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2025年春季学期高一5月月考物理试卷

考试时间：75分钟；分值：100分

一、单选题（每小题只有一个正确答案，每小题4分，共6小题，共24分）

1. 下列关于物理学史的说法中正确的是（　　）

A. 库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，并且测出了静电力常量

B. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得

C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量

D. 开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律

【答案】B

【解析】

【详解】A．库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，但当时并未测出静电力常量k的具体数值，故A错误；

B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B正确；

C．牛顿通过“地—月检验”证明了月球受到的引力，与地球上物体受到的引力是同一种力，即万有引力，但通过“地—月检验”并不能得到地球的质量，故C错误；

D．开普勒通过研究第谷观测天体运动得到的大量数据，从而总结出行星运动三大定律，故D错误。

故选B。

2. 在同一高度，把三个质量相同球A，B，C分别以相等的速率竖直上抛，竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W_A，W_B，W_C，重力的平均功率分别为P_A，P_B，P_C，则它们的大小关系为（ ）

A. W_A＞W_B=W_C，P_A＞P_B=P_C B. W_A=W_B=W_C，P_A=P_B=P_C

C. W_A=W_B=W_C，P_B＞P_C＞P_A D. W_A＞W_B＞W_C，P_A＞P_B＞P_C

【答案】C

【解析】

【详解】根据功的公式可求解重力功为

W=mgh

故由于三个物体质量相同，下落高度相同，故

W_A=W_B=W_C

上抛物体用时间最长，平抛次之，而下抛物体用时间最短，即

t_A＞t_C＞t_B

根据

可知

P_B＞P_C＞P_A

故C正确，ABD错误。

3. 两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　）

A. 运动的线速度大小相等 B. 运动的角速度大小相等

C 向心加速度大小相等 D. 向心力大小相等

【答案】B

【解析】

【详解】A．设悬挂点与圆心连线的长度为h，设绳与竖直方向上的夹角为θ，则有

可得

θ不同，线速度大小不同，A错误；

B．根据

可得

二者角速度大小相同，B正确；

C．根据

可得

θ不同，二者向心加速度大小不同，C错误；

D．向心力大小为，θ不同，向心力大小不同，D错误。

故选B。

4. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B为绕地球表面的近地卫星，C是地球静止卫星。则以下判断正确的是（　　）

A. 卫星B的速度大于地球的第一宇宙速度

B. A，B的线速度大小关系为

C. 周期大小关系为 

D. 若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速

【答案】D

【解析】

【详解】A．卫星B的运行速度大小等于地球的第一宇宙速度。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故A错误；

B．对于B绕地球表面的近地卫星B和地球静止卫星C，根据万有引力提供向心力，得

得

则知卫星C运行速度大小小于卫星B的运行速度大小，地球静止卫星C和静止在赤道上的物体A是同步的，角速度相等，根据

v=rω

结合r_A＜r_C，知

v_A＜v_C

分析可得

v_A＜v_B

故B错误；

C．地球静止卫星C和地球赤道上的物体A的角速度相等，周期一样

T_C=T_A

绕地球表面近地卫星B和地球静止卫星C，根据开普勒第三定律可知

T_C＞T_B

故C错误；

D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速，做离心运动，故D正确。

故选D。

5. 如图所示，小球以正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面时的位移最小，则其飞行时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　）

A. B.

C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】小球到达斜面时的位移最小，即小球的位移垂直于斜面如图所示

解得

故选D。

6. 一辆质量m的小型新能源电动汽车在水平的公路上由静止启动且沿直线前行，该汽车运动的速度与时间的关系如图所示，设汽车在运动过程中所受阻力大小恒为f。在0~t₁内汽车做匀加速运动，t₁时刻达到额定功率，在t₁~t₂内汽车做变加速运动，t₂末汽车的速度恰好达到最大。则（　　）

