文档内容
南昌二中2024-2025学年度下期高一物理月考（一）
考试时间：75分钟 满分：100分
命题人：
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小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。
1．1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G的数值。若用国际单位中的基本单位表示引力
常量G的单位，下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图为修正带的内部结构，由大小两个相互咬合的齿轮组成，修正带芯固定在大齿轮的转轴上。当按
压并拖动其头部时，齿轮转动，从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字
迹上。若图中大小齿轮的半径之比为2∶1，A、B分别为大齿轮和小齿轮边
缘上的一点，C为大齿轮上转轴半径的中点，则（ ）
A．A与B的角速度大小之比为1∶2 B．B与C的线速度大小之比为1∶1
C．A与C的向心加速度大小之比为4∶1 D．大小齿轮的转动方向
相同
3．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿
水平面向右前进了10m，撤去拉力后，物体又前进了20m才停下来，此过
程中拉力做的功为（ ）
A．5000J B．2500J C． D．
4．a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，向心加速度为a，b处于
1
地面附近近地轨道上，运行速度为v，c是地球静止卫星，
1
离地心距离为r，运行速度为v，加速度为a，d是高空探测
2 2
卫星，各卫星排列位置如图所示，地球的半径为R，则有
（地球表面的重力加速度为g）（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g B．d的运动周期有可能是20小时
C． ＝ D． ＝
5．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度
水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度 绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动.要使飞镖恰好击
中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足（ ）A． ， （ 1，2，3，……）
B． ， （ 0，1，2，……）
C． ， （ 1，2，3，……）
D．只要 ，就一定能击中圆盘上的A点
6．甲图是质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）；乙图是质量为m
的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周
运动（OB为轻质杆）；丙图是质量为m的小球，
在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动；
丁图是质量为m的小球在竖直放置的半径为R的
光滑圆形管道内做圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．甲丙图中，小球通过最高点的最小速度都是
B．乙丁图中，小球通过最高点的最小速度都是
C．在丁图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力
D．在丁图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
7．宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑
行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r、r，一个为椭圆轨道，
1 3
半长轴为a， 。在 时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S、S；行星Ⅰ的
2 3
速率为v、行星Ⅱ在B点的速率为 、行星Ⅱ在E点的速率为 、行星Ⅲ的速率为v，下列正确的是（
1 3
）
A．
B．行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等
C．行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等D．
8．如图所示，一个内壁光滑圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，小球A紧贴内壁在图中所示
的水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到重力、内壁的弹力和向心力
B．若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，小球受到的合力不变
C．若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球的线速度不变
D．若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，则小球受到的弹力不变
9．双中子星合并会产生引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约
400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈；将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、
万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A．各自质量 B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度
10．如图所示示，用一根长为L的细线，一端系一质量为
m的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，
锥面与竖直方向的夹角为θ，当小球在水平面内绕锥体
