辽宁沈阳市同泽高级中学2025-2026学年度高一下学期4月月考物理试卷含答案

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物理月考考试卷
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（共 32 分，每题 4 分）
1 ．华中科技大学引力中心团队于 2018 年测得了国际上最精确的万有引力常量G 的数值，则万有引力常量G 的单位用国际单位制的基本单位来表达，正确的是( )
"A．．．m3.kg-1.s-2D．m3.kg-2.s-22" A．N.m2 . kg-2 B．N.m3 . kg-1 C．m3 . kg-1 . s-2 D．m3 . kg-2 . s-2
"A．．．m3.kg-1.s-2D．m3.kg-2.s-22" 2 ．如图所示，长为L 的细绳一端固定，另一端系一质量为m 的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ ,下列说法中正确的是( )
A ．小球受重力、细绳的拉力和向心力作用
B ．圆锥摆的θ 越大，加速度a 越大
C ．圆锥摆的θ 越大，小球的线速度v 越小
D ．圆锥摆的θ 越大，小球的角速度w 越小
3．2025 年 11 月 25 日清晨，长征二号 F 遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越初升的太阳圆面，一幅“一箭穿日” 的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为 R 的圆轨道上做匀速圆周运动，运行速率为 v ，引力常量为 G，则地球的质量为( )
v2 v2R v2R G
A ． B ． C ． D
GR 2G G ． v2R
4 ．在银河系中，有一半的恒星组成双星或多星系统，若某孤立双星系统绕连线上某点做圆周运动，周期为 T，组成双星系统的 A 、B 两个恒星间距离为 L ，A 、B 两个恒星的质量之比为 2 ：1，如果若干年后双星间距离减小为 kL（k 小于 1），A 、B 恒星的质量不变，则恒星 A 做圆周运动的加速度大小为( )
2π2L 4π2L 2π2L 4π2kL
A ． B ． C ． D ．
3k2T2 3k2T2 3kT2 3T2
5．如图甲所示，小球在竖直平面内光滑的固定圆管中，绕圆心 O 点做半径为 R 的圆周运动（小球直径略小于管的口径且远小于 R）。当小球运动到最高点时， 速度大小设为 v，圆管与小球间弹力的大小设为 F，改变速度 v 得到 F-v2 图像如图乙所示，重力加速度 g 取 10m/s2，则下列说法错误的是( )
A ．小球的质量为 4kg
B ．固定圆管的半径为 1m
C ．小球在最高点的速度为 2m/s 时，小球受到圆管的弹力大小为 24N，方向向下
D ．小球在最高点的速度为 4m/s 时，小球受到圆管的弹力大小为 24N，方向向下
6．一辆汽车在平直的公路上以恒定的加速度启动并开始计时，经过100 s 后，开始做匀速直线运动，汽车的功率一时间（P-t）图像如图所示。已知汽车质量为 2× 103 kg ，t = 0 时汽车
的牵引力为4× 103 N ，汽车受到的阻力恒为车重力的 1 ，重力加速度 g = 10 m / s2 ，下列说法
10正确的是( )
A ．汽车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动
B ．汽车的最大速度为20 m / s
C ．汽车做匀加速直线运动的时间为10 s
D ．t1 ~ 100 s 的时间内，汽车克服阻力做功大于4.8 ´ 106 J
7．如图所示，离地面高 h 处有甲、乙两个小球， 质量之比为 1：2，甲以初速度 v0 水平抛出，同时乙由静止释放沿倾角为 30°的光滑斜面滑下。若不计空气阻力，则以下说法正确的是 ( )
A ．甲、乙两球同时落地
B ．甲、乙两球速度的变化量相同
C ．甲、乙两球各自落地前瞬间，甲、乙两球重力的瞬时功率相等
D ．重力对甲、乙两球所做的功相等
8．如图甲所示，劲度系数为 k 的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与质量为 8m 的物块 B相连并处于静止状态。一质量为 m 的物块 A 在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块 A 静止时的位置为原点 O、竖直向下为正方向建立 x 轴。某时刻撤去外力，物块 A 自由下落，与物块 B 碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程时间极短。测得物块 A 的速度 v与其位置坐标 x 的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内）。已知物块 A 、B 均可视为质点，重力加速度为 g，弹簧性势能 Ep kΔx2 ，其中 Δx为形变量，则( )
