2024-2025学年河北省沧州市高一下学期7月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1沧州市2024—2025学年第二学期期末教学质量监测物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。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.对于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（）A.汽车在水平路面拐弯时可由地面的支持力来提供向心力B.汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态C.洗衣机甩干衣服利用了水在高速旋转时会做离心运动的特点D.在火车拐弯处，通常要求内、外轨一样高【答案】C【解析】A．汽车在水平路面拐弯时，向心力由地面与轮胎之间的静摩擦力提供，而地面的支持力方向竖直，无法提供水平方向的向心力，故A错误。B．汽车通过凹形桥最低点时，支持力满足支持力大于重力，处于超重状态，故B错误。C．洗衣机脱水时，当转速足够大，水所需的向心力超过附着力提供的力，水做离心运动被甩出，故C正确。D．火车拐弯处通常外轨高于内轨，利用重力和支持力的合力提供向心力，若内外轨等高则需靠轮缘弹力提供向心力，故D错误。故选C。2.在无人机起飞训练中，操作员操控无人机从静止启动，无人机在水平、竖直方向均做匀加速直线运动。以无人机启动位置为坐标原点，以水平方向为轴、竖直方向为轴，则该无人机的运动轨迹可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】无人机初速度为零，水平和竖直方向均做匀加速运动，则水平和竖直方向受合外力都是恒力，则无人机受合外力恒定，加速度恒定，则无人机做初速度为零匀加速直线运动。故选A。3.如图所示，轻质弹簧的一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。圆环位于处时，弹簧水平且处于压缩状态。圆环从处由静止释放，到达处时的速度刚好减为0，弹簧始终在弹性限度内。在圆环下滑过程中，弹簧的弹性势能（）A.一直减小 B.一直增大C.先增大后减小 D.先减小后增大【答案】D【解析】开始时在A点时弹簧处于压缩状态，在最低点C时弹簧处于拉伸状态，在AC之间某点时弹簧处于原长，可知在圆环下滑过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大。4.如图所示，某次足球射门训练中，运动员从球门中央的正前方O点，先后两次以初速度va、vb踢出足球，足球均沿水平方向分别击中水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点。不计空气阻力，则va、vb的大小关系为（）A.va<vb B.va>vb C.va=vb D.无法判断【答案】A【解析】在不计空气阻力的情况下，足球两次被以相同的速度踢出后分别到达同一高度的a、b两点，上升的高度相同，所以平抛运动的时间相等，水平方向做匀速直线运动，由于所以故选A。5.如图所示，趣味运动会上，某同学用乒乓球拍托着质量为的乒乓球一起沿水平方向匀加速直线跑了一段距离。已知球拍平面与水平面的夹角为，不计球和球拍之间的摩擦力以及空气阻力，重力加速度大小为，则乒乓球受到的合力做的功为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】乒乓球受重力和垂直球拍的支持力作用，合力沿水平方向，大小为则乒乓球受到的合力做的功为。故选B。6.如图所示，质量为1kg的物块与水平转盘的中心转轴通过水平轻质弹簧连接，物块随着水平转盘一起匀速转动并始终与之相对静止，弹簧的伸长量为5cm。已知弹簧的劲度系数为100N/m、原长为35cm，物块和转盘间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，则转盘匀速转动的角速度的最大值为（）A.5rad/s B. C. D.【答案】A【解析】转盘以最大角速度匀速转动时，物块所受的静摩擦力达到最大，且指向转轴，则由牛顿第二定律可知解得，故选A。7.2025年5月29日，长征四号乙运载火箭成功将实践二十六号卫星送入预定轨道。假设该卫星绕地球做圆周运动的轨迹如图所示，轨道半径为，地球自转周期为，北极极点处的重力加速度大小为；该卫星每次经过赤道上空时，就会对赤道进行一次拍摄，要在地球自转的一个周期内将整个赤道拍摄下来，则平均每次拍摄赤道的弧长至少为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有在地球表面有卫星运动一周拍摄两次，则有解得故选B。