【物理】河南省许昌市联考2024-2025学年高一下学期5月月考试题(解析版)

绝密★启用前2027届高一年级TOP二十名校5月调研考试物理（B）全卷满分100分，考试时间75分钟注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第八章第4节。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（）A.相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来也一定是同时的B.在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变C.相对论时空观认为运动的时钟会变快，运动的尺子会变长D.相对论和量子力学证明了牛顿力学是错误和过时的【答案】B【解析】A．相对论强调同时的相对性，故A错误；B．经典力学中质量恒定，故B正确；C．根据相对论，运动的时钟会变慢（时间膨胀），沿运动方向的尺子会变短（长度收缩），故C错误；D．牛顿力学未被完全推翻，而是适用范围受限，故D错误；故选B。2.关于直线运动和曲线运动，下列说法中正确的是（）A.物体在恒力作用下只能做直线运动不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定是做曲线运动C.物体做曲线运动，沿垂直速度方向的分力一定不为零D.两个直线运动的合运动一定是直线运动【答案】C【解析】A．物体在恒力作用下可能做曲线运动，只要合力方向与速度方向不在同一直线，故A错误；B．变力作用下物体可能做直线运动，只要力的方向始终与速度方向在同一直线上，故B错误；C．物体做曲线运动时，速度方向不断变化，由垂直速度方向的分力提供向心力，因此垂直速度方向的分力一定不为零，故C正确；D．两个直线运动的合运动可能是曲线运动，例如平抛运动由水平匀速直线运动和竖直自由落体运动合成，故D错误。故选C。3.电脑光驱内部传动系统的部分结构如图所示，主动轮固定在电动机转轴上，电动机转动时带动从动轮转动，皮带不打滑。关于主动轮、皮带和从动轮的转动情况，下列说法正确的是（）A.皮带上各点线速度大小不相等B.主动轮与从动轮转动的周期相等C.主动轮与从动轮转动的角速度相等D.两轮转动的角速度与各自半径成反比【答案】D【解析】A．皮带上各点线速度大小相等，选项A错误；BCD．由可得即两轮转动的角速度与各自半径成反比，从动轮半径大，转动的角速度小，根据可知从动轮周期大，BC错误，D正确。4.图甲玩具由头部、轻质弹簧及底座组成，可简化为图乙，该玩具底座固定在水平面上，初始时玩具头部可视为质点静止于A点。现用手按压玩具头部至最低点B点由静止释放，玩具头部最高运动到C点低于弹簧的原长位置，该过程中玩具头部始终未脱离弹簧，弹簧处于弹性限度内，不计空气阻力。则玩具头部首次从B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A.头部的动能先增大后减小B.头部的重力势能先增大后减小C.弹簧形变量先减小后增大D.弹簧的弹性势能先减小后增大【答案】A【解析】A．根据题意可知，由最低点B点静止释放，此时弹力大于重力，加速度向上，到达A点时加速度为0，然后弹力小于重力，头部做减速运动，运动到最高点C点，所以头部的速度先增大后减小，由可知，头部的动能先增大后减小，选项A正确；B．头部一直上升，由可知，头部的重力势能一直增大，选项B错误；CD．由于最高点低于弹簧的原长位置，则弹簧形变量一直减小，则弹簧的弹性势能一直减小，故CD错误。故选A。5.如图所示为飞船的发射与交会对接过程简化示意图，飞船首先升空抵达半径为的近地圆轨道Ⅰ上点，然后在点短暂加速进入过渡的椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ的远地点点经合适调节便可稳定于空间站所在的半径为的圆轨道Ⅲ上，最后再择机与空间站对接。下列判断正确的是（）A.飞船在轨道Ⅱ上经过A点的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度B.飞船在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅲ上的运行周期C.飞船由轨道Ⅱ的B点转移到轨道Ⅲ需要在B点加速D.飞船在轨道Ⅰ上与地心连线和在轨道Ⅲ上与地心连线在相同时间内扫过的面积相等【答案】C【解析】A．根据牛顿第二定律解得飞船两次经过A点，r相同，a相同，A错误；B．根据开普勒第三定律，半长轴越小周期越小。Ⅱ轨道的周期小于Ⅲ轨道的周期，B错误；C．飞船由轨道Ⅱ的B点转移到轨道Ⅲ需要在B点加速，C正确；D．飞船在轨道Ⅰ上与地心连线和在轨道Ⅰ上与地心连线在相同时间内扫过的面积相等，D错误。故选C。6.某次网球比赛运动员先后两次从同一位置水平打出的网球落到网上，网球落到网上的位置如图所示，忽略空气阻力，网球可视为质点，则两次网球在飞行过程中（）A.第一次打出的网球飞行的加速度大于第二次打出的网球飞行的加速度B.第一次打出的网球飞行的时间大于第二次打出的网球飞行的时间C.第一次打出的网球初速度大于第二次打出的网球初速度D.第一次网球落到网上角度（速度方向与竖直方向夹角）小于第二次网球落到网上角度速度方向与竖直方向夹角【答案】C【解析】A．