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山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版），文件包含山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题原卷版docx、山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
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）
1-8题为单选，每题3分；9-12为多选，每题4分，共40分
一、单选题
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G
B. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
D. 在开普勒第三定律的表达式中，k是一个与中心天体有关的常量
2. 如图所示，质量为的物体静止在光滑水平地面上，时对物体施加一与水平方向夹角为、大小为的恒力，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 末物体动能大小为B. 经过力F做功为
C. 末力F的功率为D. 前力F的平均功率为
3. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为g，则（ ）
A. 物块克服重力做功的功率先增大后减小
B. 拉力F的功率逐渐减小
C. 当物块在A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力
D. 当物块运动到B点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g
4. 北京时间2022年11月29日23：08，航天员费俊龙、邓清明、张陆搭乘“神舟十五号”载人飞船前往中国“T”字基本构型空间站（如题图所示），于11月30日07：33打开舱门入驻。空间站内航天员一天可以观测到16次日出，空间站绕地球运行的轨道近似为圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站定点于我国上空某高度处，相对地面静止
B. 空间站内航天员不受地球引力作用而处于失重状态
C. 空间站与地球同步卫星的轨道半径之比约为1：16
D. “神舟十五号”载人飞船由低轨道加速，与高轨道的空间站完成对接后，飞船的动能比之前处于低轨道时要小
5. 土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系，则下列判断正确的是（ ）
A. 若v2∝R，则该层是土星的卫星群
B. 若v∝R，则该层是土星一部分
C. 若v∝，则该层是土星的卫星群
D. 若v2∝，则该层是土星的一部分
6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）
A. B. C. D.
7. 探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度大
B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C. “嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小
D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
8. 我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能Ek与上升高度h的关系如图所示，则下列论述错误的是（ ）
A. 无人机的升力大小是68.6N
B. 无人机的质量是4kg
C. 空气阻力的大小是8N
D. 加速段与减速段时间之比为7：5
二、多选题
9. 质量为、发动机额定功率为80kW的汽车静止在平直的公路上，若汽车运动时所受阻力大小恒为。下列判断正确的是（ ）
A. 汽车行驶能达到的最大速度是20m/s
B. 若汽车以额定功率启动，当汽车速度为10m/s时，汽车加速度大小为20m/s2
C. 若汽车以2m/s2恒定加速度启动，发动机在第2s末的实际功率是16kW
D. 若汽车以2m/s2的恒定加速度启动，则发动机5s后达到额定功率
10. 如图所示，质量为长度为的小车静止在光滑水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。此过程中，下列结论正确的是（ ）
A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为
B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为
C. 小物块克服摩擦力所做的功为
D. 小物块和小车增加的机械能为
11. 如图所示，一物体以初速度冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，保持初速度不变的条件下，下列说法正确的是（ ）
A. 若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能达到h高度
B. 若把斜面弯成直径为h的圆弧形D，物体仍可能达到h高度
C. 若把斜面从C点锯断，物体不能升到h高处
D. 若把斜面从C点锯断，物体仍可能升到h高处
12. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能随它离开地面的高度h的变化关系如图所示。已知重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 时，物体的重力势能为零
B. 时，物体的动能为
C. 时，物体的动能等于
D. 时，物体的机械能等于重力势能，所以物体的动能为零
第Ⅱ卷（非选择题）
共60分，规范在答题卡上相应位置作答。分值分别为6，8，8，10，12，16
三、实验题
13. 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量相等。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为处静止释放，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门，物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出，圆环距P1的高度，P1，P2之间的高度，重力加速度g取9.8m/s2。
（1）B穿过圆环后可以视为做_______直线运动；
（2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择_______（选填“A和B”或“A、B和C”）；
（3）测得B通过P1P2的时间，A、B的质量均为0.3kg，C的质量为0.2kg，则该实验中系统重力势能减少量为_______，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______（结果保留三位有效数字）
14. 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、小铁锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）
A．天平B．刻度尺C．游标卡尺
D．直流电源E。交流电源F。秒表
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________。
(3)在实验过程中，数据处理正确的是（ ）
A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
B．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
C．用刻度尺测出物体下落高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其它计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，图像下是图中的哪一个。（ ）
A．B．C．D．
四、解答题
15. 2022年4月17日下午3时，国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况。根据任务计划安排，今年将实施6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造，并将于6月发射神舟十四号载人飞船，3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。假设神舟十四号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T，求：
（1）飞船离地面的高度h；
（2）如图所示，卫星A与神舟十四号B在同一轨道平面，已知卫星A运行方向与B相同，A的轨道半径为B的2倍，某时刻A、B相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
16. 如图甲质量的物体在拉力F作用下由静止开始沿着水平路面加速运动，5s后撤去拉力，物体运动的v—t图像如图乙所示，不计空气阻力，，求：
（1）4s末物体所受合力的功率？
（2）撤去拉力后的运动过程中，摩擦力对物体做的功？
（3）加速过程中物体所受拉力的平均功率？
17. 如图所示，一个倾角的光滑斜面顶端有定滑轮，质量为的A物体置于地面并于劲度系数为的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接。开始时用手托着绳子恰伸直弹簧处于原长状态，现将由静止释放，下滑过程中A恰好能离开地面但不继续上升，求：
（1）下滑到最低点时的加速度；
（2）若将物体换成质量为物体，使物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，物体的速度为多大？
18. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出一质量m=1 kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m，R=0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10 m/s2求：（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8）
（1）小物块的初速度v0及在B点时的速度大小；
（2）小物块滑至C点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
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）
1-8题为单选，每题3分；9-12为多选，每题4分，共40分
一、单选题
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G
B. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
D. 在开普勒第三定律的表达式中，k是一个与中心天体有关的常量
2. 如图所示，质量为的物体静止在光滑水平地面上，时对物体施加一与水平方向夹角为、大小为的恒力，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 末物体动能大小为B. 经过力F做功为
C. 末力F的功率为D. 前力F的平均功率为
3. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为g，则（ ）
A. 物块克服重力做功的功率先增大后减小
B. 拉力F的功率逐渐减小
C. 当物块在A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力
D. 当物块运动到B点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g
4. 北京时间2022年11月29日23：08，航天员费俊龙、邓清明、张陆搭乘“神舟十五号”载人飞船前往中国“T”字基本构型空间站（如题图所示），于11月30日07：33打开舱门入驻。空间站内航天员一天可以观测到16次日出，空间站绕地球运行的轨道近似为圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站定点于我国上空某高度处，相对地面静止