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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.科考人员在北极极点从离地面高处将小球甲以初速度（远小于第一宇宙速度）水平抛出，另一科考人员在赤道上某地从离地面高处将小球乙以相同速度水平抛出。考虑到地球自转对重力加速度大小的影响，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球甲、乙从被抛出到落地的时间相等B.小球甲从被抛出到落地的时间小于小球乙的C.小球甲、乙在空中运动相同时间时，它们速度变化量相同D.相同时间内小球甲在空气中运动的速度变化量大于小球乙的【答案】BD【解析】AB．根据题意，北极极点和赤道表面的重力加速度不同，在赤道上有北极极点有，比较可得，根据平抛运动规律，竖直方向可得小球甲从被抛出到落地的时间小于小球乙的，故A错误，B正确；CD．根据，可知时间相同时，速度变化量不同，且小球甲在空气中运动的速度变化量大于小球乙的，故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，摩天轮在竖直面内以角速度大小匀速转动，质量为的游客坐在座舱内做半径为的匀速圆周运动。游客可看成质点，重力加速度大小为，则游客从最高点转到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.游客一直处于平衡状态B.游客转到最高点时受到的合力大小为C.游客转到最低点时对座舱的作用力大小为D.座舱对游客做的功为【答案】BC【解析】A．游客在转动一周的过程中，游客的向心加速度大小不为零，故游客不处于平衡状态，故A错误；B．游客在最高点时，根据牛顿第二定律，可得所受到合力大小为，故B正确；C．游客转到最低点时，根据牛顿第二定律有解得游客此时对座舱的作用力大小为，故C正确；D．游客从最高点转到最低点的过程中，线速度大小不变，故动能不变，则动能变化量为零，根据动能定理有解得，故D错误。故选BC。10.如图所示，倾角为37°的倾斜传送带以5m/s的恒定速率逆时针转动，0时刻将质量为2kg的物块轻放在传送带顶端点，第1s末物块到达传送带底端点。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（）A.、两点间的距离为4mB.第0.5s时，物块的速度大小为4m/sC.0~0.5s内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为10JD.物块从点运动到点的过程中，机械能的减少量为14J【答案】AC【解析】A．当物块的速度小于传送带的速度时，由牛顿第二定律可知解得设历时物块的速度等于传送带的速度，则有此过程中物块的位移为当物块的速度等于传送带的速度时，由于物块会继续以加速运动至点，由牛顿第二定律可知解得由题可知，全程运动时间为故到达点的速度为此过程中间的距离为，故A正确；B．第时，物块的速度等于传送带的速度，故物块的速度大小为，B错误；C．内，物块与传送带间因摩擦产生热量，故C正确；D．内，物块与传送带间因摩擦产生的热量由能量守恒得，物块从点运动到点的过程中，机械能的减少量为，D错误。故选AC。三、非选择题∶共54分。11.“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。（1）在小球质量和转动半径相同时，可探究向心力的大小与________的关系。本实验用到的主要实验方法是________（填“控制变量法”或“理想实验法”）。（2）若小球质量和转动半径相同，当塔轮皮带所在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1时，匀速摇动手柄，则左、右两个塔轮的角速度之比为________，左、右两侧露出的标尺格数之比为________。【答案】（1）角速度控制变量法（2）1∶21∶4【解析】【小问1解析】根据，可知在小球质量和转动半径相同时，可探究向心力的大小与角速度的关系；本实验用到的主要实验方法是控制变量法；【小问2解析】当塔轮皮带所在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1时，根据，相同，则左、右两个塔轮的角速度之比为由于左、右两侧露出的标尺格数之比等于小球受到的向心力之比，根据，小球质量和转动半径相同，可知左、右两侧露出的标尺格数之比为12.某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，分别测出遮光条的宽度、滑块与遮光条的总质量及托盘与砝码的总质量。滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离，由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间。