A ．物块 A 与 B 从 x1 到 x3 的过程中，重力的瞬时功率先减小后增大
B ．物块 A 与 B 整体运动至加速度为零时弹簧压缩量为(x2 - x1)
C ．弹簧的劲度系数k
D ．物块 A 与 B 从 x1 到 x2 的过程中，弹簧弹力做功W
二、多选题（共 16 分，每题 4 分，少选得 2 分）
9 ．如图所示，一质量为m 的硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO9 的距离为 r，硬币与转轴间用一长为r 的轻绳连接，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为 μ （最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g 。若硬币与圆盘一起绕OO9 轴匀速转动，当圆盘转动的角速度为 时， ( )
A ．硬币受到的绳子拉力大小为 μmg
B ．硬币受到的绳子拉力大小为2μmg
C ．硬币受到的绳子拉力大小为3μmg
D ．硬币受到的摩擦力大小为 μmg
10 ．如图所示，绷紧的水平传送带以恒定速率v1 = 2m/s 运行。质量为 0.5kg 的小物块从与传送带等高的 A 处向左滑上传送带，初速度大小为v2 = 4m/s ，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为 0.2，传送带长 6m，重力加速度大小为10m/s2 。物块在传送带上运动过程中( )
A ．物块在传送带上运动的时间为 4s
B ．物块与传送带间摩擦产生的热量为 9J
C ．摩擦力对传送带做功为-6J
D ．摩擦力对物块做的总功为 3J
11．如图所示，在竖直面内有一半径为R 的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心O 为坐标原点，建立xOy 坐标系。将一质量为m 的小球从B 点正上方A 处静止释放，从B 点进入圆轨道。小球经过轨道最低点C 时，对轨道的压力大小为4mg ，到达D 点时的速度大小为 且恰好脱离轨道。下列说法正确的是( )
A ．小球在C 点的速度大小为vC
B ．小球在D 点所受合力沿半径方向指向O 点
C ．D 点的坐标为
4
D ．脱离圆轨道后，小球运动的最高点E 与D 点的竖直高度差为 R 27
12 ．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球 A 和小球 B 通过不可伸长的跨过滑轮的轻绳连接，小球 B 套在光滑水平直杆上，用外力使小球 B 静止，此时连接 B 球部分的轻绳与水平方向的夹角为 37°, 撤去外力，小球 B 向左运动 L 的距离时，滑轮右侧细绳刚好竖直，重力加速度为 g，已知 sin37°=0.6，cs37°=0.8，小球质量均为 m，在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中，下列说法正确的是( )
A ．牵引 B 球细绳上的拉力可能会大于 mg
B ．小球 B 的速度总是大于 A 球的速度
C ．当小球 A 的加速度为零时，小球 B 的加速度一定也为零
D ．小球 B 运动过程中的最大速度大小为
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（共 12 分，每空 2 分）
13．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：
A ．精确秒表一个 B ．已知质量为 m 的物体一个
C ．弹簧测力计一个 D ．天平一台（附砝码）
已知宇航员在绕行时测量了绕行一圈的周期 T 和着陆后测量了物体重力 F，依据测量数据，可求出该行星的半径 R 和行星质量 M．
（1）绕行时和着陆时都不需要的测量器材为 （用序号 ABCD 表示）．
（2）其中 R= （用序号 ABCD 表示）．
FT2 FT2 FT3 F2T2
A. B. C. D
4π2m 4Gπ2m 4Gπ2m . 4π2m
14．某小组的同学通过探讨设计了一套方案来测量动摩擦因数，实验装置如图甲所示，将足够长的木板固定在水平面上，固定有遮光条的滑块从光电门的右侧以某初速度向左运动，经过一段时间滑块静止在光电门的左侧某位置，测出遮光条经过光电门时的遮光时间 t 和滑块静止时遮光条到光电门的距离 x ，改变滑块的初速度，重复以上操作，已知重力加速度大小为 g。
(1)实验前测得遮光条的宽度为 d，含遮光条的滑块质量为 m，则滑块经过光电门时的动能
Ek = （用给定的物理量符号表示）。
(2)下列关于本实验的说法正确的是 。
A ．多次实验时一定要确保滑块从同一位置开始运动
B ．实验时可以不用测量含遮光条的滑块质量
C ．遮光条的宽度宽些能减小实验误差
