山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题（含解析）

山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题一、单选题1．投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。如图所示，游戏者先后从同一高度的A、B两点以速率v1、v2水平投出两支相同的箭，两支箭都落入壶中，且落到壶中时的速度方向与水平方向的夹角分别为45°、30°，A点离壶口较近。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（）A．B．C．从B点投出的箭在空中运动的时间更长D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为2．2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，如图所示，1、2轨道分别是嫦娥六号探测器绕月运行的轨道，下列说法正确的是（

）A．嫦娥六号探测器在1轨道上运行的速度大于其在2轨道上运行的速度B．嫦娥六号探测器在1轨道上运行的周期大于其在2轨道上运行的周期C．在相同时间内嫦娥六号探测器在1轨道上运行的位移一定相同D．在相同时间内嫦娥六号探测器在1轨道上运行的速度变化一定相同3．如图所示，长为l的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球（可视为质点），在距O点正下方l的A处钉一个钉子，小球从一定高度摆下，则在细绳与钉子相碰瞬间前后，下列说法正确的是（）A．细绳与钉子相碰前后绳中张力大小不变B．细绳与钉子碰后瞬间绳中张力增大为碰前瞬间的1.5倍C．细绳与钉子相碰前后小球的向心加速度大小不变D．细绳与钉子碰后瞬间小球的向心加速度增大为碰前瞬间的1.5倍4．将轻质弹簧一端固定在地球某处的水平地面上，在某高度处由静止释放一个小球，小球落在竖直弹簧上，小球速度最大时弹簧的压缩量为。假设把该弹簧固定在火星某处的水平地面上，将同一小球由同一高度处释放，小球速度最大时弹簧压缩量为。已知火星质量约为地球质量的，直径约为地球直径的，不考虑星球自转带来的影响，则：约为（）A．2：5 B．1：1 C．5：4 D．5：25．在无风的天气进行足球训练，一足球从地面O处被踢出后，在竖直面内沿轨迹OPQ运动，最后落回地面Q处，如图所示。假设足球受到的空气阻力f与其速度大小成正比，则此过程中，下列说法错误的是（）A．足球竖直方向分运动的加速度逐渐减小B．足球水平方向分运动的加速度逐渐减小C．足球在下降阶段，重力势能减小量小于动能增加量D．足球在上升阶段，动能减少量大于重力势能增加量6．如图所示。风洞中没风时，将一个小球以初速度竖直向上抛出，小球能上升的最大高度为h，加了水平风力后，将小球仍以初速度竖直向上抛出，小球落到与抛出点等高的位置时，该位置与抛出点间的水平距离为2h，风对小球的作用力大小恒定，不计阻力，则风力与小球重力之比为（）A． B． C． D．7．黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积较小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。在双星绕行过程中质量较大的黑洞会不断吞噬质量较小的黑洞，且它们的间距会逐渐减小。若短时间内双星的运动均可视为匀速圆周运动，忽略该双星系统的质量损失，不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是（）A．两黑洞绕行的向心加速度大小相等B．质量较大的黑洞的轨道半径较大C．随着两黑洞间距减小，两黑洞的绕行周期减小D．随着两黑洞间距减小，两黑洞间的引力增大8．如图所示为水平转台的俯视图，转台上放有两个小物块A、B，A物块的质量为m，B物块的质量为2m，两物块到圆心的距离满足rB=2rA，A、B间用沿直径方向的细线相连，A、B与转台之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当转台以不同的角速度ω匀速转动时，两物块均未滑动，A与转台间的摩擦力fA与ω2的关系图像是（）A．B．C． D．二、多选题9．关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小环绕速度B．第一宇宙速度是能使物体成为卫星的最小发射速度C．第二宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度D．第三宇宙速度是脱离太阳系的最小发射速度10．骑自行车是一种绿色环保的出行方式．如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为，它们的边缘分别有A、B、C三个点，则下列说法正确的是（）A．A、B两点的周期之比为B．A、C两点的角速度之比为C．B、C两点的线速度大小之比为D．A、C两点的向心加速度大小之比为11．如图所示，一半径为R的半球形坑，其中坑边缘两点与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别将M、N两个小球以的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知，，，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（