请回答下列问题：（1）已知当地的重力加速度大小为，在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为_______，系统的重力势能减少量为_______，若在误差允许的范围内二者相等，则可以验证机械能守恒定律。（均用题中给定的物理量的符号表示）（2）改变遮光条到光电门的距离，重复由静止释放滑块，测出多组和。以为纵坐标，以_______（填“”“”或“”）为横坐标作图，若图像为过原点的直线，则也可验证机械能守恒定律。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】滑块经过光电门的瞬时速度为故在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为系统的重力势能减少量为【小问2解析】若机械能守恒定律，则有整理得故若机械能守恒定律，则图像为过原点的直线。13.北京时间2025年6月6日04时45分，我国成功将卫星互联网低轨04组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知某卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星的线速度大小为、角速度大小为，引力常量为。求∶（1）卫星的轨道半径和向心加速度大小；（2）地球的质量。【答案】（1），（2）【解析】【小问1解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，则有解得根据解得【小问2解析】质量为m的卫星做匀速圆周运动时由受到的地球的万有引力提供向心力，则有解得14.如图所示，跑酷运动员（视为质点）从距水平地面高的平台边缘以的水平速度跳出，一段时间后，刚好垂直落在倾角为的斜面的中点上，然后跑酷运动员从该点立即调整姿态沿水平方向再次跳出，恰好落到了斜面底端。不计空气阻力，取重力加速度大小，，求：（1）斜面底端与平台边缘的水平距离；（2）跑酷运动员调整姿态后沿水平方向跳出的速度大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】根据平抛运动规律有竖直位移大小斜面底端与平台边缘的水平距离解得【小问2解析】设跑酷运动员调整姿态后沿水平方向跳出的速度大小为，在空中运动的时间为在竖直方向上有水平方向上有由几何关系有解得15.如图所示，跨过光滑定滑轮O的轻绳连接着物块与小球，小球套在竖直固定的光滑直杆上，物块通过轻质竖直弹簧连接在水平台面上，物块与定滑轮之间的轻绳始终竖直且足够长。小球在外力作用下静止于A点时，小球与定滑轮之间的轻绳水平且长度，轻绳上的弹力为0。撤去外力后，小球运动到B点时，轻绳与竖直杆的夹角；小球运动到C点时速度为0，轻绳与竖直杆的夹角，弹簧的弹力大小与物块受到的重力大小相等。已知小球的质量，物块和小球均可视为质点，弹簧的弹性势能E满足关系式，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小，，。求：（1）物块的质量M；（2）小球经过B点时弹簧的弹力大小F；（3）小球经过B点时小球的速度大小v．【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】根据题意可知，小球经过A点时和经过C点时弹簧的弹性势能相等，小球和物块的速度均为0，小球下降的高度物块上升的高度在小球从A点运动到C点的过程中，对物块和小球构成的系统有解得【小问2解析】结合前面分析可知，释放小球前弹簧的形变量对物块受力分析有在小球从A点运动到B点的过程中，物块上升的高度小球经过B点时弹簧的形变量弹簧弹力大小解得【小问3解析】小球经过B点时物块的速度大小小球从A点运动到B点的过程，对小球、物块和弹簧构成的系统有其中解得沧州市2024—2025学年第二学期期末教学质量监测物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。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.对于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（）A.汽车在水平路面拐弯时可由地面的支持力来提供向心力B.汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态C.洗衣机甩干衣服利用了水在高速旋转时会做离心运动的特点D.在火车拐弯处，通常要求内、外轨一样高【答案】C【解析】A．汽车在水平路面拐弯时，向心力由地面与轮胎之间的静摩擦力提供，而地面的支持力方向竖直，无法提供水平方向的向心力，故A错误。B．