2024—2025學年度下學期2024級三月月考物理試卷考試時間：2025年3月21日一、選擇題（每小題4分，共28分）1．關于牛頓經典力學與相對論，下列說法中正確的是（

）A．相對論徹底否定了牛頓力學B．在相對論中，運動的鐘比靜止的鐘慢C．牛頓力學能應用于接近光速運動的問題D．牛頓力學能應用于分子、原子和原子核等的微觀領域2．如圖甲所示，質量為4kg的物體在水平推力作用下開始運動，推力大小隨位移大小變化的情況如圖乙所示，則力所做的功為（

）A．200J B．400JC．800J D．無法確定3．四沖程汽油機中有一個復式活塞壓縮機，其簡圖如圖所示，圓盤與活塞通過鉸鏈連接輕桿AB，左側活塞被軌道固定，只能沿平行AO的方向運動，圓盤繞圓心O做角速度為ω的勻速圓周運動。已知O、B間的距離為r，AB桿的長度大于2r，當OB垂直于AB時，AB與AO的夾角為θ，則此時活塞的速度大小為（

）A． B．C． D．4．一衛星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為假設宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質量為m的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數為，已知引力常量為G,則這顆行星的質量為A． B． C． D．5．如圖所示，兩個質量相同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則它們的（）A．角速度相同B．線速度大小相同C．向心加速度大小相同D．受到的向心力大小相同6．一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替，如圖甲所示，曲線上A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一個圓，在極限情況下，這個圓叫做A點的曲率圓，其半徑叫做A點的曲率半徑。現將一物體沿著與水平面成α角的方向以某一速度從地面拋出，如圖乙所示，其軌跡最高點P離地面的高度為h，曲率半徑為，忽略空氣阻力，則tanα的值為（）A． B． C．2 D．47．我國的北斗系統主要由地球同步軌道衛星和中軌道衛星組成，若其中兩衛星在同一平面內環繞地球做勻速圓周運動，且繞行方向相同，如圖甲所示；兩衛星之間的距離Δr隨時間變化的關系如圖乙所示，圖中R為地球半徑，地球表面重力加速度大小為g，不考慮兩衛星之間的作用力，計算時。下列說法正確的是（）A．中軌道衛星與同步衛星的軌道半徑之比為1∶2 B．中軌道衛星的加速度大小為C．圖乙中的T為24小時D．中軌道衛星的運動周期為二、多選題（每小題4分，共12分）8．我國設想的登月載人飛船運行軌跡如圖所示。飛船在圓形“停泊軌道”的P點加速進入橢圓“過渡軌道”，該軌道離地球表面最近距離為，飛船到達離P點最遠距離為L的Q點時，被月球引力“俘獲”后，在距月球表面的圓形“繞月軌道”上飛行。已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球表面重力加速度為g（是月球的6倍），飛船在“過渡軌道”運行時忽略月球引力影響。下列說法正確的是（）A．飛船的發射速度大于11.2km/sB．飛船在“過渡軌道”上P點加速度等于“停泊軌道”上P點的加速度C．飛船在“過渡軌道”上的P點運行速度為D．飛船從P點運動到Q點的時間為9．如圖所示，豎直面內有兩個光滑固定的半圓軌道，兩軌道在O點與水平面相切，A、B、O三點在同一豎直線上，直徑OA長度為2d，直徑OB長度為d。一滑塊（視為質點）從O點以初速度分別沿兩軌道滑行到A點或B點后水平拋出。滑塊落到水平面上時，落點與O點間的距離分別為和，為實現，則的值可取（）A． B． C． D．10．一輛質量為m的機車在水平面上由靜止開始啟動，啟動過程中牽引力F隨時間t的變化如圖所示。已知機車所受阻力恒為，時刻機車的速度為，此時機車達到額定功率并保持不變，時刻機車的速度為，則下列說法正確的是（

