嘉祥教育集團2024-2025學年高一下學期質量監測試題物理注意事項：1.全卷滿分100分，考試時間75分鐘。2.在作答前，考生務必將自己的姓名、考號涂寫在試卷和答題卡規定的地方?？荚嚱Y束，監考人員只將答題卡收回，試卷請考生自己妥善保存。3.選擇題部分必須用2B鉛筆填涂；非選擇題部分必須使用0.5毫米黑色墨水簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。4.請按照題號在答題卡上各題目對應的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題均無效。5.保持答題卡清潔，不得折疊、污染、破損等。一．單項選擇題（共7小題，每小題4分，共計28分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進行工作的，其原理可簡化為圖乙所示，其中A、B兩點是兩個齒輪的嚙合點，則齒輪上A、B兩點具有相同的A．線速度的大小B．角速度C．周期D．向心加速度的大小2．牛頓通過著名的“月—地檢驗”，證明了月球和地球、蘋果和地球之間的引力屬于同種性質的力。如圖所示，月球軌道半徑r是地球半徑R的60倍，蘋果自由下落的加速度大小和月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小的比值a蘋:a月應為A．1∶60B．60∶1C．1∶3600D．3600∶13．如圖所示是A、B兩物體做勻速圓周運動的向心加速度a的大小隨半徑r變化的圖像，其中A為反比例函數圖像。由圖可知當圓周運動的半徑增大時A．物體A運動的線速度增大B．物體B運動的線速度增大C．物體A運動的角速度增大D．物體B運動的角速度增大4．水星和地球繞太陽做勻速圓周運動，已知水星的公轉周期約為88天。則水星繞太陽運動的A．軌道半徑比地球的大B．線速度比地球的小C．角速度比地球的大D．向心加速度比地球的小5．如圖所示，質量為m=1kg的物體靜止在光滑水平地面上，t=0時對物體施加一與水平方向成37°角、大小為F=5N的恒力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法正確的是A．第1s末物體的速度大小為5m/sB．前2s內力F的平均功率為16WC．第2s末力F的功率為30WD．前2s內力F做功為40J6．科學家觀測發現銀河系的“MAXIJ1820+070”是一個由黑洞和恒星組成的雙星系統，若系統中黑洞與恒星的中心距離為L，黑洞做勻速圓周運動的加速度大小為a，恒星做勻速圓周運動的加速度大小為a?，則黑洞做圓周運動的半徑為A．aLa+a' B．aLa-a' C．2aLa+a'7．如圖甲所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，細線一端與可看成質點的質量為m的小球相連，另一端穿入小孔O與力傳感器（位于斜面體內部）連接，傳感器可實時記錄細線拉力大小及掃過的角度。初始時，細線水平，小球位于小孔O的右側，現敲擊小球，使小球獲得一平行于斜面向上的初速度v0，測得細線拉力T的大小隨細線掃過角度α的變化圖像如圖乙所示，圖中F0已知，小球到O點距離為l，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．小球位于初始位置時的加速度大小為vB．小球通過最高點時速度大小為glC．小球通過最高點時速度大小為v0mgD．小球通過最低點時速度大小為v0F二．多項選擇題（共3道題，每小題6分，共計18分，每小題給出的四個選項當中有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8．如圖所示的四幅圖表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是A．圖a中輕桿長為l，若小球在最高點的速率小于glQUOTEQUOTE，則桿對小球的作用力向上B．圖b中若火車轉彎速率小于設計轉彎速率，則輪緣對外軌道有橫向擠壓作用C．圖c中靜置于圓盤上的A和B材料相同，質量mA=2mB，到轉軸的距離滿足RA=2RB，若從零開始逐漸增大圓盤轉速，則物體B先相對圓盤滑動D．圖d中兩個小球在相同高度的水平面內做勻速圓周運動，它們的角速度大小相同9．我國發射的天問一號探測器經霍曼轉移軌道到達火星附近后被火星捕獲，經過系列變軌后逐漸靠近火星，如圖所示，Ⅰ軌道和Ⅱ軌道為其中的兩個軌道。圖中陰影部分為探測器在不同軌道上與火星的連線在相等時間內掃過的面積，下列說法正確的是A．兩陰影部分的面積相等B．探測器在Ⅰ軌道運行的周期小于在Ⅱ軌道運行的周期C．探測器在Ⅱ軌道上通過P點時的速度小于在Ⅰ軌道上通過P點時的速度D．探測器經過Ⅰ軌道P點的加速度與經過Ⅱ軌道P點的加速度相等10．某款質量為m的氫能源汽車在一次測試中，沿平直公路以恒定功率P從靜止啟動做直線運動，行駛時間t，恰好達到最大速度vm，已知該車所受阻力恒定。下列判定正確的是A．汽車在從靜止啟動到達到最大速率過程中，牽引力對汽車所做的功大于B．