(3)实验时获得多组数据后，得出的图像如图乙所示，该图像的纵坐标为 x，则横坐标为 （填 t2 ”或）。若直线的斜率为 k，则滑块与木板之间的动摩擦因数 μ = （用题中物理量的符号 d，k 和 g 表示）。
四、解答题（共 40 分，15 题 10 分；16 题 15 分；17 题 15 分）
15 ．我国天问三号任务计划在 2028 年前后实施两次发射任务，实现火星样品返回地球。已
1 1
知火星的半径为地球半径的 2 ，质量为地球质量的 9 ，地球表面的重力加速度为g ，不考虑地球、火星的自转，引力常量为G 。
(1)求火星表面的重力加速度大小；
(2)若天问三号到达火星时，在离火星中心距离为r 的圆轨道上做圆周运动，测得天问三号在圆轨道上做圆周运动的周期为T ，则火星质量为多大。
16 ．如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。将质量为 m 的小滑块从圆弧轨道的最高点 A 由静止释放，小滑块经过圆弧轨道末端 B 点，再沿水平面滑行至 C 点停下来。已知圆弧轨道的半径为 R，滑块与水平面间的动摩擦因数为 μ, 重力加速度为 g，不计空气阻力。求：
（1）滑块运动到 B 点时的速度大小vB ；
（2）滑块运动到 B 点时对圆弧轨道的压力大小FN, ；
（3）B 、C 间的水平距离 s。
17 ．雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心 O 点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘 A处固定连接一轻绳，轻绳另一端 B 连接转椅（视为质点），转椅质量为 50kg。转椅运动稳定
后，其角速度与圆盘角速度相等。在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度 w1 =1rad/s 匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 O 点做半径为 r1=4m 的匀速圆周运动，转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ =0.3，重力加速度为 g=10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cs37°=0.8，不计空气阻力。求：
(1)转椅所受的合力大小；
(2)AB 与 OB 之间夹角a 的值；
(3)将圆盘升高，如图（b）所示，圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 O1 点做半径为 r2=3m 的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为θ = 37° , 绳子在水平雪地上的投影A1B 与 O1B 的夹角为 β = 37° 。求此时圆盘的角速度 w2 。（可保留根号）
1 ．C
AB ．国际单位制的基本单位包括m （长度）、 kg （质量）、 s （时间）等，力的单位1N = 1kg . m . s-2 ，故 N 不是基本单位，而是导出单位，A 、B 两选项中含有N ，AB 错误；
CD ．根据万有引力定律公式有F = G 整理得G
所以G 的单位为 "m3.kg-1.s-2" m3 . kg-1 . s-2 ，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
2 ．B
A ．对小球受力分析可知，小球受到重力、细绳的拉力， 向心力是效果力，重力和细绳的拉力的合力提供小球圆周运动的向心力，故 A 错误；
B ．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得mg tanθ = ma解得a = g tanθ
因此摆球摆的θ 越大，加速度a 越大，故 B 正确；
C ．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得mg tan 解得v = sin
因此圆锥摆的θ 越大，小球的线速度v 越大，故 C 错误；
D ．同理可得mg tanθ = mw2L sin θ解得 w
因此圆锥摆的θ 越大，小球的角速度w 越大，故 D 错误。
故选 B。
3 ．C
根据万有引力提供向心力有 G
v2R
解得M =
G
故选 C。
4 ．B
由题意知
rA + rB = L
距离改变后
rA, + rB, = kL
解得
T, = kkT
对 A 星而言
联立上述各式可得恒星 A 的加速度
故选 B。
5 ．C
AB ．小球在圆管最高点时，受力分两种情况：当v2 < gR 时，圆管内壁对小球有向上的弹力F ，合力提供向心力 mg - F = m
得F = mg v2
当v2 > gR 时，圆管外壁对小球有向下的弹力F ，合力提供向心力：mg + F = m 得F v2 - mg
从图乙可知当v2 = 0 时，F = 40N ，代入F = mg ，得 m = 4kg
