【物理】辽宁省部分中学2024-2025学年高一下学期5月月考试卷（解析版+学生版）

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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。
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. 关于功，下列说法正确的是（ ）
A. 因为功有正负，所以功是矢量
B. 重力做功与路径无关
C. 摩擦力只能做负功
D. 功仅由力决定，力越大，这个力做的功越多
【答案】B
【解析】A．功是标量，只有大小没有方向，故A错误；
B．重力做功与始末位置的高度差有关，与路径无关，故B正确；
C．摩擦力可以做正功，例如将小物块轻轻放在匀速运动的水平传送带上，传送带对小物块的摩擦力做正功，故C错误；
D．力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小，故功由力和力的方向上的位移共同决定，故D错误。
故选B。
2. 发射人造地球卫星时，在卫星逐渐远离地球的过程中，卫星所受地球的万有引力大小F与卫星到地心的距离x的变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设地球与卫星的质量分别为M、m，则有
因为在卫星逐渐远离地球的过程中，x增大，所以F减小，且F减小得越来越慢。
故选A。
3. 某汽车以相同的功率在甲、乙两种不同的水平路面上行驶，能够达到的最大速率的比值为k。该汽车在甲、乙路面上行驶达到最大速率时，所受阻力的大小的比值为（ ）
A. B. kC. D.
【答案】A
【解析】设汽车的功率为P，汽车在甲、乙路面上行驶时能够达到的最大速率分别为、，汽车在甲、乙路面上行驶时所受阻力的大小分别为、。则对甲水平路面有
对乙水平路面有
当汽车达到最大速率时，有
所受阻力的大小的比值为
故选A。
4. 在学习了圆周运动的知识后，小李对圆周运动的相关知识产生了浓厚的兴趣。如图所示，他在光滑水平面上用轻绳（图中未画出）绑住小球，使小球在拉力F的作用下沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小球经过P点时，小李突然使拉力F减小（不为零），则下列说法正确的是（ ）
A. 小球将沿轨迹Pa运动
B. 小球将沿轨迹Pb运动
C. 小球将沿原圆周轨迹运动
D. 小球将沿轨迹Pc运动
【答案】B
【解析】小球在拉力F的作用下沿逆时针方向做匀速圆周运动，拉力F提供向心力，F减小后（不为零），则拉力F小于做圆周运动所需要的向心力，小球将做离心运动，即小球将沿轨迹Pb运动，故B正确。
5. 如图所示，有一种用钢丝操纵的玩具飞机，装有发动机以提供动力，操纵者手拉钢丝下端，使飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 飞机向心力大小不变
B. 钢丝的弹力不变
C. 飞机所受合力的水平分量为零
D. 飞机所受合力的竖直分量为零
【答案】A
【解析】A．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，可知飞机的向心力大小不变，故A正确；
B．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，钢丝的弹力方向时刻发生变化，故B错误；
CD．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，飞机所受合力提供向心力，方向指向圆心，处于倾斜方向，根据平行四边形定则可知，飞机所受合力的水平分量和竖直分量均不为零，故CD错误。
故选A。
6. 2025年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心用谷神星一号运载火箭成功发射云遥一号55～60星，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。若卫星沿圆轨道运行，轨道半径为r，卫星在时间t内通过的运动轨迹对应的圆心角为，引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，有
解得
故选D。
7. 如图所示，某次溜冰表演中，甲、乙两名运动员面对面拉着轻质弹簧测力计做匀速圆周运动，弹簧水平，若甲、乙的质量分别为与，两人相距，弹簧测力计的示数为，不考虑一切阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 两人的运动半径均为
B. 甲的线速度大小为
C. 乙的角速度大小为
D. 乙做圆周运动的向心力大小为
【答案】C
【解析】AD．甲、乙两名运动员面对面拉着轻质弹簧测力计做匀速圆周运动，可知两运动员间的作用力提供向心力且大小相等，两运动员是同轴转动，则角速度相等，由向心力公式可得
则有
又
联立解得
AD错误；
B．对运动员甲，由向心力公式可得
解得
B错误；
C．对运动员乙，由向心力公式可得
解得
C正确。
故选C。
8. 如图所示，质量为1kg的小球，从距水平桌面高度为1m处的A点下落到水平地面上的B点，桌面距地面的高度为1m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 若以地面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能为20J
B. 若以地面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为10J
C. 若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能为10J
D. 若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为20J
【答案】AC
【解析】AB．若以地面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能
小球在B点时的重力势能，故A正确，B错误；
CD．若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能
小球在B点时的重力势能，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 火星拥有丰富的矿物质资源，这些资源不仅能为人类提供居住所需的材料，而且能为农业和工业生产提供支持。若一探测器正在火星上空飞行，则当探测器飞越火星上一质量密集区上空时，关于探测器的轨道半径与运行速率的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道半径略有增大B. 轨道半径略有减小
C. 运行速率略有增大D. 运行速率略有减小
【答案】BC
【解析】AB．将探测器在火星上空飞行简化为圆周运动，则有
当探测器飞越火星上一质量密集区上空时，由于所受万有引力增大，则万有引力大于所需的向心力，探测器将做近心运动，稳定后圆周运动的轨道半径略有减小，故A错误，B正确；
CD．结合上述解得
由于稳定后圆周运动的轨道半径略有减小，则稳定后圆周运动的运行速率略有增大，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 如图所示，直径为0.25m的水平圆筒表面有一小孔，圆筒绕中心轴线以恒定的角速度匀速转动。现将一小球从圆筒正上方距圆筒上表面高度为0.2m处由静止释放，当小球到达圆筒处时，小球恰好从小孔进入圆筒。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球能够顺利离开圆筒，则圆筒转动的角速度大小可能为（ ）
A B.
