河南省南阳市第一中学校2024-2025学年高一下学期第二次月考物理试卷（PDF版，含解析）_2024-2025高一（7-7月题库）_2025年04月试卷

南阳市一中高一年级第二次月考物理学科试题 一、单选题（共6小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是（ ） A．开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是圆 B．太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于同种性质的力 C．行星在绕太阳运行的轨道上各点速率均相等 D．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量的数值 2．如图分别是一物体在水平面上运动时x方向上的速度-时间图线和y方向上的位移-时间图 线，由图可知（ ） A．最初4s内物体的位移为8 5m B．从开始至6s末物体都做曲线运动 C．第4s末至第6s末物体加速度大小为2 2m/s2 D．最初4s内物体做直线运动，接着的2s物体做曲线运动 3．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相 连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的 N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则下列说法正确的是（ ） A．刚开始时B的速度大小为vsinθ B．A匀速上升到N点之前过程中，重物B处于失重状态 C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D．A运动到位置N时，B的速度最大 4．杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内 做变速圆周运动，已知轨迹半径为r=0.4m，水的质量200g，杯子的质量50g，绳子质量不 计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ） A．杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为4m/s B．当杯子运动到最高点N时速度大小为6m/s时，水对杯子的弹力大 小为16N，方向竖直向下 C．杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向 D．杯子在最低点M时处于受力平衡状态 物理试题 第1页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}5．半径为r的圆筒绕竖直中心轴匀速转动，筒的内壁上有一个质量为m的物体A。物块A一 边随圆筒转动，一边以竖直向下的加速度a下滑。若物体与筒壁间的动摩擦因数为μ，圆筒转 动的角速度为( ) (ga) (ga) A. B. r r ga (ga)r C. D. r  6．如图所示，从高H处的A点先后平抛两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落 在水平地面上的B点，球2与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN，也落在B点。设球2 每次与水平地面碰撞后竖直方向分速度大小不变方向相反，水平方向分速度大小方向都不变， 空气阻力可忽略。则竖直挡板MN的高度h是（ ） 5 4 A． H B． H 9 7 3 4 C． H D． H 5 5 二、多选题（共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部 选对得5分，选对但不全的得3分，错选0分） 7．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A．图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等 B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 8．“天舟8号”货运飞船于2024年11月15日23时13分由长征七号遥九运载火箭搭载，在中 国文昌航天发射场成功发射并与“天宫一号”空间站对接。“天舟8号”除了承担了向空间站运送 货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务，把我国科研人员根据月壤样品所研究出来 的月壤砖放置在空间站外，接受宇宙射线和剧烈温度变化的考验，以评估其在实际应用中的表 物理试题 第2页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}现，为推进月球科研站的建设做出积极贡献。“天舟8号”多次变轨简化示意图如图所示。从近 地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3。对“天 舟8号”此次发射、变轨、对接过程，下列说法正确的是（ ） A．“天舟8号”在近地轨道1的周期大于轨道3的周期 B．“天舟8号”在椭圆轨道2上任何一点的速度都小于7.9km/s C．“天舟8号”在轨道3稳定运行时经一次加速即与“天宫一号”空 间站成功对接，可知“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的 轨道半径 D．“天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大 小等于轨道2上经过Q点的加速度大小 9．如图所示，一带有白点的黑色圆盘绕过其中心且垂直于盘面的轴沿逆时针方向匀速转动， 转速n10r/s。某同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，则( ) A.如果频闪光源每秒闪光10次，该同学将观察到白点沿逆时针方向 转动 B.如果频闪光源每秒闪光12次，该同学将观察到白点沿顺时针方向 转动 C.如果频闪光源每秒闪光15次，该同学将观察到白点沿顺时针方向转动，转速为5r/s D.如果频闪光源每秒闪光20次，该同学只能在圆盘上的两个位置观察到白点 10．如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始 缓慢增大转台的转速（在每个转速下都可认为转台匀速转动），已知A、B的质量分别为m、 2m，A、B与转台间的动摩擦因数均为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的 原长为1.5r，劲度系数为k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ） A．当B受到的摩擦力为零时，A受到的摩擦力方向沿半径背离转台中心 B．B先相对于转台发生滑动 C．当A、B均相对转台静止时，允许的最大角速度为 k g  2m 2r 2k 2g D．A刚好要滑动时，转台转动的角速度为  3m 3r 物理试题 第3页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}三、实验题（共两小题，共14分,每空2分。） 