汽车通过凹形桥最低点时，支持力满足支持力大于重力，处于超重状态，故B错误。C．洗衣机脱水时，当转速足够大，水所需的向心力超过附着力提供的力，水做离心运动被甩出，故C正确。D．火车拐弯处通常外轨高于内轨，利用重力和支持力的合力提供向心力，若内外轨等高则需靠轮缘弹力提供向心力，故D错误。故选C。2.在无人机起飞训练中，操作员操控无人机从静止启动，无人机在水平、竖直方向均做匀加速直线运动。以无人机启动位置为坐标原点，以水平方向为轴、竖直方向为轴，则该无人机的运动轨迹可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】无人机初速度为零，水平和竖直方向均做匀加速运动，则水平和竖直方向受合外力都是恒力，则无人机受合外力恒定，加速度恒定，则无人机做初速度为零匀加速直线运动。故选A。3.如图所示，轻质弹簧的一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。圆环位于处时，弹簧水平且处于压缩状态。圆环从处由静止释放，到达处时的速度刚好减为0，弹簧始终在弹性限度内。在圆环下滑过程中，弹簧的弹性势能（）A.一直减小 B.一直增大C.先增大后减小 D.先减小后增大【答案】D【解析】开始时在A点时弹簧处于压缩状态，在最低点C时弹簧处于拉伸状态，在AC之间某点时弹簧处于原长，可知在圆环下滑过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大。4.如图所示，某次足球射门训练中，运动员从球门中央的正前方O点，先后两次以初速度va、vb踢出足球，足球均沿水平方向分别击中水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点。不计空气阻力，则va、vb的大小关系为（）A.va<vb B.va>vb C.va=vb D.无法判断【答案】A【解析】在不计空气阻力的情况下，足球两次被以相同的速度踢出后分别到达同一高度的a、b两点，上升的高度相同，所以平抛运动的时间相等，水平方向做匀速直线运动，由于所以故选A。5.如图所示，趣味运动会上，某同学用乒乓球拍托着质量为的乒乓球一起沿水平方向匀加速直线跑了一段距离。已知球拍平面与水平面的夹角为，不计球和球拍之间的摩擦力以及空气阻力，重力加速度大小为，则乒乓球受到的合力做的功为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】乒乓球受重力和垂直球拍的支持力作用，合力沿水平方向，大小为则乒乓球受到的合力做的功为。故选B。6.如图所示，质量为1kg的物块与水平转盘的中心转轴通过水平轻质弹簧连接，物块随着水平转盘一起匀速转动并始终与之相对静止，弹簧的伸长量为5cm。已知弹簧的劲度系数为100N/m、原长为35cm，物块和转盘间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，则转盘匀速转动的角速度的最大值为（）A.5rad/s B. C. D.【答案】A【解析】转盘以最大角速度匀速转动时，物块所受的静摩擦力达到最大，且指向转轴，则由牛顿第二定律可知解得，故选A。7.2025年5月29日，长征四号乙运载火箭成功将实践二十六号卫星送入预定轨道。假设该卫星绕地球做圆周运动的轨迹如图所示，轨道半径为，地球自转周期为，北极极点处的重力加速度大小为；该卫星每次经过赤道上空时，就会对赤道进行一次拍摄，要在地球自转的一个周期内将整个赤道拍摄下来，则平均每次拍摄赤道的弧长至少为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有在地球表面有卫星运动一周拍摄两次，则有解得故选B。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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.科考人员在北极极点从离地面高处将小球甲以初速度（远小于第一宇宙速度）水平抛出，另一科考人员在赤道上某地从离地面高处将小球乙以相同速度水平抛出。考虑到地球自转对重力加速度大小的影响，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球甲、乙从被抛出到落地的时间相等B.小球甲从被抛出到落地的时间小于小球乙的C.小球甲、乙在空中运动相同时间时，它们速度变化量相同D.相同时间内小球甲在空气中运动的速度变化量大于小球乙的【答案】BD【解析】AB．根据题意，北极极点和赤道表面的重力加速度不同，在赤道上有北极极点有，比较可得，根据平抛运动规律，竖直方向可得小球甲从被抛出到落地的时间小于小球乙的，故A错误，B正确；CD．