的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为
T。 的图像如图所示，已知g=10m/s2，
sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin60°= ．则下列说法正确的是（ ）
A．小球的质量为0.8kg B．小球的质量为1kg
C．夹角θ为37° D．细线的长度L=1m
二、实验题（14分）
11．（6分）用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A
的2倍， 长槽上的挡板 A 和短槽上的挡板 C 到各自转轴的距离
相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内
的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对
挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露
出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心
力的比值。
(1)在该实验中应用了“控制变量法”来探究向心力的大小F 与质量m、角速度ω和半径r的关系。
n
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的 大小相等；（选填“线速度”或
“角速度”）；若皮带连接两轮的半径之比R：R=3∶1，则两塔轮的角速度之比 ∶ = ，标
1 2尺1和标尺2的向心力之比F：F=
1 2
12．（8分）某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平
抛运动。重力加速度g=10m/s2。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是 。
A．选用的斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平
行
D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三
次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v= m/s，
0
小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t= s；B点离槽口的水平距离x= m。
四、解答题
13．（10分）在某个半径为地球半径0.8倍的行星表面，用一个物体做自由落体实验。从自由下落开始
计时，经过 ，物体运动了 ，已知地球半径 取为 ，不考虑星球自转影响，求：
（1）该行星表面的重力加速度 ；
（2）该行星的第一宇宙速度 。
14．（14分）我国空间站第三批空间科学实验样品2022年12月4日晚随神舟十四号飞船返回舱返回地
面，5日凌晨运送抵达北京中科院空间应用中心，已顺利交接相关实验科学家.空间站绕地球做圆周运动
时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示，太阳光可
看作平行光，航天员在A点测出地球的张角为α=60°，已知地球半径
为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球公转的影响.求：（最后
结果用 g 、 R表示）
(1)空间站的线速度多大？
(2)空间站绕地球一周经历“日全食”的时间多大？
15．（16分）如图，半径为5r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘
上放有质量均为m的小物体A、B。A、B到转盘中心 的距离分别为 、，A、B间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知 与圆盘间的动摩擦因数为 ，
与圆盘间的动摩擦因数为 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 ，A、B均可视为质点，
现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速：
（1）求细线上开始产生拉力时，圆盘角速度 ；
（2）圆盘角速度 时，求 与水平圆盘之间的摩擦力大小 ；
（3）圆盘角速度 时，剪断绳子，同时让转盘立即停止转动，若圆盘距离水平地面高为 ，
求A、B落地时两者间的距离d。《高一月考试卷》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B D B A B BD BC BCD
1．C
【详解】根据万有引力定律 可得
所以G的单位为
故选C。
2．A
【详解】AD．同缘传动时，边缘点的线速度大小相等，方向相反，根据
可知线速度一定时， 与r成反比，由于大小齿轮的半径之比为2∶1，所以A与B的角速
度大小之比为1∶2，故A正确，D错误；
B．AC同轴转动，角速度相同，线速度与半径成正比，题意知AC半径比为2：1，则AC线
速度之比为2：1，即B与C的线速度大小之比为2：1，故B错误；
C．A与C的向心加速度大小之比
故C错误。
故选A。
3．B
【详解】根据恒力做功公式得
W＝Fscos60°＝500×10× J＝2500J
F
故选B。
4．D
【详解】A．地球静止卫星c的周期必与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角
速度相同，根据
a＝ω2r
知，c的向心加速度大，由G ＝ma
解得
a＝
卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则静止卫星的向心加速度小于b的向心加速度，
而b的向心加速度约为g，故a的向心加速度小于重力加速度g，故选项A错误；
B．由开普勒第三定律
＝k
知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的运动周期（24h），故选
项B错误；
C．a和c的角速度相同，根据公式
a＝ω2r
解得
＝
故选项C错误；
D．根据
G =m
可得
＝
故选项D正确。
故选D。
5．B
【详解】飞镖做平抛运动，则有解得
飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最
低点被击中，则A点转动的时间
（ 0，1，2，……）
联立解得
（ 0，1，2，……）
故B正确，ACD错误；
