据，可知常量的单位用国际单位制表示为。
故选D。
4. 小船要横渡一条河流（河岸平直），若水的流速大小为3m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则当小船渡河的位移最短时，小船的实际渡河速度大小为（ ）
A. 2m/sB. 4m/sC. m/sD. 8m/s
【答案】B
【解析】题意知船在静水中的速度大于水流速度，故当小船渡河的位移最短时，合速度垂直指向河岸，几何关系可知，小船的实际渡河速度大小
故选B。
5. 某同学利用所学知识画出了三颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动的轨道，如图所示，其中卫星a的轨道平面与赤道平面共面。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星b的轨道符合实际
B. 卫星a可能是地球静止卫星
C. 卫星a的轨道半径一定大于卫星c的轨道半径
D. 卫星c可能是地球静止卫星
【答案】B
【解析】A．人造地球卫星做匀速圆周运动，其向心力由地球对卫星的万有引力提供，万有引力方向指向地心，所以卫星轨道平面必须过地心。卫星b的轨道平面不过地心，不符合实际，故A错误；
B．地球静止卫星的轨道平面与赤道平面共面，且公转周期等于地球的自转周期，卫星a轨道平面与赤道平面共面，所以卫星a有可能是地球静止卫星，故B正确；
C．仅从图中所给信息，无法判断卫星a和卫星c轨道半径的大小关系，故C错误；
D．地球静止卫星的轨道平面与赤道平面共面，卫星c轨道平面不与赤道平面共面，所以卫星c不可能是地球静止卫星，故D错误。
故选B。
6. 小王沿一圆形花坛匀速跑步（做匀速圆周运动），若当他运动的半径不变，角速度增大为原来的2倍时，向心力的大小比角速度增大前的向心力大45N，则小王在角速度增大前的向心力大小为（ ）
A. 15NB. 30NC. 45ND. 60N
【答案】A
【解析】设小王运动的半径不变为r，质量为m，小王在角速度增大前的向心力大小为F，则有
角速度增大为原来的2倍时，向心力大小
由题意可知
且
联立解得
故选A。
7. 2024年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将四维高景二号03、04星发射升空，卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若03星、04星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径分别为、且，角速度大小分别为、，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设地球质量为M，卫星质量为m，对卫星，根据引力提供向心力有
整理得
可知03星、04星绕地球的做匀速运动时有
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
B. 第一宇宙速度是人造地球卫星最大环绕速度
C. 第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度
D. 第三宇宙速度是发射人造太阳卫星的最小速度
【答案】AB
【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得
可得
第一宇宙速度等于卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动的线速度，可知第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，第一宇宙速度是人造地球卫星的最大环绕速度，故AB正确；
C．第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，故C错误；
D．第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球速度的最小值为
B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大
C. 当小球以速率v经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为
D. 当小球以速率v经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为
【答案】BD
【解析】A．小球速度最小出现在圆管顶点位置，且最小速度为0，故A错误；
B．根据向心力
可知当小球的速度增大时，其向心力一定增大，故B正确；
C．当小球以速率v经过最高点时，若，则最高点是恰好重力提供向心力，此时圆管对小球弹力大小为0，故C错误；
D．当小球以速率v经过最低点时，球挤压外壁，受到向上的弹力N的作用，在最低点，由牛顿第二定律有
解得
可知圆管对小球的弹力大小一定为，故D正确。
故选BD。
10. 某双星系统由甲、乙两星体构成，甲的质量为，乙的质量为，两星体在相互之间的万有引力作用下绕它们连线上某一定点做匀速圆周运动。若该双星运行的周期为T，引力常量为G，不考虑其他星体的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙的轨道半径之比为
B. 甲、乙的轨道半径之比为
C. 两星体之间的距离为
D. 两星体之间的距离为
【答案】BC
【解析】AB．设甲、乙两星轨道半径分别为，由于双星间的引力提供双星的向心力，且双星引力相同、角速度相同，则有
整理得
故A错误，B正确；
CD．由于双星间的引力提供双星的向心力，则有
且，
联立解得
故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 某同学用如图所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验。实验简要步骤如下：