車速為QUOTE時，汽車的加速度大小為C．車速從0增至vm過程汽車通過的路程為D．車速增至vm時，若發動機輸出功率立即變為3P，汽車將做加速運動且最終速度為3vm三、實驗題（本題共兩小題，其中11題6分，12題10分，共16分）11．（6分）某學習小組的同學欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，所用的器材有打點計時器、學生電源、導線、復寫紙、細砂、天平。當小車連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小砂桶時，釋放小砂桶，小車處于靜止狀態。（1）本實驗還需要的實驗器材有。（2）實驗時為了將砂和砂桶的總重力大小視為小車受到的合力大小，應滿足的實驗條件是砂和砂桶的總質量小車的質量（選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”），實驗時需要不掛沙桶，將長木板的一端墊高平衡摩擦。（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱得小車的質量為M，往砂桶中裝入適量的細砂，用天平稱出此時砂和砂桶的總質量為m。讓砂桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和打下這兩點時小車的速度大小v1與v2（v1<v2）。已知重力加速度g，若以小車為研究對象，本實驗要驗證的表達式為。12．（10分）探究向心力大小與角速度、運動半徑、質量的關系，使用的向心力演示儀如圖1所示，簡化示意圖如圖2所示。擋板B、C到轉軸距離為R，擋板A到轉軸距離為2R，塔輪①④半徑相同。（1）本實驗主要采用的物理學研究方法是_________。A．理想實驗法 B．放大法C．控制變量法 D．等效替代（2）探究向心力的大小與角速度的關系，可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質量相同的小球分別放在擋板處（選填“A和C”或“B和C”）；（3）探究向心力的大小與運動半徑之間的關系。應將皮帶套在塔輪上（選填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）；（4）某興趣小組用如圖3所示的裝置與傳感器結合驗證向心力的表達式。實驗時用手撥動旋臂產生圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗器上，實時測量角速度和向心力的大?。篴．圖4中?、佗趦蓷l曲線為相同半徑、不同質量下向心力與角速度的關系圖線，由圖可知曲線①對應的砝碼質量（填“大于”或“小于”）曲線②對應的砝碼質量；b．為了進一步明確向心力和角速度的關系，可以作向心力F與關系的圖像，該圖像為線性圖像，更容易觀察。四、計算題（本題共3小題，共38分。其中13題10分，14題12分，15題16分，解答應當寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的，不能得分。）13．（10分）某衛星繞地球做勻速圓周運動，地球的半徑為R，衛星離地面的高度為3R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉，求：（1）地球的平均密度ρ；（2）衛星繞地球運動的周期T。14．（12分）如圖所示，一長度為L，內壁光滑的細圓筒，下端固定在豎直轉軸的O點，圓筒與水平方向的夾角為θ，原長為的輕質彈簧上端固定在圓筒上端，下端連接一質量為m的小球，小球的直徑略小于圓筒直徑。當圓筒處于靜止狀態時，彈簧長度為，重力加速度為g，求：（1）彈簧的勁度系數k；（2）當彈簧恢復原長時，轉軸的角速度ω1；（3）當轉軸的角速度時，彈簧的形變量。15．（16分）如圖所示，在豎直平面內，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點，圓心角∠BOC=370，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑為R，現有一個質量為m可視為質點的小物體，從D點的正上方E點處自由下落，物體恰好到達斜面頂端A處。已知ED距離為3R，物體與斜面AB之間的動摩擦因數μ0=0.5。已知重力加速度g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）物體第一次到達C點時的速度大小和受到的支持力大?。唬?）斜面AB的長度L；（3）若動摩擦因數μ可變，求μ取不同值時，物塊在斜面上滑行的路程s。