故选B。
6．A
【详解】A．甲丙图原理相同，小球恰好到最高点时，刚好由重力充当向心力，满足
解得
小球通过最高点的最小速度都是 ，故A正确；
B．乙丁图原理相同，由于杆或者内侧轨道的支持，所以小球通过最高点的最小速度为零，
故B错误；
C．在丁图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，小球的向心力为外轨的支持力和重力
沿半径方向分力的合力，故外侧管壁对小球一定作用力，故C错误；
D．在丁图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，如果在最高点的速度大于 ，小球
有做离心运动的趋势，所以只有外侧管壁对小球有作用力，如果在最高点的速度小于 ，小球有做近心运动的趋势，只有内侧管壁对小球有作用力，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】AB．根据题意可知，行星Ⅱ椭圆轨道的半长轴与行星Ⅲ的轨道半径相等，由开普
勒第三定律可得，行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等，令 等于一个周期，它们与中心天体
连线扫过的面积为椭圆面积和圆面积，由于行星Ⅱ椭圆轨道的半长轴与行星Ⅲ的轨道半径
相等，则椭圆面积小于圆面积，即
故A错误B正确；
C．根据牛顿第二定律有
可知，行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时加速度相等，向心加速度为垂直于速度方向的加速度，则
行星Ⅲ在P点时加速度即为向心加速度，而行星Ⅱ在该点的向心加速度为此加速度沿P至
椭圆圆心方向的分量，则行星Ⅱ在该点的向心加速度小于行星Ⅲ在P点的向心加速度，故
C错误；
D．根据万有引力提供向心力有
可得
设行星在E点绕中心天体匀速圆周运动所需的速度 ，则有
行星从Ⅰ到Ⅱ的过程中，做离心运动，则需在B点点火加速，则
若行星从轨道Ⅱ椭圆轨道到E点开始做圆周运动，则需在E点点火加速，即
则有故D错误。
故选B。
8．BD
【详解】A．小球受到重力和内壁的弹力，两个力的合力提供向心力。故A错误；
BD．对小球受力分析
由图可知，若仅降低小球做匀速圆周运动的高度，重力、弹力大小和方向均不变，小球受
到的合力即向心力也不变，故BD正确；
C．由 得，向心力不变时，仅降低小球做匀速圆周运动的高度，半径变小，线速
度变小，故C错误。
故选BD。
9．BC
【详解】ABC．两颗中子星为双星系统，二者周期相同，设为T，设二者的轨道半径分别为
r和r，则两颗中子星相距
1 2
①
两颗双子星之间的万有引力分别提供各自的向心力，则
②
联立①②可得
③
④
两颗中子星的速率分别为⑤
⑥
联立①⑤⑥解得
⑦
根据题给条件，T可求得，且L已知，所以这一时刻两颗中子星的质量之和与速率之和可
以求得。若要求解各自质量，需要知道两颗中子星的轨道半径之比，故A不符合题意，BC
符合题意；
D．由题意，根据 可求得两颗中子星公转的角速度，无法求得各自的自转角速度，
故D不符合题意。
故选BC。
10．BCD
【详解】C．小球未脱离圆锥时，有
联立两式解得
可知图线1的斜率
由图像可得当 时，小球即将脱离圆锥，此时其所受锥面的支持力为零，绳
子拉力 ，代入
联立斜率k可得
1
所以夹角θ为37°，C正确；
AB．当角速度为零时，受力分析则有
可解得小球的质量为故A错误，B正确；
D．当 时，小球即将脱离圆锥，此时其所受锥面的支持力为零，绳子拉力
，代入
可得细线的长度
故D正确。
故选BCD。
11．(1)控制变量法
(2) 线速度 1:3 1:9
【详解】（1）在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r的关系时，我们主要
n
用到了物理学中的控制变量法。
（2）[1]当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，是皮带传动，因此两个塔轮边缘处的
线速度大小相等；
[2]根据
则,角速度之比为
[3]根据向心力计算公式
可得
12． BCD 1.5 0.2 0.3
【详解】（1）[1]A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，
与斜槽是否光滑无关，A错误；
B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正
确；
D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起
点。
（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间
隔相等，在竖直方向上，根据
可得相邻两点间的时间间隔
因此抛出的水平速度
[3]运动到B点时的竖直速度
而
因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间
[4] B点离槽口的水平距离
13．（1） ；（2）
【详解】（1）下落过程由位移与时间关系知
代入得（2）在星球表面及其附近：设星球质量为 ，星球半径为 ，则根据万有引力提供向心
力知
不考虑星球自转影响，在星球表面万有引力等于重力知
代入得
14．(1)
(2)
【详解】（1）由
解得
又
解得
（2）由
得
由可得
即
15．（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）当A刚要产生滑动时，则
解得
同理，当B刚要产生滑动时，则
解得
由于A、B角速度相等，故求细线上开始产生拉力时，圆盘角速度为
（2）圆盘角速度 时，A所需的向心力为
B所需的向心力为
由于B所需向心力更大，因此B受到的摩擦力方向沿B指向圆心，故绳子的拉力为对A
故 与水平圆盘之间的摩擦力大小
（3）剪断绳子，同时让转盘立即停止转动，B沿转盘边缘飞出，A在盘上减速运动到盘边
缘后飞出，如下图
根据平抛运动规律可得A、B下落的时间都为
对B，飞出时的速度为
故B沿速度方向运动的水平距离为
转盘停止时A的速度为
根据几何知识可得转盘停止后A在转盘上匀减速运动的距离为
A做匀减速运动的加速度大小为设A飞出时的速度为 ，则
解得
故A沿速度方向运动的水平距离为
故A落地点距转盘停止时A所在位置的水平距离为
以飞出方向为纵轴，垂直速度方向过圆心为横轴，转盘圆心在地面投影点为原点在地面建
立坐标系，可得B落地点的坐标为（5r，10r），A落地点的坐标为（-3r，-6r），根据数
学知识可得求A、B落地时两者间的距离为