当F = 0 时，v2 = 10m2 / s2 ，此时 mg = m ，约去 m 得R m
故 AB 正确；
C ．当v = 2m/s 时，v2 < 10(m / s)2 ，代入 F = mg v2得F = 24N
此时弹力方向向上（圆管内壁托住小球），故 C 错误；
D ．当v = 4m/s 时，v2 > 10 (m / s)2 ，代入 F v2 - mg
得F = 24N ，此时弹力方向向下（圆管外壁压住小球），D 正确。
由于本题选择错误的，故选 C。
6 ．D
A ．由题可知，恒定加速度的汽车启动过程中先做匀加速直线运动，再做加速度减小的变加速直线运动，故 A 错误；
B ．汽车受到的阻力F阻 mg = 2 ´ 103 N
汽车的最大速度vm m / s故 B 错误；
C ．匀加速直线运动期间的加速度a m / s2解得F牵 =4 ´ 103 N
匀加速运动的末速度v m/ s匀加速直线运动的时间t s故 C 错误；
D ．20 ~ 100 s 的时间内，物体做加速度减小的加速运动，此过程中的位移
则汽车克服阻力做功Wf > fx, = 4.8 ´ 106 J
故 D 正确。
故选 D。
7 ．C
A ．对于甲球，则有hgt 解得t甲
对乙球，由牛顿第二定律可得m乙g sin 30° = m乙a乙解得a乙 g
由运动学规律可得2h a乙t
解得t乙
则甲球先落地，故 A 错误；
BC ．由题可知，甲球落地瞬间，竖直方向的速度v甲y = gt甲
甲球水平方向速度不变，竖直方向速度的变化量为Δv甲 = v甲y = gt甲 方向竖直向下，乙球到达斜面底端的速度vg.2h
解得v乙
乙球速度的变化量为 Δv乙 = v乙
方向沿斜面向下，二者速度变化量的大小相等，方向不同，因此速度变化量不同，乙球在竖直方向的速度为v乙y = v乙 sin
设甲球的质量为 m，则乙球的质量为 2m，因此落地前瞬间，甲球重力的瞬时功率
乙球重力的瞬时功率 mgv乙y = 2mg mg
即甲、乙两球各自落地前瞬间，甲、乙两球重力的瞬时功率相等，故 B 错误，C 正确；
D ．根据重力做功WG = mgh 可知，两球下落的高度相等，但两球的质量不同，因此重力对甲、乙两球所做的功不相等，故 D 错误。
故选 C。
8 ．C
A ．在物块 A 与 B 从 x1 到 x3 的过程中，重力的瞬时功率为P = 9mgv
由乙图可知，速度先增大后减小，故重力的功率先增大后减小，故 A 错误；
BC ．设弹簧的原长在坐标上的位置为x0 ，其中x1 为 A 与 B 接触前 B 静止所在的位置，形变变量为Δx1 ，根据 B 受力平衡有8mg = k (x0 - x1) = kΔx1
当 A 、B 整体运动至加速度为零时，速度最大，即在位置x2 处，此时 A 与 B 所受合外力为
零，形变量为Δx2 ，则有9mg = k (x0 - x2) = kΔx2
联立解得k Δx1 = 8 (x2 - x1) ， Δx = 9(x2 - x1)
故 B 错误，C 正确；
D ．物块 A 与 B 从 x1 到 x2 的过程中，弹簧弹力做功满足
故 D 错误。
故选 C。
9 ．AD
设轻绳对硬币恰好无拉力时圆盘的角速度为 w0 ，则 f = μmg = mwEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),0)r
得w
因圆盘的角速度w 故轻绳对硬币有拉力，则有F + μmg = mw2r
得F = μmg故选 AD。
10 ．BC
A ．设物块做匀变速直线运动的加速度为a ，则根据牛顿第二定律有 μmg = ma解得a = μg = 2m/s2
由分析可知，物块先向左做匀减速直线运动，速度减为零后再向右做匀加速直线运动，当速度增加到2m/s 后和传送带一起做匀速运动。设物块向左匀减速运动的时间为t1 ，位移为 x1 ，
2 1 ， 1 2 1
则根据运动学公式有0 = v - at x = v2 t
代入数据解得t1 = 2s ，x1 = 4m
此过程传送带的位移为x2 = v1t1 = 2 ´ 2m = 4m
设物块向右匀加速运动的时间为t2 ，位移为 x1' ，则根据运动学公式有 v1 = at2 ，xat 代入数据解得t2 = 1s ，x1' = 1m
此过程传送带的位移为x2' = v1t2 = 2 ´ 1m = 2m
设物块向右匀速运动的时间为t3 ，则有 t s = 1.5s 所以物块在传送带上运动的时间为t = t1 + t2 + t3 = 4.5s ，故 A 错误；
B ．由上面分析可知，物块向左运动过程相对传送带的位移为Δx1 = x1 + x2 = (4 + 4)m = 8m物块向右运动过程相对传送带的位移为Δx2 = x2' - x1' = (2 -1)m = 1m
所以物块与传送带间摩擦产生的热量为Q = μmg(Δx1 + Δx2) = 0.2 ´ 0.5 ´ 10 ´ (8 +1)J = 9J ，故B 正确；