）A．B．C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D．若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中12．在系列科幻电影《流浪地球》中，由于太阳寿命将尽，人类计划建造“行星发动机”将地球推离太阳系。太阳系中行星的公转运动可视为匀速圆周运动。如图所示，现计划使用行星发动机进行两次变轨，经过椭圆转移轨道，以最短时间将地球转移到木星轨道上，已知木星公转周期为K年，则（）A．从地球轨道进入转移轨道，行星发动机需要加速B．地球在转移轨道上运行时，速度不断增大C．地球在第二次变轨点，变轨前后加速度不会改变D．地球在转移轨道上运行的时间为年三、实验题13．小赞同学利用如图1所示的装置探究平抛运动的特点，实验时将固定有白纸和复写纸的木板竖直放置在斜槽右侧的某位置，将小球从斜槽某一位置静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，将小球由同一位置静止释放，并记录在白纸上留下的痕迹、，用刻度尺测量A、以及、两点的竖直高度分别为、，根据以上数据作出的轨迹如图2所示，重力加速度取。请回答下列问题：(1)下列说法正确的是________。A．可以选轻塑料球进行实验B．组装图1的装置时，应调整斜槽的末端水平C．斜槽必须光滑D．实验时，不需要每次将木板平移相同的距离，也可求出平抛运动的初速度(2)由图2及题中数据可知相邻两点的时间间隔为s，小球离开斜槽末端的速度大小为，小球经过点时的速度大小为。14．“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15．我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求：(1)该星球表面的重力加速度g；(2)该星球的平均密度ρ。16．如图所示，质量的小球与固定在点的不可伸长的轻绳相连，小球在水平面内做匀速圆周运动。使小球的速度缓慢增加，当轻绳与竖直方向的夹角时，轻绳恰好断裂，然后小球落地。已知点距离地面的竖直高度，轻绳长度，不计空气阻力及绳断时的能量损失，取重力加速度大小，。求(1)轻绳可以承受的最大拉力；(2)小球落地时的速度；(3)点与小球落地点之间的水平距离。17．跳台滑雪是一种雪上竞技类的运动项目，运动员在滑雪道上获得一定的速度后从跳台上飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得a、b间竖直的高度差，运动员着陆时的速度与水平方向成53°角，已知重力加速度，，，空气阻力不计。求：(1)运动员在空中的飞行时间；(2)运动员离开跳台的初速度大小；(3)斜坡与水平方向夹角的正切值；(4)运动员从跳台a处沿水平方向飞出，经过多长时间与斜坡间的距离最大，最大距离为多少？（结果可用分数和根式表示）18．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的运转周期为T。地球和太阳的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。试求：(1)该行星绕太阳转动的周期。(2)行星绕太阳转动的向心加速度与地球绕太阳转动的向心加速度之比。(3)若某时刻该行星正处于最佳观察期，则该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间？参考答案1．A【详解】ABC．由于A、B两点处于同一高度，因此两支箭在空中运动的时间相等，两支箭都落入壶中时竖直方向上的分速度大小相等，有，解得故A正确，BC错误；D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小分别满足、因此从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为，故D错误。故选A。2．A【详解】根据题图可知轨道1的半径小于轨道2的半径A．根据万有引力提供向心力可得可知嫦娥六号探测器在1轨道上运行的速度大于其在2轨道上运行的速度，故A正确；B．根据万有引力提供向心力可得可知嫦娥六号探测器在1轨道上运行的周期小于其在2轨道上运行的周期，故B错误；C．根据几何知识可知在相同时间内嫦娥六号探测器在1轨道上运行的位移大小相同，方向不一定相同，故C错误；D．在相同时间内嫦娥六号探测器在1轨道上运行的速度变化大小相等，方向不一定相同，故D错误。故选C。3．D【详解】AB．