A．让小球每次从斜槽的___________（填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；
B．按图安装好器材，斜槽末端切线___________（填“无须”或“必须”）水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线；
C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。
（1）请完成步骤A中的填空：___________。
（2）请完成步骤B中的填空：___________。
（3）上述实验步骤正确的先后顺序是___________。
【答案】（1）同一 （2）必须 （3）BAC
【解析】
【小问1解析】
为了保证每次小球抛出时的初速度相同，应让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；
【小问2解析】
为了保证每次小球抛出的速度处于水平方向，按图安装好器材，斜槽末端切线必须水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线。
【小问3解析】
实验前先按图安装好器材，斜槽末端切线水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线；实验时让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；然后取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。故上述实验步骤正确的先后顺序是BAC。
12. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系：，某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤：
①测出挡光片与转轴的距离为；
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为；
③使凹槽绕转轴匀速转动；
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
（1）小钢球转动的角速度________（用表示）；
（2）若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出__________，若该物理量用字母表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为_________________________（用表示）。
【答案】（1） （2） 小刚球的质量
【解析】（1）挡光片的线速度
小刚球和挡光片同轴，则小钢球转动的角速度
（2）根据牛顿第二定律，要求出加速度还得需要测量小刚球质量
根据
即
又
则
即
13. 在某次抗洪演习中，在距水平地面高度h=125m处沿水平直线匀速飞行的飞机上间隔依次放下甲、乙两物体，两物体落地点间的距离x=50m。取重力加速度大小，不计空气阻力，认为物体被释放时竖直方向上的速度为零。求：
（1）物体在空中运动的时间t；
（2）飞机匀速飞行速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
根据平抛运动规律，竖直方向有
联立解得物体在空中运动的时间
【小问2解析】
从释放甲物体开始计时，根据平抛规律，甲的水平位移有
乙的水平位移有
因为
联立解得
14. 2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦PRSC-EO1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。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，卫星入轨后在距地面高度为kR（k为大于1的常数）的轨道上做匀速圆周运动。求：
（1）地球的第一宇宙速度；
（2）卫星的向心加速度大小a；
（3）卫星绕地球运行的线速度大小v。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
第一宇宙速度是卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的速度。此时，卫星受到的万有引力近似等于重力，且万有引力提供向心力，设卫星质量为m，则有
解得
【小问2解析】
设地球质量为M，对卫星，由牛顿第二定律有
因为
联立解得卫星的向心加速度大小
【小问3解析】
根据
其中
联立解得
15. 如图甲所示的倾斜旋转方式的摩天轮，轮轴不再竖直，而是略有倾斜，游客可以感受到左右晃动和前后倾斜的效果，增加了游乐的趣味性和刺激性。摩天轮的运动可视为匀速圆周运动，摩天轮的座舱始终在倾斜平面内，如图乙所示。摩天轮的转动半径为R，转动的角速度大小为，倾斜的角度为，重力加速度大小为g，质量为m的小张坐在座舱内随摩天轮一起转动，不考虑小张与座舱之间的摩擦，座舱的尺寸远小于摩天轮的半径。
（1）求小张从摩天轮最低点运动至最高点的时间t；
（2）求小张在摩天轮最低点时对座舱的作用力大小F；
（3）若在最高处座舱边缘一小物体因轻微晃动掉落，下落过程未与其他物体发生碰撞且不计所有阻力，求小物体落至摩天轮最低处所在水平面时与摩天轮最低处间的距离d。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
摩天轮线速度
小张从摩天轮最低点运动至最高点的时间
【小问2解析】
在最低点，将小张受到座舱的作用力沿摩天轮所在平面与垂直该平面进行分解为，则有，
整理得小张受到座舱的作用力
根据牛顿第三定律可知，小张在摩天轮最低点时对座舱的作用力大小
【小问3解析】
最高处座舱边缘一小物体因轻微晃动掉落，物体做平抛运动，则平抛初速度
根据平抛运动规律有
联立解得物体落地时的水平位移
则小物体落至摩天轮最低处所在水平面时与摩天轮最低处间的距离
联立解得