B. 空间站内航天员不受地球引力作用而处于失重状态
C. 空间站与地球同步卫星的轨道半径之比约为1：16
D. “神舟十五号”载人飞船由低轨道加速，与高轨道的空间站完成对接后，飞船的动能比之前处于低轨道时要小
5. 土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系，则下列判断正确的是（ ）
A. 若v2∝R，则该层是土星的卫星群
B. 若v∝R，则该层是土星一部分
C. 若v∝，则该层是土星的卫星群
D. 若v2∝，则该层是土星的一部分
6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）
A. B. C. D.
7. 探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度大
B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C. “嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小
D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
8. 我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能Ek与上升高度h的关系如图所示，则下列论述错误的是（ ）
A. 无人机的升力大小是68.6N
B. 无人机的质量是4kg
C. 空气阻力的大小是8N
D. 加速段与减速段时间之比为7：5
二、多选题
9. 质量为、发动机额定功率为80kW的汽车静止在平直的公路上，若汽车运动时所受阻力大小恒为。下列判断正确的是（ ）
A. 汽车行驶能达到的最大速度是20m/s
B. 若汽车以额定功率启动，当汽车速度为10m/s时，汽车加速度大小为20m/s2
C. 若汽车以2m/s2恒定加速度启动，发动机在第2s末的实际功率是16kW
D. 若汽车以2m/s2的恒定加速度启动，则发动机5s后达到额定功率
10. 如图所示，质量为长度为的小车静止在光滑水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。此过程中，下列结论正确的是（ ）
A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为
B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为
C. 小物块克服摩擦力所做的功为
D. 小物块和小车增加的机械能为
11. 如图所示，一物体以初速度冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，保持初速度不变的条件下，下列说法正确的是（ ）
A. 若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能达到h高度
B. 若把斜面弯成直径为h的圆弧形D，物体仍可能达到h高度
C. 若把斜面从C点锯断，物体不能升到h高处
D. 若把斜面从C点锯断，物体仍可能升到h高处
12. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能随它离开地面的高度h的变化关系如图所示。已知重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 时，物体的重力势能为零
B. 时，物体的动能为
C. 时，物体的动能等于
D. 时，物体的机械能等于重力势能，所以物体的动能为零
第Ⅱ卷（非选择题）
共60分，规范在答题卡上相应位置作答。分值分别为6，8，8，10，12，16
三、实验题
13. 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量相等。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为处静止释放，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门，物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出，圆环距P1的高度，P1，P2之间的高度，重力加速度g取9.8m/s2。
（1）B穿过圆环后可以视为做_______直线运动；
（2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择_______（选填“A和B”或“A、B和C”）；
（3）测得B通过P1P2的时间，A、B的质量均为0.3kg，C的质量为0.2kg，则该实验中系统重力势能减少量为_______，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______（结果保留三位有效数字）
14. 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、小铁锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）
A．天平B．刻度尺C．游标卡尺
D．直流电源E。交流电源F。秒表
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________。
(3)在实验过程中，数据处理正确的是（ ）
A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
B．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
C．用刻度尺测出物体下落高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其它计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，图像下是图中的哪一个。（ ）
A．B．C．D．
四、解答题
15. 2022年4月17日下午3时，国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况。根据任务计划安排，今年将实施6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造，并将于6月发射神舟十四号载人飞船，3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。假设神舟十四号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T，求：
（1）飞船离地面的高度h；
（2）如图所示，卫星A与神舟十四号B在同一轨道平面，已知卫星A运行方向与B相同，A的轨道半径为B的2倍，某时刻A、B相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
16. 如图甲质量的物体在拉力F作用下由静止开始沿着水平路面加速运动，5s后撤去拉力，物体运动的v—t图像如图乙所示，不计空气阻力，，求：
（1）4s末物体所受合力的功率？
（2）撤去拉力后的运动过程中，摩擦力对物体做的功？
（3）加速过程中物体所受拉力的平均功率？
17. 如图所示，一个倾角的光滑斜面顶端有定滑轮，质量为的A物体置于地面并于劲度系数为的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接。开始时用手托着绳子恰伸直弹簧处于原长状态，现将由静止释放，下滑过程中A恰好能离开地面但不继续上升，求：
（1）下滑到最低点时的加速度；
（2）若将物体换成质量为物体，使物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，物体的速度为多大？
18. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出一质量m=1 kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m，R=0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10 m/s2求：（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8）
（1）小物块的初速度v0及在B点时的速度大小；
（2）小物块滑至C点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
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