甘肃省嘉峪关市2024-2025学年高一下第一次月考物理试卷（解析版）

这是一份甘肃省嘉峪关市2024-2025学年高一下第一次月考物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了答题前，作图可先使用铅笔画出，保持卡面清洁， 质量为0，0J等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1.答题前。考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出。确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁。不要折叠，不要弄破、弄皱。不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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. 物理源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（ ）
A. 图甲中水平路面汽车转弯是靠滑动摩擦力来提供向心力
B. 图乙中火车转弯车轮轮缘与铁轨间一定存在挤压力
C. 图丙脱水桶高速旋转，衣服内大部分水做离心运动而被甩出
D. 图丁中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越大
【答案】C
【解析】A．图甲中水平路面汽车转弯是靠静摩擦力来提供向心力，故A错误；
B．当火车的重力和铁轨的支持力提供向心力时，火车转弯车轮轮缘与铁轨间不存在挤压力，故B错误；
C．洗衣机甩干衣服的原理是水随脱水桶高速旋转时，水滴受到的力小于它所需要的向心力，会做离心运动，故C正确；
D．图丁中汽车过拱桥最高点时，满足
因此当汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小，故D错误。
故选C。
2. 关于行星绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 某一行星离太阳越近，运动速度越大
B. 太阳位于行星椭圆轨道的中心处
C. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
D. 不同行星轨道长轴的平方跟它公转周期的比值都相等
【答案】A
【解析】A．根据万有引力提供向心力有
解得
则某一行星离太阳越近，运动速度越大，故A正确；
BC．根据开普勒第一定律可知，所有行星都在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于椭圆的焦点处，故BC错误；
D．根据开普勒第三定律，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故D错误。
故选A。
3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，如图所示，你认为正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】汽车从M点运动到N，曲线运动，必有与速度方向垂直的指向曲线的凹向的法向力；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的力；则两个力的合力与速度的方向的夹角要大于90°，ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。
4. 1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G数值。若用国际单位中的基本单位表示引力常量G的单位，下列选项正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据万有引力定律可得
所以G的单位为
故选C。
5. 如图，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力，的作用下沿水平面以速度v匀速移动了距离x，该过程中重力做功为，支持力做功，推力做功，摩擦力做功，下面说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．根据功的定义式可知推力做的功为，故A错误；
B．根据功的定义式可知推力做的功为，故B错误；
CD．根据动能定理，有
因为
所以
故C正确，D错误。
故选C。
6. 嫦娥七号计划2026年发射，将前往月球南极寻找水冰存在的证据。若嫦娥七号由地面发射后，经地月转移轨道，在A点变轨后进入绕月圆形轨道Ⅰ，后在B点再次变轨进入环月椭圆轨道Ⅱ，C点为轨道Ⅱ近月点。仅考虑月球的引力，对嫦娥七号的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 由地月转移轨道进入轨道Ⅰ需A点加速
B. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在B点制动减速
C. 在轨道Ⅱ上运动时，经B点速度大于经C点速度
D. 在轨道Ⅰ上向心加速度大于月表面重力加速度
【答案】B
【解析】AB．嫦娥七号在A、B两点变轨时半径变小，均减速，故A错误，B正确；
C．在轨道Ⅱ上运动时，根据开普勒第二定律可知，经B点速度小于经C点速度，故C错误；
D．由万有引力与重力的关系有
根据万有引力提供向心力有
由于，则嫦娥七号在轨道I上的向心加速度小于月球表面重力加速度，故D错误。
故选B。
7. 如图，为某港口大型起重装置，吊桥上质量为M的缆车吊一重物正匀速运动，速度为，所吊重物（可视为质点）的质量为m，吊重物的缆绳长为L，不计缆绳的重量，重力加速度为g，当缆车突然停止时，缆车对吊桥的压力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知，缆车突然停车的瞬间，重物开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即
可得F=3mg
缆车对吊桥的压力大小为
故选A。
8. 质量为0.5kg的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2m，桌面高为0.8m。选桌面为零势能面，取。小球在整个下落过程中，下面说法正确曲是（ ）
A. 在A点时重力势能为6.0J
B. 在B点时重力势能为4.0J
C. 克服重力做功为10.0J
D. 重力势能减少了10.0J
【答案】AD
【解析】A．小球A点的重力势能
故A正确；
B．小球B点的重力势能
故B错误；
CD．小球下落过程中重力做正功，大小为10J，则重力势能减小10J，故C错误，D正确；
故选AD。