飞行的网球做平抛运动，加速度相同，都为重力加速度，故A错误；BC．飞行时间由竖直分运动自由落体运动决定，根据，可知网球2的下落高度大，飞行时间长；两次的水平位移相同，根据，可知第二次打出的网球初速度小，故B错误，C正确；D．速度与竖直方向的夹角满足，第二次打出的网球初速度小，时间长，则速度与竖直方向的夹角比第一次网球落到网上角度小，故D错误。故选C。7.如图所示，在水平地面上固定一半径为的半球，其表面是光滑的。半球顶端放有一质量为m的滑块（可视为质点），开始时滑块处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始沿球面下滑，一段时间后滑块与半球分离，不计一切阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.滑块从开始下滑到落地前的过程中机械能不守恒B.滑块落地时的速度大小为C.滑块与半球分离时，滑块离地的竖直高度为D.滑块落地前瞬间重力的瞬时功率为【答案】D【解析】A．块从开始下滑到落地前的过程中只有重力做功，该过程机械能守恒，故A错误；B．根据动能定理有解得，故B错误；C．令分离位置的半径与竖直方向夹角为，则有，解得此时块离地的竖直高度，故C错误；D．令滑块落地前瞬间竖直方向分速度为，则有其中滑块落地前瞬间重力的瞬时功率结合上述解得，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.2025年3月29日消息，我国将充分运用北斗卫星通信、AI新技术，打造“数字化救援一张图”。北斗卫星导航系统包括五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星。地球视为球形，假设甲卫星是轨道倾角（轨道平面和赤道平面的夹角）为零的圆形地球同步卫星。乙卫星是（轨道为圆周）非静止轨道卫星，它离地高度与静止轨道卫星相同，但轨道平面和赤道平面的夹角为，自西向东绕地球运行。下列说法正确的是（）A.甲和其它四颗静止轨道卫星的周期和速率均相同B.非静止轨道卫星乙的发射速度大于C.静止轨道卫星甲每天都要准时经过河南某地的正上方D非静止轨道卫星乙轨道平面必过地心【答案】AD【解析】A．静止轨道卫星的特点是：定位置（赤道的上方）、定周期（24h）、定速率、定高度，所以甲和其它四颗静止轨道卫星的周期和速率均相同，故A正确；B．非静止轨道卫星乙的发射速度应大于，小于，故B错误；C．静止轨道卫星在赤道正上方，不会经过河南某地的正上方，故C错误；D．非静止轨道卫星乙轨道的圆心是地心，故D正确。故选AD。9.如图所示，某同学在篮球比赛中投出的篮球先后经过M、N、P三个位置，其中N点为篮球上升的最高点，M、N点的高度差是N、P点高度差的两倍。不计一切阻力，下列说法正确的是（）A.篮球从M点运动到P点的过程中，篮球的机械能不变B.篮球从M点到N点重力做的功与N点到P点重力做的功相同C.篮球在N点时，重力的瞬时功率为零D.篮球从M点运动到P点的过程中，动能和重力势能都是先增大后减小【答案】AC【解析】A．由于不计一切阻力，因此球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B．由于M、N点的高度差是N、P点高度差的两倍，由可知，篮球从M点到N点重力做的功与N点到P点重力做的功不同，故B错误；C．由于篮球在N点时，竖直方向的速度为零，由可知，重力的瞬时功率为零，故C正确；D．篮球从M点运动到P点的过程中，重力势能先增大后减小，因此动能先减小后增大，故D错误。故选AC。10.如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面连接并相切于C点，绷紧的水平传送带足够长与光滑水平平台BC连接。电动机带动水平传送带以恒定的速率逆时针匀速转动，在光滑的水平面上有一质量的物体可视为质点以的速度向右滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到光滑的平台且沿着半圆轨道刚好能运动到E点，重力加速度g取，不计空气阻力，在连接处物体没有能量损失。下列说法正确的是（）A.物体滑上传送带后做匀减速直线运动加速度大小为B.物体与传送带之间的动摩擦因数为C.半圆轨道的半径为1mD.物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量等于【答案】BD【解析】AB．物体滑上传送带后在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，有根据加速度的计算公式有联立解得，，故A错误，B正确；C．根据题意可知，物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到E点，设经过最高点E时的速度为，在E处，根据牛顿第二定律和向心力公式有在由C运动至E的过程中，根据动能定理有联立解得，故C错误；D．物体向右滑行时，相对传送带的位移为物体向左滑行时，相对传送带的位移为物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量为联立并代入数据解得，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.