A. 在0~t₁内，汽车运动的加速度为

B. 在t₁~t₂内，汽车的牵引力逐渐增大

C. 在t₂末，汽车的输出功率为

D. 在t₁~t₂内，汽车的位移小于

【答案】C

【解析】

【详解】A．在0~t₁内，汽车运动的加速度为

故A错误；

B．根据题意可知，t₁时刻功率达到最大，在t₁~t₂内

汽车的牵引力逐渐减小，故B错误；

C．在t₂末汽车输出功率与t₁时刻相同，在t₁时刻

且

故C正确；

D．在t₁~t₂内，如果汽车做匀变速直线运动，则

根据面积代表位移可知，实际运动位移大于匀变速运动位移，所以在t₁~t₂内，汽车的位移大于，故D错误。

故选C。

二、多选题（每小题至少有两个正确答案，共4小题，每小题5分，共20分）

7. 如图所示，不考虑空气阻力的情况下，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　）

A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒

B. 乙图中，物体B在大小等于摩擦力大小、方向沿斜面向下的拉力作用下，沿斜面下滑时，B机械能不变

C. 丙图中，A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒

D. 丁图中，系在轻绳一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，弹力对A做负功，则A机械能减小，选项A错误；

B．乙图中，物体B在大小等于摩擦力大小、方向沿斜面向下的拉力作用下，沿斜面下滑时，除重力以外的其他力做功的代数和为零，则B机械能不变，选项B正确；

C．丙图中，A加速下落、B加速上升过程中，只有重力做功，则A、B系统机械能守恒，选项C正确；

D．丁图中，系在轻绳一端的小球向下摆动时，只有重力做功，摆线的拉力不做功，则小球的机械能守恒，选项D正确。

故选BCD。

8. 如图所示，小球可以在竖直放置的光滑圆形管道（圆形管道内径略大于小球直径）内做圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A. 小球通过最高点的速度只要大于零即可完成圆周运动

B. 小球通过管道最高点时对管道一定有压力

C. 小球在水平线以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力

D. 小球在水平线以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力

【答案】AC

【解析】

【详解】A．小球在最高点时，外壁和内壁都可以对小球产生弹力作用。当小球的速度等于0时，小球处于受力平衡状态，此时内壁对小球产生竖直向上的弹力，大小为，故最小速度为0，所以小球通过最高点的速度只要大于零就可以完成圆周运动，故A正确；

B．当小球通过管道最高点时，如果完全由重力提供向心力，则管道对小球没有弹力，此时

解得

即当小球到达最高点时的速度大小为时，小球对管道无压力，故B错误；

C．小球在水平线以下管道中运动时，向心力由管壁的弹力和重力沿半径方向的分力提供，重力沿半径方向的分力背离圆心，则管壁的弹力必须指向圆心，由管的外侧壁提供，所以内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确；

D．小球在水平线以上管道中运动时，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，故D错误。

故选AC。

9. 一块质量为M、长为l的长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m的物体B（可视为质点）以初速度从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下，该过程中，物体B的动能减少量为，长木板A的动能增加量为，A、B间因摩擦产生的热量为Q，下列说法正确的是（　　）

A. A、B组成的系统机械能守恒

B. ，，Q的值可能为，，

C. ，，Q的值可能为，，

D. 若增大和长木板A的质量M，B一定会从长木板A的右端滑下，且Q将不变

【答案】BD

【解析】

【详解】A． A、B由于存在摩擦生热，故系统机械能不守恒，故A错误；

BC．画出物体B和长木板A的速度—时间图线，分别如图中1和2所示，图中1和2之间的梯形面积表示板长，1与t轴所围的面积表示物体B的位移x₁，2与t轴所围的面积表示长木板A的位移x₂，由图可知

x₁>，x₁<

又有

，，

则有

可知B项所给数值有可能，故B正确，C错误；

D．若增大v₀和长木板A的质量M，在v-t图像中1将向上平移，而2的图像斜率变小，即A 的加速度变小，显然可知B一定会从长木板A 的右端滑下，而不变，故D正确。

故选BD。

10. “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如下图所示，其中、两点在同一水平线上，点为轨迹的最高点，小球在点动能为，在点动能为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 小球的重力和受到的风力大小之比为