细绳与钉子相碰前后小球的速度v大小不变，设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律有则绳子的拉力大小为细绳与钉子相碰后r减小，所以细绳与钉子相碰前后绳中的张力变大，由于碰后r变为原来的，向心力变为原来的，但绳中张力并不是1.5倍关系，故AB错误；CD．向心加速度大小由于碰后r减小，可知向心加速度大小变大，由于碰后r变为原来的，向心加速度大小变为原来的倍，即1.5倍，故C错误，D正确。故选D。4．D【详解】设地球表面的重力加速度为g，火星表面的重力加速度为，在星球表面有解得小球速度最大时受力平衡，根据平衡条件有解得故选D。5．C【详解】C．足球在下降阶段，阻力做负功，根据功能关系知，机械能减少，故重力势能减小量大于动能增加量，故C错误；D．在空中运动时，上升阶段，阻力做负功，根据功能关系知，机械能减少，故动能减少量大于重力势能增加量，故D正确；A．足球在上升阶段，逐渐减小到零，根据牛顿第二定律，竖直方向解得做加速度减小的减速运动，足球在下降阶段，从零逐渐增大，根据牛顿第二定律，竖直方向解得做加速度减小的加速运动，故足球竖直方向分运动的加速度逐渐减小，故A正确；B．足球水平方向，逐渐减小，根据牛顿第二定律，水平方向解得故足球水平方向分运动的加速度逐渐减小，故B正确。本题选错误的，故选C。6．C【详解】根据题意，竖直方向有有风时竖直方向运动情况不变，落到与抛出点等高的位置所用时间水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，有联立解得，故选C。7．C【详解】B．两黑洞的角速度相同，根据可知轨道半径与质量成反比，质量大的黑洞的轨道半径小，B错误；A．根据向心加速度可知，r越大，a越大，A错误；C．根据；解得两黑洞总质量不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的绕行周期减小，C正确；D．两黑洞的总质量不变，质量较大的黑洞不断吞噬质量较小的黑洞，则两黑洞质量的乘积减小，间距L也减小，则两黑洞间的引力不一定增大，D错误。故选C。8．D【详解】当转动的角速度很小的时候，细线上没有拉力，对于A物块有对于B物块有当B物块的摩擦力达到最大静摩擦时，细线上开始有拉力，此时有则A的摩擦力大小为此后绳子有拉力，对于A物块有对于B物块有联立以上的两个式子可知可知后半段图像斜率较大。故选D。9．BD【详解】AB．第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度，是人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度，选项A错误，B正确；C．当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，选项C错误；D．当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚，选项D正确。故选BD。10．BC【详解】A．由题图可知，A、B两点的线速度大小相等，即，由，可得A、B两点的周期之比为故A错误；C．由题图可知，B、C两点的角速度相等，由，可得B、C两点的线速度大小之比为故C正确；B．由于B、C两点的角速度相等，则B、C两点的周期相等，由，可得A、C两点的角速度之比为故B正确；D．由，可得A、C两点的向心加速度大小之比为故D错误。故选BC。11．BD【详解】A．从Ｍ点抛出的小球，解得选项Ａ错误；B．从N点抛出的小球，解得选项B正确；C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，则运动时间相同均为根据两球抛出的速率之和随着落点的竖直高度的变化而变化，选项C错误；D．根据平抛运动的推论：速度的反向延长线交水平位移的中点，假设小球垂直落在半球型坑中，速度反向延长线过球心O并不是水平位移的中点，两者矛盾，所以假设错误，不可能使小球沿半径方向落在圆弧轨道内，故D正确。故选BD。12．AC【详解】A．从地球轨道进入转移轨道，做离心运动，行星发动机需要加速，故A正确；B．地球在转移轨道上向远日点运动中，速度不断减小，故B错误；C．根据可知，地球在第二次变轨点，变轨前后加速度不会改变，故C正确；D．设地球轨道半径为r，木星轨道半径为R，满足解得轨道的半长轴为两轨道半径的平均值地球在转移轨道上运行的周期为T，则解得年地球在转移轨道上运行的时间为故D错误。故选AC。13．(1)B(2)0.11.52.5【详解】（1）A．可以选重塑料球进行实验，减小阻力的影响，故A错误；B．组装图1的装置时，应调整斜槽的末端水平，从而保证初速度水平，故B正确；C．斜槽光滑与否对实验无影响，故C错误；D．实验时，每次将木板平移相同的距离，确保两点间时间相等，才能求出平抛运动的初速度，故D错误；故选B。（2）[1][2]根据竖直方向的运动规律有解得s水平方向有[3]小球到达B点时，竖直方向的速度为根据速度的合成法则有14．(1)(2)v2【详解】（1）[1]金属块做圆周运动的线速度大小[2]由，解得（2）[1]由前面的分析可知、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；[2]结合向心力表达式可知可得解得15．(1)(2)【详解】（1