9. 飞机由俯冲到拉起时，座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力，这种现象叫过荷，过荷过重会造成飞行员四肢沉重、大脑缺血、甚至暂时失明。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的影响。某飞行员驾驶飞机在竖直面内沿圆弧轨道俯冲、拉起的速度为100m/s，g取，下面说法正确的是（ ）
A. 飞行员处于失重状态
B. 飞行员处于超重状态
C. 向心加速度最大值
D. 圆弧轨道的最大半径为125m
【答案】BC
【解析】AB．战斗机从俯冲中急速拉起时，加速上升，具有向上的加速度，处于超重状态，故A错误，B错误；
C．根据牛顿第二定律，有
可得向心加速度最大值
故C正确；
D．根据牛顿第二定律，有
解得圆弧轨道的最小半径为
故D错误。
故选BC。
10. 金星半径与地球接近，金星的质量约为地球质量的，地球和金星各自的卫星公转速度的平方与公转半径r的关系图像如图所示，图线a、b均为双曲线。下列判断正确的是（ ）
A. 金星表面的重力加速度较小
B. 金星的第一宇宙速度较大
C. 图线a表示的是地球的卫星，图线b表示的是金星的卫星
D. 在a、b图线上各取一点，其横纵坐标乘积数值上不相等
【答案】ACD
【解析】A．在行星表面有
可得
由于金星与地球半径接近，金星的质量小于地球的质量，所以金星表面的重力加速度较小，故A正确；
B．设行星的第一宇宙速度为，则有
可得
由于金星与地球半径接近，金星的质量小于地球的质量，所以金星的第一宇宙速度较小，故B错误；
C．卫星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
解得
由于金星的质量小于地球的质量，则图像中图线a表示的是地球的卫星，图线b表示的是金星的卫星，故C正确；
D．由C项可知，则在a、b图线上各取一点，其横纵坐标乘积代表天体质量与万有引力常量的乘积，数值上不相等，故D正确。
故选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪什利用扭秤测出了引力常量G的数值。并估算出地球的质量，卡文迪什也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪什实验示意图。
（1）本实验涉及到的物理思想方法是______。
A. 微元法B. 微小量放大法C. 等效替代法
（2）实验中，卡文迪什测出质量分别为、且球心相距为r的两个小球之间引力的大小为F，则引力常量______。
（3）不考虑地球自转，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，根据测得的引力常量G，推导地球质量的表达式______。
【答案】（1）B （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
卡文迪什利用扭秤测出了引力常量G的数值，用的是微小量放大法。
故B正确。
【小问2解析】
根据万有引力
解得
【小问3解析】
在地球表面有
解得地球质量
12. 实验小组用如图甲所示实验装置测量当地的重力加速度。
（1）在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门，不可伸长的轻绳一端连接力传感器，另一端系住小钢球，用刻度尺测出其直径如图（b）所示，读数______cm。
（2）小钢球静止悬挂时，用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小球球心的距离l，调节光电门位置，使小球球心正对光电门。
（3）将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小钢球，小钢球摆动经过光电门，读出小钢球经过光电门时的遮光时间和传感器的示数F。小钢球从释放到摆到最低点的运动为______（填“匀速”或“变速”）圆周运动，小钢球经过最低点时的速度大小为______（用题中给出的字母表示）。
（4）多次重复实验，让小球从偏离平衡位置不同角度释放，分别记录小球通过光电门的时间和力传感的示数F，并计算。以力传感器示数F为纵轴、为横轴做出的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，截距为b，则当地的重力加速度为______。（用题中给出的字母d、l、b、k表示）。
【答案】（1） 0.75 （3）变速 （4）
【解析】刻度尺的最小分度值为1mm，读数时要估读到下一位，则球的直径为；
小钢球从释放到摆到最低点的运动为做变速圆周运动，小球经过最低点时的速度大小为；
小球通过最低点，根据牛顿第二定律有
可得
根据
可知图像的斜率为
截距为
联立解得
13. 如图，在绳子的一端拴一个质量为m的可视为质点的沙袋，另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内以角速度做半径为r的匀速圆周运动，此时手静止不动，已知重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）作出沙袋的受力示意图。
（2）求出沙袋受到的绳子拉力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
小问1解析】
对小球，受力分析如图所示
【小问2解析】
根据力的合成及向心力公式有
其中
联立解得
14. 月球是地球的一颗天然卫星，也是太阳系中第五大的卫星。假设月球公转轨道为圆周，轨道半径为地球半径的k倍，公转周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。
（1）估算近地卫星的周期。
（2）求地球的密度。（已知半径为R的球体体积计算式：）
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
根据开普勒第三定律，得
解得
【小问2解析】
根据月球绕地球做匀速圆周运动，得
其中
地球的密度为
联立解得解得
15. 航天员登陆某星球后站在星球表面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，并以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离d后落于星球表面。已知握绳的手离星球表面的高度为d，手与球之间的绳长为，忽略星球上气体阻力。
（1）求星球表面的重力加速度大小g。
（2）绳所能承受的最大拉力大小。
（3）如果该星球半径为R，星球自转的周期为T，求该星球的静止轨道的高度h。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
对小球绳断后做平抛运动，得，
解得
【小问2解析】
小球在最低点，由牛顿第二定律，得，
解得
【小问3解析】
对静止轨道的卫星，由牛顿第二定律，得
在星球表面，对质量的物体，有
解得