2025-2026学年陕西省西安市西北工大附中高一（下）第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年陕西省西安市西北工大附中高一（下）第一次月考物理试卷（含答案），文件包含第十三章内能计算题30道原卷版docx、第十三章内能计算题30道解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于功和能，下列说法正确的是( )
A. 功是标量，功的正负号表示方向B. 摩擦力一定对物体做正功
C. 匀速圆周运动的速度改变，动能也改变D. 匀速上升的物体，机械能一定不守恒
2. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2、B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是( )
A. 探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，需要加速
B. 探测器在轨道2上经过A时的加速度大于在轨道1上经过A时的加速度
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 从地球表面发射嫦娥六号时，发射速度大于第二宇宙速度
3.A、B两个粗细均匀的同心光滑圆环固定在竖直转轴上，圆心O在转轴上，两环和转轴在同一竖直面内a、b两个小球分别套在A、B两个圆环上，当两环绕竖直轴匀速转动后，两球的位置可能是( )
A. B. C. D.
4.国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。某款电动概念汽车在平直的公路上由静止开始启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v−t图像如图所示，已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 汽车的额定功率为50kW
B. 汽车的速度为12m/s时，其加速度为1.5m/s2
C. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N
D. 汽车的最大速度为15m/s
5.运动会铅球比赛中，某次投掷后铅球的飞行轨迹如图所示，铅球从A点离手后朝斜向上方飞出，经过最高点B后落到水平地面上的C点。如果A点离地面高ℎ=1.95m，最高点B离地高H=3.2m，落地点C离A点正下方O点的水平距离x=13m，铅球可视为质点、其质量m=5kg，重力加速度g取10m/s2。不计空气阻力，则( )
A. 铅球离手后在空中的运动时间是0.8s
B. 铅球离手时的速度大小vA=5 5m/s
C. 本次投掷过程中，铅球机械能守恒
D. 铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为0.6
6.在双星系统的运动平面内，以两天体连线为底作等边三角形，第三个顶点称为“特洛伊点”，在该点处，小物体在两个大物体的万有引力作用下做圆周运动，相对于两大物体保持静止。已知一双星系统距其它天体较远，两星质量均为M，相距为L，有一颗探测器位于“特洛伊点”上，三者在万有引力作用下保持相对静止，探测器质量远小于双星质量，万有引力常量为G，则探测器的速度为( )
A. GM2LB. 2GM3LC. 3GM2LD. 2GML
7.如图所示，半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，B点为轨道最低点，A点与圆心O等高。质量为1kg的小球(可视为质点)在A点正上方0.75m处静止释放，下落至A点时进入圆轨道，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则( )
A. 小球在B点的动能为7.5J
B. 小球在A点受到轨道的弹力大小为10N
C. 小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m
D. 小球离开轨道后将落至轨道B点
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，26日清晨神十八乘组抵达中国空间站。航天员叶光富、李聪、李广苏进入核心舱开展相关工作。已知核心舱的运行轨道距地面高度ℎ(约为400km)，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是( )
A. 地球的质量可表示为g(R+ℎ)2G
B. 地球的平均密度可表示为3g4πGR
C. 核心舱的运行速度大小介于7.9km/s和11.2km/s之间
D. 核心舱的运行速度大小为 gR2R+ℎ
9.法国的古斯塔夫⋅埃菲尔为了研究空气动力学，曾将不同形状的物体从埃菲尔铁塔上静止释放以研究空气阻力的规律。若空气阻力与物体速度的平方成正比，用v表示物体的速度，a表示物体的加速度，Ek表示物体的动能，E表示物体的机械能，t表示物体运动的时间，ℎ表示物体下落的高度，取地面为零势能面。当物体竖直下落时，下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.如甲图所示，质量为2kg的物块，以v0=2 7m/s的初速度在水平地面上向右运动，水平向左的推力F随路程x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则( )
A. 物块回到出发点时的速度大小为2m/s
B. 物块从x=2m到x=6m过程中，速度改变量为零
C. 整个过程中克服摩擦力做功14J
D. x=3m时，物块的动能为8J
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移x。
(1)为了记录平抛运动的轨迹(如图乙)，以下做法合理的有 。
A.为减小实验误差，斜槽轨道必须光滑
B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
C.每次小球不一定从同一高度由静止释放
D.为测量小球做平抛运动的初速度，应先测出释放点到斜槽末端的高度
(2)若某次实验时，小球抛出点距底板的高度为ℎ，水平位移为x，重力加速度为g，则小球的平抛初速度为 (用ℎ、x、g表示)。
(3)如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨迹，以O点为坐标原点，当地重力加速度g取10m/s2，小方格的边长L=10.0cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度v0= m/s(结果保留两位有效数字)，小球抛出点的坐标为 。
12.某同学利用图1的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：

