黑龙江省牡丹江市2024_2025学年高一物理下学期3月月考合格考文科试题含解析

这是一份黑龙江省牡丹江市2024_2025学年高一物理下学期3月月考合格考文科试题含解析，共11页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每题 4 分，共 60 分）
1. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）
A. 牛顿、开普勒 B. 开普勒、伽利略
C. 开普勒、卡文迪什 D. 牛顿、卡文迪什
【答案】D
【解析】
【详解】发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿、卡文迪什。
故选 D。
2. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，所受外力的合力为 0
B. 做匀速圆周运动的物体，加速度为 0
C. 是曲线运动，速度方向时刻改变
D. 做匀速圆周运动的物体，相等的时间内通过的圆弧长不相等
【答案】C
【解析】
【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，速度方向一直在变化，向心加速度不为 0，所受外力的合力不为 0，
故 AB 错误；
C．做匀速圆周运动的物体加速度方向与速度方向不在同一直线上，故匀速圆周运动是曲线运动，速度方向
时刻改变，故 C 正确；
D．做匀速圆周运动的物体，速率不变，故相等的时间内通过的圆弧长相等，故 D 错误。
故选 C。
3. 开普勒对行星绕太阳运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B. 行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大
C. 行星绕太阳运动时，太阳处在椭圆的一个焦点上
D. 离太阳越远的行星，公转周期越短
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【答案】C
【解析】
【详解】A．每个行星都在各自椭圆轨道上绕太阳运动，故 A 错误；
B．根据开普勒第二定律可知，行星在近日点速率大于远日点速率，所以行星从近日点向远日点运动时，速
率逐渐减小，故 B 错误；
C．根据开普勒第一定律，可知行星绕太阳运动时，太阳处在椭圆的一个焦点上，故 C 正确；
D．根据开普勒第三定律
可知离太阳越远的行星，公转周期越长，故 D 错误。
故选 C。
4. 下列关于向心加速度的说法正确的是（ ）
A. 向心加速度越大，物体速率变化越快
B 向心加速度越大，物体转动得越快
C. 向心加速度方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
【答案】C
【解析】
【详解】A．向心加速度是描述物体做圆周运动的线速度方向变化快慢的物理量，故 A 错误；
B．根据公式
得
在半径一定时向心加速度大，物体转得快，故 B 错误；
CD．向心加速度的方向与速度垂直，时刻变化，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
5. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的转速减小以后，物
体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是（ ）
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A. 物体所受弹力增大，摩擦力增大 B. 物体所受弹力不变，摩擦力减小
C. 物体所受弹力减小，摩擦力不变 D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变
【答案】C
【解析】
【详解】物体所受弹力提供向心力，当圆筒的转速减小以后，物体所需向心力减小，则弹力减小，但在竖
直方向上物体合力为零，所受摩擦力与重力大小始终相等，所以摩擦力不变。
故选 C。
6. 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）
A. 周期越小 B. 线速度越大
C. 受万有引力一定越小 D. 向心加速度越小
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对行星的万有引力提供，有
周期
线速度
向心加速度
离太阳越远的行星 r 越大，则周期 T 越大，线速度 v 越小，向心加速度 a 越小，故 AB 错误，D 正确；
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C．由太阳对行星的万有引力 知，离太阳越远的行星虽然 r 越大，但行星受到的万有引力还与
行星的质量 m 有关，而行星的质量未知，故 C 错误。
故选 D。
7. 学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆在竖直面内绕转轴 O 向上转动，关于在闸杆上的 A、B 两
点，下列说法正确的是（ ）
A. 角速度ωA < ωB B. 转速 nA < nB
C. 线速度 vA < vB D. 周期 TA < TB
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由于 A、B 两点在同一杆上，则角速度相等，即有
根据
可知转速
故 AB 错误；
C．由于 B 到 O 点距离大于 A 到 O 点距离，根据
可知
故 C 正确；
D．根据周期
可知
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故 D 错误。
故选 C。
8. 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4m/s，周期为 4s，则（ ）
A. 角速度大小为 0.5rad/s
B. 转速为 0.25r/s
C. 运动轨迹的半径为 1m
D. 运动轨迹的半径为 0.5m
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点做匀速圆周运动，角速度
故 A 错误；
B．转速
故 B 正确；
CD．运动轨迹的半径
故 CD 错误；
故选 B。
9. 2024 年 6 月 4 日，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，成功进入预定环月轨道。若上升器 质
量为 m、离月球表面的高度为 h，月球的质量为 M、半径为 R，引力常量为 G，则月球对上升器的万有引力
的大小为（ ）
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力定律得
故选 B。
10. 如图所示，一台机器由电动机通过传送皮带传动。已知机器轮的半径 是电动机轮的半径 的 3 倍，且
皮带与两轮之间不打滑，皮带的厚度不计，下列说法正确的是（ ）
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A. 机器轮上边缘某点的线速度与电动机轮边缘某点的线速度大小之比为
B. 机器轮上边缘某点的角速度与电动机轮边缘某点的角速度之比为
C. 机器轮上边缘某点的向心加速度与电动机轮边缘某点的向心加速度大小之比