嘉祥教育集團2024-2025學年下學期質量監測試題高一年級物理學科參考答案一、選擇題（總分46分，單選每小題4分，多選每小題6分）1.答案：A解析：相互咬合的兩個齒輪邊緣處質點的線速度相等，由于兩齒輪的半徑不同，故A、B兩點的角速度、加速度、周期均不同，故A正確，BCD錯誤．故選A。2.答案：D解析：設月球的質量為m，地球的質量為M，月球繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力，有，解得向心加速度為，蘋果質量為，蘋果在地球表面自由下落時，受到的重力等于地球對物體的萬有引力，則有解得地表蘋果自由下落的加速度為，故故選D。3．答案：B解析：AC．曲線A中a與r成反比，則由向心加速度公式，可知，A物體的線速度大小不變；由，知角速度逐漸減小的，故AC錯誤；BD．曲線B圖中a與r成正比，則由向心加速度公式可知，B物體運動的角速度保持不變，由，可知線速度增大，故B正確，D錯誤。故選B。4.答案：C解析：A．根據萬有引力定律提供向心力有，解得因水星的公轉周期約為88天小于地球的公轉周期365天，故水星的軌道半徑比地球的小，故A錯誤；B．根據萬有引力定律提供向心力有，解得因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的線速度比地球的大，故B錯誤；C．根據萬有引力定律提供向心力有，解得因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的角速度比地球的大，故C正確；D．根據萬有引力定律提供向心力有，解得因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的加速度比地球的大，故D錯誤。故選C。5．答案：B 解析：A．由題意，對物體受力分析，根據牛頓第二定律有求得物體加速度大小為則1s末物體的速度大小為，故A錯誤；BD．前2s內物體發生的位移為，力F所做的功為則前2s力F的平均功率為，故B正確，D錯誤；C．2s末物體的速度大小為可得2s末力F的功率為，故C錯誤。故選B。6.答案：A解析：設黑洞的質量為M，恒星的質量為m，則，二者角速度相等，設黑洞做圓周運動的半徑為R，由可推知聯立解得故選A。7.答案：C解析：A．小球位于初始位置時的向心加速度為沿斜面向下的加速度為則小球位于初始位置時的加速度大于，故A錯誤；B．由圖乙可知，小球通過最高點時細線的拉力為零，則有解得小球通過最高點時速度為，故B錯誤；C．小球在初始位置時，有，則小球通過最高點時速度為，故C正確；D．小球通過最低點時，有解得小球通過最低點的速度為，故D錯誤。故選C。8.答案：AD解析：A．圖a中若輕桿上的小球在最高點時，桿受作用力為零，此時mg=mv2l，解得v=glB．圖b中若火車轉彎未達規定速度行駛時，此時重力和軌道的支持力的合力大于火車所需的向心力，此時火車有做向心運動的趨勢，輪緣對內側軌道有作用，選項B錯誤；C．圖c中若A、B均相對靜止，根據f=mw2r，若半徑RA=2RB，質量mA=2mBD．圖d是一圓錐擺，根據，可得，則兩個小球在相同的高度做勻速圓周運動，它們的角速度相同，選項D正確。故選AD。9.答案：CD解析：A．根據開普勒第二定律，探測器在同一軌道上，與中心天體的中心連線相等時間掃過相等的面積，圖中兩陰影部分在兩個軌道上，面積不一定相等，A錯誤；B．根據開普勒第三定律，半長軸越小，周期越小，故探測器在Ⅰ軌道運行的周期大于在Ⅱ軌道運行的周期，B錯誤；C．探測器從Ⅱ軌道上變軌Ⅰ軌道上時，探測器在P點向前噴氣，速度減小，故探測器在Ⅱ軌道上通過P點時的速度小于在Ⅰ軌道上通過P點時的速度，C正確；D．根據GMmr2=ma得a=GMr2，探測器故選CD。10.答案：AD解析：A．根據動能定理可知，啟動過程中，牽引力與阻力做功的代數和等于，而阻力做負功，所以牽引力做功一定大于，故A正確；B．當汽車以最大速度勻速行駛時，牽引力與阻力大小相等，所以有當車速為時，牽引力大小為根據牛頓第二定律有，聯立解得，故B錯誤；C．設車速從0增至vm過程通過的路程為s，根據動能定理有，解得，故C錯誤；D．當汽車以最大速度勻速行駛時，牽引力與阻力大小相等,由于阻力不變，所以車速增至vm時，設功率立即變為3P后汽車最終速度為v，，解得，D正確。故選AD。二、實驗題（總分16分）11.答案：刻度尺遠小于解析：（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要測量小車、砂和砂桶的質量，所以需要天平，紙帶處理需要測量計數點間的距離，所以還需要刻度尺；（2）砂和砂桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力大小為T，根據牛頓第二定律，對砂和砂桶有,小車有解得，故當M?m時，有T≈mg；（3）總功為，動能增加量為則需要驗證的表達式為12.答案：（1）C（2分）；（2）B和C（2分）；（3）①④（2分）；（4）小于（2分）；（角速度平方或ω2）（2分）。解析：（1）本實驗通過控制小球質量m、運動半徑r和角速度ω這三個物理量中兩個量相同，探究向心力F與另一個物理量之間的關系，采用的主要實驗方法為控制變量法。故選C。（2）探究向心力的大小與角速度的關系，要保持轉動半徑和質量一定，則可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質量相同的小球分別放在擋板B、C處；（3）探究向心力的大小與運動半徑之間的關