11.某同学探究平抛运动的特点。 (1)用如图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出， 同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲 击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可知平抛运动 竖直方向分运动为_____。 (2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖 直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠 近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重 复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中，必要的是_____（填字母序号）。 A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球 C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 (3)在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 ，若小球在平抛运动中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，小球抛出的初速度 为_____（结果取两位有效数字，g取 ）。 12.“天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。 水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与 竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定 有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计 物理试题 第4页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1 和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2 （ ），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。 (1)金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符 号表示） (2)仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1 、t2 的数据，为了更直观地得出结论，同学 们绘制出如图乙所示的 图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心 力大小与________（填“v”“v2”或“ ”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量 m= ________（用k、d表示）。 四、解答题（共三小题，共42分） 13.（10分）如图所示，北京冬奥滑雪运动员通过助滑道加速后从跳台起跳，最后落在着落坡 上。已知着落坡倾角为 （ ， ），运动员起跳时速度大小为 ，方向与 着落坡垂直。不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）起跳后运动员在最高点速度v的大小； （2）运动员在空中运动的时间t。 物理试题 第5页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}14.（14分）宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线 悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ.当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无 压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G.求： (1)线的拉力的大小； (2)该星球表面的重力加速度的大小； (3)该星球的密度． 15.（18分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小 球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，如图所示．某次当球运动到最 低点时，绳恰好断裂．已知握绳的手下端离地高度为d，到球的距离为0.75d，当绳的拉力达 到13mg时就会断裂，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力，球落地即保持静止． （1）求绳恰好断裂时球的速度大小； （2）求球脱离绳后在空中运动的水平位移大小； （3）保持手下端离地高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时 断裂，求绳长为多少时，球脱离绳后在空中运动的水平位移最大？该最大值为多少？ 物理试题 第6页共6页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}南阳市一中高一年级第二次月考物理学科参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C C C A AD CD BCD AD 3．C【详解】A．根据关联速度之间的关系可知，物体B任意时刻的速度大小均应等于物体A 沿绳方向分速度的大小，由此可知刚开始时重物B的速度为v vcos 故A错误； B B．分析可知，随着A匀速上升，绳AO与竖直方向的夹角始终在增大，则可知物体B的速度 始终在减小，即物体B减速下降，加速度向上，重物B处于超重状态，故B错误； C．由B可知，重物B处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C正确； D．物体A运动到N位置时，绳AO与竖直方向的夹角为90，而cos90等于0，因此A在该位 置处时，物体B的速度减为0，速度最小，故D错误。 v2 4．C【详解】A．杯子运动到最高点时，水刚好不落下，对水则有mgm r 所以杯子在最高点时的速度为v2m/s故A错误； v2 B．当杯子到最高点速度为6m/s时，对水根据牛顿第二定律有F mgm N r 解得F 16N 即杯子对水的弹力为16N，方向竖直向下，根据牛顿第三定律可得水对杯子的 N 弹力大小为16N，方向竖直向上，故B错误； C．杯子在运动过程中做的是变速圆周运动，沿圆周下降过程速度增加是因为其受到的合力沿 切线方向的分力与速度同向，故C正确； D．杯子在最低点时加速度方向竖直向上，此时杯子处于超重状态，故D错误。 ga 5．C【详解】竖直方向mgF ma 水平方向 F m2r 解得 N N r 1 6．