实验小组的同学做研究平抛运动实验。（1）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图甲所示的装置进行实验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是________。A.两球的质量应相等B.应听到两次撞地声音C.应改变装置的高度，多次实验D.该实验同时能说明A球在水平方向上做匀速直线运动（2）借助频闪仪成功拍摄了小球做平抛运动的照片如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为10cm，当地的重力加速度g取，其中第4个点处位置已被污迹覆盖。若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则被拍摄到的小球在第4个点位置的坐标为“________cm，________cm”。小球平抛的初速度大小为________结果均保留两位有效数字【答案】（1）C（2）60602.0【解析】【小问1解析】A．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与小球质量是否相等无关，故A错误；B．平抛运动竖直分运动是自由落体运动与其合运动具有等时性，所以应听到一次撞地声，故B错误；C．为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验，故C正确；D．此实验只能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，说明不了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故D错误。故选C。【小问2解析】小球在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知，所以第4个点的横坐标为在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律可得所以第4个点的纵坐标为根据题意有，解得12.实验小组利用以下装置可进行物体加速度、功和能量的探究。装置如图甲所示：物块A、B的质量均为M，C的质量为m，一根轻绳跨过轻质定滑轮与A、B相连，在重物B的下面通过轻质挂钩悬挂重物C，重物A的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度大小为g，不计绳的伸长、绳和滑轮以及纸带的质量、摩擦阻力和空气阻力。（1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，打点计时器在打A点时系统运动的瞬时速度大小为_____m/s；系统做匀加速运动的加速度大小为______m/s2；（计算结果均保留三位有效数字）（2）实验中，测得B和C从静止开始向下加速运动的距离为h时，C脱离B，此后A、B做匀速运动，测得A和B匀速运动的速度为v。根据测得的h和v，则加速过程中绳子拉力对A做的功为______（用字母M、h、v、g表示）；（3）根据动能定理，推导出v与h的关系为v=_______（用字母M、h、m、g表示）。【答案】（1）2.324.00（2）（3）【解析】小问1解析】由题意可知打点周期t为，则打点计时器在打A点时系统运动瞬时速度大小为逐差法可知系统运动的加速度大小为【小问2解析】A加速上升h的过程中，由动能定理有解得绳子拉力对A做功【小问3解析】B和C加速下落h的过程中，由动能定理有可得v与h的关系为13.假设“神舟十九号”在绕地球圆轨道运行，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地球自转，求：（1）“神舟十九号”离地面的高度h；（2）如图所示，卫星A与“神舟十九号”B在同一轨道平面，已知它们运行方向相同，A的轨道半径为B的2倍，某时刻“神舟十九号”B与卫星A相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】设地球的质量为M，在地球表面附近万有引力近似等于重力，有解得对“神舟十九号”，由万有引力充当向心力可得联立解得【小问2解析】对一般的卫星，根据GM解得可知ω在最短时间内再次相距最近满足ω其中ω联立解得14.2025年3月14日，四川省第七届全民健身滑板大众邀请赛在自贡市举办。某次滑板运动员比赛过程可简化为如图所示模型，ABC是半径的光滑固定圆弧形滑板赛道，A点与圆心O等高，B为最低点位于水平地面上，圆弧BC所对的圆心角为滑板运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员落到斜面上的D点，D点距水平地面的高度为已知运动员和滑板的总质量为，重力加速度大小，运动员和滑板整体可视为质点，不计空气阻力。求：（1）运动员从C点滑出时的速度大小；（2）运动员和滑板一起在B点对轨道的压力；（3）斜面D点离圆弧轨道C点的水平距离计算结果可保留根号【答案】（1）（2），方向竖直向下（3）【解析】【小问1解析】设运动员从C点滑出的速度大小为，运动员从C点滑出后，竖直上升的高度竖直方向分运动