C. D.
【答案】AC
【解析】小球做自由落体运动，在竖直方向上有，
其中h＝0.2m，d＝0.25m
小球在圆筒中运动的时间
圆筒转动的周期
根据题意有
解得
当n＝0时，；当n＝1时，
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 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，某物理兴趣小组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，B端固定一宽度为d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：
A．测出挡光片与转轴的距离为L；
B．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r；
C．使凹槽绕转轴匀速转动；
D．记录压力传感器的示数F和挡光片的挡光时间。
（1）小钢球转动的角速度大小_____（用L、d、表示）。
（2）在忽略小钢球所受的摩擦力的条件下，要测量小钢球的加速度，还需要测出小钢球的______（填“直径”或“质量”）；若该物理量用字母k表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为______（用L、d、、F、r、k表示）。
【答案】（1） （2）质量
【解析】
【小问1解析】
小钢球转动的角速度大小
小问2解析】
根据，在忽略小钢球所受的摩擦力的条件下，要测量小钢球的加速度，还需要测出小钢球的质量；
根据，
可得
12. 2025年3月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号04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。该卫星是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星，可以为飞船、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务，为中、低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务，为航天器发射提供测控支持。地球的自转周期为，地球的质量为，引力常量为，认为该卫星入轨后做匀速圆周运动。
（1）在该卫星升空的过程中，随着该卫星与地球距离的增大，该卫星所受的地球的万有引力_______（填“增大”或“减小”）。
（2）该卫星的周期为_______，角速度大小为_______。
（3）该卫星的轨道半径为_______，线速度大小为_______。
【答案】（1）减小 （2） T （3）
【解析】
【小问1解析】
根据万有引力
可知随着该卫星与地球距离的增大，该卫星所受的地球的万有引力减小。
【小问2解析】
由于该卫星为地球同步轨道数据中继卫星，卫星周期与地球自转周期图像，即为T，角速度
【小问3解析】
根据万有引力提供向心力有
联立解得
13. 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车较小，电动汽车的前景被广泛看好。某款电动汽车进行性能测试，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率P=1.2×105W沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则最大速度vm=20m/s。汽车的质量m=1.5×103kg，认为汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力。求路面对汽车的阻力大小f。
【答案】
【解析】设山坡的倾角为，当汽车下坡时，根据物体的平衡条件有
当汽车以最大速度上坡时，根据物体的平衡条件，结合功率公式有
解得。
14. “火壶表演”是一种民间表演，如图甲所示，表演者手持燃烧的火壶，在夜空中划出一道道美丽的弧线。“火壶表演”在竖直面内的运动模型如图乙所示，长度为3L的轻杆两端固定有质量分别为2m、m的A、B两个小球（两球均视为质点），其中A球到转轴O的距离为L，两球以转轴O为圆心转动，转轴O对轻杆有作用力，当A球通过最低点时，轻杆对A球的拉力大小为10mg，其中g为重力加速度大小。不计空气阻力。求：
（1）当A球通过最低点时，A球的线速度大小；
（2）当A球通过最低点时，轻杆对B球的弹力大小F及方向。
【答案】（1） （2）7mg
【解析】
小问1解析】
当A球通过最低点时，根据牛顿第二定律，则有
解得
【小问2解析】
设当A球通过最低点时，B球的线速度大小为，则有
以竖直向下为正方向，有
解得F＝7mg
因为F为正值，所以轻杆对B球的弹力大小F＝7mg
方向竖直向下。
15. 假设若干年后，人类发现了一颗宜居星球并进行了移民开发。宇航员着陆该星球后在其水平表面以一定的初速度竖直上抛一石块，测得经时间石块落回抛出点，然后宇航员又在离星球表面高度为处，以大小相同的速度沿水平方向抛出石块，一段时间后石块落回星球表面，测得抛出点与落地点之间的水平距离为。已知星球的质量为，引力常量为，星球可视为质量分布均匀的球体。
（1）求星球表面的重力加速度大小；
（2）求星球的第一宇宙速度；
（3）若在星球上的某块水平草地（足够大）上安装了一个洒水器，水流离开洒水器喷口时的速率恒为，不计喷口距离草地的高度，水流离开喷口时的初速度方向可任意调节，求该洒水器喷出的水流可覆盖的草地面积S。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
设抛出物体的初速度为v0，则竖直上抛时
平抛时，
解得
【小问2解析】
根据
解得星球的第一宇宙速度
【小问3解析】
设初速度方向与水平方向夹角为θ，则，
解得
当时r最大值为
可知该洒水器喷出的水流可覆盖的草地面积