A【详解】根据题意，两小球从平抛到第一次地，竖直方向H  gt2可知，两小球平抛后， 2 同时落地，在水平方向有 x vt，x v t 由图可知 x 5x 可得v 5v 1 1 2 2 1 2 1 2 如图所示 将球2运动倒过来看成从M 运动到C点与球1从M 运动到B点时间相同，则有x 5x NB CN 由几何关系可得，AM间水平距离与AB间水平距离之比为 x :x 2:3 AM AB 1 则小球1由A运动到M 与由M 运动到B的时间之比为 t :t 2:3 则有H  gt2 AM AB 2 AB 物理答案 第 1 页 共 4 页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}1 5 H h gt2 解得h H 2 AM 9 8．CD【详解】A．轨道1的半径小于轨道3的半径，根据开普勒第三定律可知，轨道1的周 期小于轨道3的周期，故A错误； B．“天舟8号”在近地轨道1的速度等于第一宇宙速度7.9km/s，相对于轨道2，天舟8号”在近地轨 道1上是低轨道，需要加速才能变轨到轨道2，故“天舟8号”在近地轨道1的速度小于轨道2在P点 的速度，即“天舟8号”在椭圆轨道2上经过P点的速度大于7.9km/s，故B错误； C．“天舟8号”在轨道3再次加速与“天宫一号”对接，可知，“天宫一号”空间站处于更高的轨道， 即“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的轨道半径，故C正确； Mm GM D．“天舟8号”在轨道3稳定运行时，根据万有引力提供向心力有G ma 解得a r2 r2 可知，“天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大小等于轨道2上经过Q点的 加速度大小，故D正确。 9．BCD【详解】A．如果频闪光源每秒闪光10次，则每两次闪光的时间间隔为0.1s，正好转 了一圈，白点回到初始位置，视觉效果白点静止，A错误； 5 B．如果频闪光源每秒闪光12次，每两次闪光间隔内转了 圈，视觉效果白点顺时针转动，B 6 2 正确；C．如果频闪光源每秒闪光15次，每两次闪光间隔内转了 圈，视觉效果白点顺时针转 3 1 1 了 圈，故转速为5r/s，C正确；D．如果频闪光源每秒闪光20次，每两次闪光间隔内转了 圈， 3 2 只能在圆盘上的上下两个位置观察到白点，D正确。 10.D【详解】A．当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，此时弹簧的弹力为F kr， 弹 k 3 3 则有kr 2m2r 解得 此时A受到的向心力F m2 r  krkr 2m 2 4 故A受到的摩擦力沿半径背离转台中心，故A正确； BCD．假设A不动，当B刚好滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力 k g 提供向心力，则有：kr2mg 2m2r 解得  1 1 2m r 假设B不动，当A刚好滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向 2k 2g 心力，则有：krmg m21.5r， 解得   2 2 3m 3r 体A、B通过轻弹簧连接，刚开始静止，则kr2mg可得 物理答案 第 2 页 共 4 页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}k g 2k 2g g k 2mg kr (  )(  )   0 则 2m r 3m 3r 3r 6m 6mr 1 2 2k 2g 可知A先滑动，A、B均相对转台静止时允许的最大角速度为  ，故D正确，BC错 3m 3r 误。 11.．(1)自由落体运动 (2)AC(3)0.80m/s 【详解】（3）由轨迹图可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据2LvT ， 0 ΔyLgT2解得v 0.8m/s,T 0.04s 0 d dt k 12．(1) 2 (2) v2 t 2t 2d 1 1 d 2r dt 【详解】（1）[1]金属块做圆周运动的线速度大小v [2]由v ，T t 解得r 2 t T 2 2t 1 1 1 1 （2）[1]由前面的分析可知v 、v t t 1 2 结合题中图像可得出结论，做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与v2成正比； v2 2md k [2]结合向心力表达式F m 可知F  可得k 2md 解得m n r tt 2d 12 3 5v 13．（1） v ；（2） 0 5 0 2g 【详解】（1）起跳后运动员在水平方向做匀速直线运动，当竖直方向速度减为零时，运动员运 3 动到最高点，则起跳后运动员在最高点速度v的大小为vv sin37 v 0 5 0 （2）将运动员在空中的运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动， 运动员在空中运动时间为t，则水平方向位移为xv sin37t 0 1 规定竖直向下为正，竖直方向位移为y v cos37t gt2 0 2 5v 由几何关系 y tan37 联立解得，运动员在空中运动的时间t 0 x 2g 42 42 3Lcos 14．（1）F m L（2）g  Lcos （3） T2 星 T2 GRT2 42 【详解】（1）小球做圆周运动，线的拉力在水平方向的分力提供向心力Fsinm r ， T2 42 又因为半径r Lsin，解得线的拉力F m L； T2 物理答案 第 3 页 共 4 页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}Fcos 42 （2）拉力在竖直方向的分力与重力平衡，即Fcosmg ，解得g   L cos； 星 星 m T2 Mm （3）设星球的质量为M，星球表面的物体的重力等于万有引力有mg G ， 星 R2 4 3Lcos 又因为M  R3，解得星球的密度 ； 3 GRT2 3 2 15．（1）v 3 gd （2）x  d （3）l=0.5d时， x  6d 0 0 2 max 【详解】试题分析： 在最低点，根据牛顿第二定律求出最大拉力的大小；根据平抛运动的高度 求出平抛运动的时间，从而求出水平位移；根据最大拉力，通过牛顿第二定律求出绳断后的速 度与绳长的关系，根据平抛运动求出平抛运动水平位移的表达式，通过数学方法二次函数求极 值，求出l为多少时，x最大． v2 （1）绳刚好断裂时，由向心力公式有：13mg－mg m 0 解得：v 3 gd 0.75d 0 1 （2）球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：d－0.75d  gt2 2 0 3 2 水平方向有：x 0 =v 0 t 0 解得：x  d 0 2 v2 （3）绳刚好断裂时，由向心力公式有：13mg－mg m l 1 球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：dl  gt2 2 水平方向有：x=vt代入得：x 24ldl 故当l=d－l即l=0.5d时，x  6d max 物理答案 第 4 页 共 4 页 {#{QQABBYA45wgQghQACA67QwUgCgqQsJMTJaoOBUAcOAxCwBNIFAA=}#}