A.将桌面上的气垫导轨调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D.由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间Δt
E.秤出托盘和砝码总质量m1，滑块(含遮光条)的质量m2
已知当地重力加速度为g，回答以下问题(用题中所给的字母表示)：
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为______；
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了______，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为______；
(3)通过改变滑块的释放位置，测出多组l、Δt数据，利用实验数据绘制(dΔt)2−l图2。若图中直线的斜率近似等于______，可认为该系统机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m和3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为ℎ，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，重力加速度为g，求：
(1)b球落地前的速度大小；
(2)a球离地的最大高度。
14.一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴OO′上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度L=0.2m，杆与竖直转轴的夹角α始终为60°，弹簧原长x0=0.1m，弹簧劲度系数k=100N/m，圆环质量m=1kg；弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取10m/s2，摩擦力可忽略不计。
(1)若细杆和圆环处于静止状态，求圆环到O点的距离；
(2)求弹簧处于原长时，细杆匀速转动的角速度大小；
(3)求圆环处于细杆末端P时，细杆匀速转动的角速度大小。
15.如图所示，竖直平面内倾角θ=37°的光滑直轨道AB、圆形光滑轨道BCD、圆形光滑细圆管轨道EF与粗糙水平直轨道FG平滑连接，弹性板竖直固定在G点。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和EF的半径分别为r1=0.3m、r2=0.06m，轨道FG长度lFG=0.12m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=0.5，滑块与弹性板碰撞后以等大速率弹回，轨道AB长度lAB=1.5m，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放。
(1)若释放点距B点的长度l1=0.65m，求滑块运动到于圆心O1等高的D点时轨道对其弹力FN的大小；
(2)若要保证滑块能经过E点进入圆弧轨道EF，并且能到达FG，求释放点距B点的长度l2；
(3)若滑块最终能停在轨道FG上，求释放点距B点长度lx的范围。
参考答案
1.D
2.A
3.B
4.B
5.B
6.C
7.D
8.BD
9.BD
10.AB
11.B
x g2ℎ
2.0
(10cm,18.75cm)

12.dΔt m1gl 12(m1+m2)(dΔt)2 2m1gm1+m2
13.b球落地前的速度大小为 gℎ a球离地的最大高度为1.5ℎ
14.解：(1)细杆和圆环处于静止状态，圆环受力如图1所示：

根据平衡条件结合数学知识F=mgcsα
根据胡克定律F=kx
代入数据联立解得x=0.05m
圆环到O点的距离s=x0−x=0.1m−0.05m=0.05m；
(2)弹簧处于原长时，圆环所受重力和支持力的合力提供向心力，如图2所示：

小球做圆周运动的半径R=x0sinα=0.1× 32m= 320m
小球做圆周运动的向心力F′=mgtanα=1×10 3N=10 33N
根据向心力公式F′=mRω12
代入数据联立解得ω1=10 63rad/s
(3)圆环处于细杆末端P时，圆环受力如图3所示：

小球做圆周运动的半径R′=Lsinα=0.2× 32m= 310m
弹簧的弹力F弹=k(L−x0)=100(0.2−0.1)N=10N
建立如图所示的坐标系，y轴方向FNsinα=mg+F弹csα
x轴方向F向=FNcsα+F弹sinα
根据向心力公式F向=mR′ω22
联立解得ω2=10rad/s。
15.若释放点距B点的长度l1=0.65m，滑块运动到于圆心O1等高的D点时轨道对其弹力FN的大小是1N 若要保证滑块能经过E点进入圆弧轨道EF，并且能到达FG，释放点距B点的长度是1.2m 若滑块最终能停在轨道FG上，释放点距B点长度lx的范围是1.15m≤lx2≤1.3m