D. 机器轮上边缘某点的向心加速度与电动机轮边缘某点的向心加速度大小之比
【答案】C
【解析】
【详解】A．皮带与两轮之间不打滑，可知机器轮上边缘某点的线速度与电动机轮边缘某点的线速度之比为
故 A 错误；
B．根据
，
机器轮上边缘某点 角速度与电动机轮边缘某点的角速度之比为
故 B 错误；
CD．根据
，
可知机器轮上边缘某点的向心加速度与电动机轮边缘某点的向心加速度之比
故 D 错误，C 正确。
故选 C。
11. 如图所示，光滑水平面上，质量为 m 的小球在拉力 F 作用下做匀速圆周运动。若小球运动到 P 点时，
拉力 F 发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（ ）
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A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pb 做离心运动
B. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动
C. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pc 做向心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．在水平面上，细绳的拉力提供 m 所需的向心力，当拉力消失，物体所受合力为零，将沿切线
方向做匀速直线运动，即小球将沿轨迹 Pa 做离心运动，故 B 正确，A 错误；
CD．故当拉力突然变小时，将沿 Pb 轨道做离心运动，故 CD 错误。
故选 B。
12. 高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径 r 是根据高速列车的速度决定的。弯道
处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差 h 的设计与 r 和速率 v 有关。当火车以规定速度通过弯道时，内低外
高的轨道均不受挤压，则下列说法正确的是（ ）
A. 当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力
B. 若要降低火车转弯时的规定速度，可减小火车的质量
C. 若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的坡度
D. 当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压内轨
【答案】C
【解析】
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【详解】A. 当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故 A 错误；
B.合力提供向心力，即
则
可以看出规定的速度与火车的质量无关，故 B 错误；
C.根据公式 ，可以看出当θ增大时，规定速度也增大，故 C 正确；
D.当火车的速度大于规定速度时，则受到外轨弹力与重力和支持力的合力一起提供向心力，使火车继续做
圆周运动，所以火车将挤压外轨，故 D 错误。
故选 C。
13. 探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，这是人类自古以来的梦想．关于宇宙速度，下列说法正确的
是（ ）
A. 在地面发射飞行器，发射速度必须小于第一宇宙速度
B. 第一宇宙速度是卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度
C. 第二宇宙速度的数值是 ，它是在地面上发射物体使之挣脱地球引力的最小速度
D. 第三宇宙速度的数值是 ，它是在地面上发射物体使之挣脱地球引力的最小速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最小的发射速度，在地面发射飞行器，发射速度必须大于第一宇宙速度，A 错
误；
B．第一宇宙速度是卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度，B 正确；
C．第二宇宙速度的数值是 ，它是在地面上发射物体使之挣脱地球引力的最小速度，C 错误；
D．第三宇宙速度的数值是 ，它是在地面上发射物体使之挣脱太阳引力的最小速度，D 错误。
故选 B。
14. 下列关于地球的卫星的说法正确的是（ ）
A. 地球近地卫星的线速度比同步卫星线速度小
B. 地球同步卫星的轨道可能通过地球两极上空
C. 所有在轨运行的地球同步卫星距地面的高度都相同
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D. 所有在轨运行的地球同步卫星的绕行方向可以不相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据 ，解得
地球近地卫星的轨道半径比同步卫星线速度小，所以地球近地卫星的线速度比同步卫星线速度大，故 A 错
误；
BCD．地球同步卫星必须是周期 24 小时，所有在轨运行的地球同步卫星距地面的高度都相同，地球静止卫
星的轨道平面与赤道重合，地球同步卫星的轨道可能通过地球两极上空，所有在轨运行的地球同步卫星的
绕行方向可以不相同，故 BCD 正确。
故选 BCD。
15. 人造地球卫星在离地面的高度等于地球半径 R 处运行，已知地面上的重力加速度为 g，则此卫星做匀速
圆周运动的速度大小 v 等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设卫星的质量为 m，地球的质量为 M，根据万有引力提供向心力
在地球表面有一质量为 的物体，根据万有引力等于重力得
联立以上等式，得出卫星得线速度
故选 C。
二、解答题（共 40 分，16 题 20 分，17 题 20 分）
16. 我国“天问一号”携带“祝融号”火星车于 2021 年 5 月登陆火星表面。设火星的半径为 R，火星表面
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的重力加速度为 g，引力常量为 G，求：
（1）火星 质量 M；
（2）火星的第一宇宙速度 v。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）根据万有引力定律，有
得
（2）根据万有引力定律，有
得
17. 轻质细线一端固定在天花板上，另一端系质量为 的小球，现使小球做圆锥摆的水平面内的圆周运动，
细线与竖直方向的夹角 ，如图所示，已知轻质细线长 ，重力加速度 。求：
（1）求此时细线拉力 的大小。
（2）此时小球的角速度是多大。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
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【详解】（1）根据题意可知，小球做圆锥摆的水平面内的圆周运动，则小球所受合力指向圆心，对小球受
力分析，如图所示
由平衡条件可得
解得
（2）设小球转动的角速度为 ，转动半径为 ，由牛顿第二定律得
其中
联立解得
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