）A．時段機車勻加速運動的加速度大小為B．時段機車的平均速度大于C．時刻機車的速度大小D．時刻機車的速度大小為三、實驗題（每空2分，共20分）11．探究向心力大小F與小球質量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置如圖所示，轉動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球對擋板的彈力使彈簧測力筒下降，從而露出測力筒內的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個小球所受向心力的比值。①（單選）開始時皮帶在兩個變速塔輪2、3的最上面一層，若要探究小球受到的向心力大小和角速度大小的關系，下列做法正確的是（）A．用體積相同的鋼球和鋁球做實驗B．將變速塔輪2、3上的皮帶往下移動C．用秒表記錄時間、計算兩個小球的角速度D．將兩個小球都放在長槽上②探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系時，應選擇兩個質量（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在短槽5的擋板處與長槽4的（選填“A處”或“B處”），同時選擇半徑（選填“相同”或“不同”）的兩個塔輪；③若兩個鋼球質量和運動半徑相等，圖中標尺8上紅白相間的等分格顯示出位于4處擋板的鋼球和位于5處擋板的鋼球所受向心力的比值為1：9，則與皮帶連接的變速輪塔2和變速輪塔3的半徑之比為。12．某實驗小組設計實驗驗證動能定理，在天花板上固定好一個力傳感器。用一根不可伸長的細線，上端固定在力傳感器上，下端固定在小球上，把小球拉離平衡位置使細線偏轉一個角度，由靜止釋放小球，記下力傳感器的最大示數。除以上器材外，只有一把刻度尺。（1）為完成實驗，需用刻度尺測量擺長、小球靜止時力傳感器的示數，還需測量的量是（此物理量的符號用表示）；（2）小球受到的重力大小為；小球從釋放到平衡位置的過程中，動能的增加量為。（用已知和測量物理量的符號表示）（3）需要驗證動能定理的表達式：（用已知和測量物理量的符號表示）四、解答題13．（10分）宇航員站在某質量分布均勻的星球表面上，沿水平方向以初速度v0從斜坡上P點拋出一個小球，測得小球經時間t落到斜坡上另一點Q。已知斜坡的傾角為α，該星球的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式為（r為球的半徑），不考慮星球自轉的影響。（1）求該星球表面的重力加速度g；（2）求該星球的密度；14．（14分）一種可測量轉動角速度的簡易裝置如圖所示。“V”形光滑支架固定在水平底座上，可隨底座繞中軸線OO′旋轉，支架兩桿與水平面間夾角均為53°，兩側的桿長均為2L。一原長為L的輕彈簧套在AB桿上，彈簧一端固定于桿的上端A點，另一端與一套在桿上的小球（可視為質點）拴接。支架靜止時彈簧的長度為1.5L，現讓小球隨支架做勻速轉動，已知小球的質量為m，重力加速度為g，sin53°=0.8。（1）求輕彈簧的勁度系數；（2）求彈簧恰好為原長時，支架轉動的角速度；（3）若支架轉動的角速度為，求此時彈簧的長度。15．（18分）如圖所示，豎直平面內由傾角的斜面軌道AB、半徑均為R的半圓形圓軌道BCDE和圓軌道EFG構成一游戲裝置固定于地面，B、E兩處軌道平滑連接，軌道所在平面與豎直墻面垂直。軌道出口處G和圓心的連線，以及、E、和B等四點連成的直線與水平線間的夾角均為，G點與豎直端面的距離。現將質量為m的小球從斜面的某高度h處靜止釋放。小球與豎直墻面碰撞時，豎直方向速度不變，水平方向速度大小不變，方向反向，不計小球大小和所受阻力。（1）若釋放處高度，小球第一次運動到圓軌道最低點C時，求小球對軌道的作用力；（2）求小球在圓軌道內與圓心點等高的D點所受彈力與h的關系式；（3）若小球釋放后能從原路返回到出發點，釋放高度h應該滿足什么條件？

高一三月月考物理參考答案題號12345678910答案BADBACDBDBCBCD11．B相同B處相同3:1【詳解】①[1]探究小球受到的向心力大小和角速度大小關系時，應控制兩球的質量與兩球做圓周運動的軌道半徑相等，使塔輪半徑不同，從而可分析向心力與角速度的關系。故選B。②[2][3][4]探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系時,采用控制變量法，故應選擇兩小球質量相同，角速度相同，就需選擇半徑相同的塔輪，但小球做圓周運動的半徑不同，故另一球應放在長槽的B處才能使兩球做圓周運動的半徑不同。③[5]4處擋板的鋼球和位于5處擋板的鋼球所受向心力的比值為1：9，根據向心力表達式，得，皮帶上線速度相同，則，解得12．釋放小球時的位置與平衡位置的高度差【詳解】（1）[1]還需測量的量是釋放小球時的位置與平衡位置的高度差。（2）[2][3]小球受到的重力大小為，到最低點時由牛頓第二定律有，小球從釋放到平衡位置的過程中，動能的增加量為（3）[4]合外力做功為，需驗證的表達式為13．（1）； （2）；【詳解】（1）小球做平拋運動過程中，水平方向有，豎直方向有，由幾何知識可得，聯立解得（2）對于星球表面質量為m0的物體，有，星球的體積，星球的密度，解得14．（1） （2） （3）0.5L【詳解】（1）靜止時彈簧伸長了，由平衡條件可得，解得（2）輕彈簧恰為原長時，小球只受重力和桿的支持力，由幾何關系，豎直方向，水平方向，解得（3）若支架轉動的角速度為，彈簧壓縮，設形變量為Δx，則有，，其中，解得，彈簧的長度為15．（1），方向向下；（2）（）；（3）或或【詳解】（1）若釋放處高度，根據動能定理，根據牛頓第二定律聯立得軌道對小球的作用力，根據牛頓第三定律，小球對軌道的作用力，方向向下。（2）根據動能定理可得，根據牛頓第二定律可得，解得（）（3）小球釋放后能從原路返回到出發點，共有三種情況；第一種情況：小球恰好到達D點速度為0或者到不