C ．摩擦力对传送带做功为Wf = - μmg(x2 + x2') = -0.2´ 0.5 ´ 10 ´ (4 + 2)J = -6J ，故 C 正确；
D ．对物块在传送带上运动过程列动能定理方程有Wf mv mv 代入数据解得摩擦力对物块做的总功为Wf' = -3J ，故 D 错误。
故选 BC。
11 ．ACD
A ．在C 点，合力提供向心力，有FN - mg = m 根据牛顿第三定律FN = 4mg
推导得vC ，故 A 正确；
B ．到达D 点时小球恰好脱离轨道，因此合力为重力，方向竖直向下，故 B 错误；
C ．小球在D 点的受力分析如图
沿半径方向的合力提供向心力，有mg sinθ = m 推导得sin
由cs2 θ + sin2 θ = 1推导出cs D 点的横坐标为-R cs 纵坐标为R sinθ = R
3
坐标为 ，故 C 正确；
D ．从D 点到最高点，竖直方向做加速度为-g 的匀减速直线运动，有0 -(vD cs θ)2 = -2gh推导得h ，故 D 正确。
故选 ACD。
12 ．AB
A ．小球 A 的速度等于小球 B 沿细绳方向的分速度，在小球 B 由静止向左运动至 速度最大的过程中，小球 A 先加速后减速（滑轮右侧细绳刚好竖直时，小球 B 沿细绳方向的分速度为 0，则此时 A 球的速度为 0），因此细绳对小球 A 的拉力先小于 mg，后大于 mg，故 A 正确；
B ．设小球 B 的速度大小为 v ，细绳与水平方向夹角 θ, 则 A 球的速度大小为 vcsθ , 可知，小球 B 的速度总是大于 A 球的速度，故 B 正确；
C ．当小球 A 的速度最大时，A 的加速度为零，但细绳对小球 B 有拉力，小球 B 的加速度并不为零，故 C 错误；
D ．当滑轮右侧细绳竖直时，小球 B 的速度最大，小球 A 速度为 0，根据机械能守恒
解得
故 D 错误。
故选 AB。
13 ． D； A
（1）[ \l "bkmark1" 1] ．对于在轨道上的飞船，万有引力等于向心力
解得
把 R 的值代入得
因而需要用计时表测量周期 T，用弹簧秤测量物体的重力 F．已知质量为 m 的物体一个,不需要天平；故选 D；
（2）[ \l "bkmark2" 2] ．由以上分析可知
故选 A.
md 2
2t
14 ．(1) 2
(2)B
1 d 2
(3) 2 t 2gk
（1）由公式知
代入得
（2）AB ．根据动能定理有
整理得
故实验时不需要确保滑块从同一位置开始运动，只需要实验操作时测量出滑块静止时遮光条到光电门的距离，不用测量含遮光条的滑块质量，A 错误，B 正确；
C ．实验中用平均速度代表瞬时速度，故遮光条的宽度宽些能增大实验误差，C 错误；故选 B。
（3）[ \l "bkmark3" 1] 由公式知
变形得
1
由表达式可知，横坐标为 2 。
t
[ \l "bkmark4" 2]若直线的斜率为 k，根据表达式可知，则滑块与木板之间的动摩擦因数为
15 ． g
（1）设地球质量为 M，地球半径为 R，在地球表面有 mg同理，在火星表面有 mg火
联立解得g火 g
（2）设天问三号质量为 m0 ，根据万有引力提供向心力，有 r联立解得火星质量M火
R
16 ．（1） 2gR ；（2）3mg ；（3）
μ
（1）滑块从 A 点由静止释放到 B 点过程，根据动能定理可得
解得
（2）滑块运动到 B 点时，根据牛顿第二定律可得
解得
FN = 3mg
根据牛顿第三定律可知，滑块运动到 B 点时对圆弧轨道的压力大小为
FN, = FN = 3mg
（3）滑块从 B 点到 C 点过程，根据动能定理可得
解得 B 、C 间的水平距离为
17 ．(1)200N
(2)37°
（1）转椅做匀速圆周运动，合外力提供向心力 F合 = mwEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),1)r1所以 F 合=200N
（2）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为 T，受力分析可知
轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡则有 μmg = Tsina沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力T cs a = mwEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),1)r1
联立解得tana 所以夹角a = 37°
（3）设此时轻绳拉力为 T, ，沿 A1B 和垂直 A1B 竖直向上的分力分别为T1 = T, sin θ ,
T2 = T, cs θ
对转椅根据牛顿第二定律得T1 cs β = mwEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 5(2),2)r2沿切线方向T1 sin β = f = μFN
竖直方向FN + T2 = mg
联立解得wrad/s