根据，可知时间相同时，速度变化量不同，且小球甲在空气中运动的速度变化量大于小球乙的，故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，摩天轮在竖直面内以角速度大小匀速转动，质量为的游客坐在座舱内做半径为的匀速圆周运动。游客可看成质点，重力加速度大小为，则游客从最高点转到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.游客一直处于平衡状态B.游客转到最高点时受到的合力大小为C.游客转到最低点时对座舱的作用力大小为D.座舱对游客做的功为【答案】BC【解析】A．游客在转动一周的过程中，游客的向心加速度大小不为零，故游客不处于平衡状态，故A错误；B．游客在最高点时，根据牛顿第二定律，可得所受到合力大小为，故B正确；C．游客转到最低点时，根据牛顿第二定律有解得游客此时对座舱的作用力大小为，故C正确；D．游客从最高点转到最低点的过程中，线速度大小不变，故动能不变，则动能变化量为零，根据动能定理有解得，故D错误。故选BC。10.如图所示，倾角为37°的倾斜传送带以5m/s的恒定速率逆时针转动，0时刻将质量为2kg的物块轻放在传送带顶端点，第1s末物块到达传送带底端点。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（）A.、两点间的距离为4mB.第0.5s时，物块的速度大小为4m/sC.0~0.5s内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为10JD.物块从点运动到点的过程中，机械能的减少量为14J【答案】AC【解析】A．当物块的速度小于传送带的速度时，由牛顿第二定律可知解得设历时物块的速度等于传送带的速度，则有此过程中物块的位移为当物块的速度等于传送带的速度时，由于物块会继续以加速运动至点，由牛顿第二定律可知解得由题可知，全程运动时间为故到达点的速度为此过程中间的距离为，故A正确；B．第时，物块的速度等于传送带的速度，故物块的速度大小为，B错误；C．内，物块与传送带间因摩擦产生热量，故C正确；D．内，物块与传送带间因摩擦产生的热量由能量守恒得，物块从点运动到点的过程中，机械能的减少量为，D错误。故选AC。三、非选择题∶共54分。11.“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。（1）在小球质量和转动半径相同时，可探究向心力的大小与________的关系。本实验用到的主要实验方法是________（填“控制变量法”或“理想实验法”）。（2）若小球质量和转动半径相同，当塔轮皮带所在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1时，匀速摇动手柄，则左、右两个塔轮的角速度之比为________，左、右两侧露出的标尺格数之比为________。【答案】（1）角速度控制变量法（2）1∶21∶4【解析】【小问1解析】根据，可知在小球质量和转动半径相同时，可探究向心力的大小与角速度的关系；本实验用到的主要实验方法是控制变量法；【小问2解析】当塔轮皮带所在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1时，根据，相同，则左、右两个塔轮的角速度之比为由于左、右两侧露出的标尺格数之比等于小球受到的向心力之比，根据，小球质量和转动半径相同，可知左、右两侧露出的标尺格数之比为12.某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，分别测出遮光条的宽度、滑块与遮光条的总质量及托盘与砝码的总质量。滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离，由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间。请回答下列问题：（1）已知当地的重力加速度大小为，在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为_______，系统的重力势能减少量为_______，若在误差允许的范围内二者相等，则可以验证机械能守恒定律。（均用题中给定的物理量的符号表示）（2）改变遮光条到光电门的距离，重复由静止释放滑块，测出多组和。以为纵坐标，以_______（填“”“”或“”）为横坐标作图，若图像为过原点的直线，则也可验证机械能守恒定律。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】滑块经过光电门的瞬时速度为故在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为系统的重力势能减少量为【小问2解析】若机械能守恒定律，则有整理得故若机械能守恒定律，则图像为过原点的直线。13.北京时间2025年6月6日04时45分，我国成功将