B. 小球落到点时的动能为

C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为

D. 小球从点运动到点过程中的最小动能为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．设风力大小为F，小球重力大小为mg，O、M两点间的水平距离为x₁，竖直距离为h，根据竖直上抛运动规律有

   ①

对小球从M运动到O的过程，根据动能定理有

   ②

由题意可知

   ③

根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为

   ④

小球从M运动到O所用时间为

   ⑤

根据运动学公式有

   ⑥

联立①②③④⑤⑥解得

   ⑦

故A错误；

B． M、N 两点间的水平距离为

   ⑧

设小球落到N点时的动能为E_k1，根据动能定理有

   ⑨

联立③⑤⑦⑧⑨解得

   ⑩

故B正确；

C．设O、N两点间的水平距离为x₂，根据匀变速直线运动规律的推论可知

   ⑪

根据功能关系可知，小球运动过程中，风力对小球做的功等于其机械能的变化量，则小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为

   ⑫

故C正确；

D．小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角θ的正切值为

   ⑬

根据速度的合成与分解可得小球从点运动到点过程中的最小速度为

  ⑭ 

解得最小动能为

   ⑮

故D正确。

故选BCD。

三、实验题（每空2分，共14分）

11. （1）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的有___________。

A. 通过调节使斜槽的末端保持水平

B. 每次必须由静止释放小球

C. 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降

D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线

（2）某次实验画出小球运动的轨迹如下图曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，坐标如图所示取，则小球由A到B的时间t=___________s，小球做平抛运动的初速度v₀=___________m/s，小球经过B点时速度为________m/s。

【答案】    ①. AB##BA    ②. 0.1    ③. 2##2.0    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A．斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，故A正确。

B．每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，故B正确。

C．记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，故C错误。

D．小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，故D错误。

故选AB；

（2）[2] A到B和B到C两阶段水平位移相等，所以经历时间相等，在竖直方向有

则有

[3]平抛初速度为

[4]经过B点时，在竖直方向上，由匀变速直线运动推论知

则小球经过B点时速度为

12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点。（图中未标出），所用电源的频率为，计数点间的距离如图乙所示。

已知、，则：（结果均保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点 5时的速度____；

（2）若某同学在实验中取多个点计算速度，并作出的图像，如图丙所示，则该图像的斜率代表的物理意义正确的是    ；

A. B. C. g D.

（3）计算得到当地的重力加速度____；

【答案】（1）2.4    （2）B    

（3）9.6

【解析】

【小问1详解】

（1）每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔

T＝0.025s＝0.1s

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，计数点5的瞬时速度

m/s＝2.4m/s

小问2详解】

根据系统机械能守恒可知

解得

作出的图像，则该图像的斜率代表。

故选B。

【小问3详解】

根据（2）中结论可知

m/s²

解得

 m/s²

四、解答题（本题共42分）

13. 在某星球地面上，宇航员用弹簧秤称得质量为的砝码重力为；他又乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行时，测得其环绕周期为，已知万有引力恒量，根据这些数据，求：

（1）星球的半径；

（2）星球的平均密度。

【答案】（1）    

（2）

【解析】

【小问1详解】

飞船绕星球做匀速圆周运动，测得其环绕周期为，则飞船的角速度为

设星球的质量为，星球的半径为，飞船的质量为，飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

设星球表面重力加速度为，则有

，

联立解得

【小问2详解】

飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

又

联立解得星球的平均密度为

14. 如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。已知一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度，落点在斜坡上的B点，斜坡的倾角，斜坡可以看成一斜面。不计空气阻力，取重力加速度大小，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）运动员在空中飞行的时间；

（2）A、B间的距离s；

（3）运动员从A点飞出后，离斜坡的最远距离h。

【答案】（1）3s    （2）75m    

（3）9m

【解析】

【小问1详解】

运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移

竖直方向的位移

由平抛运动规律

联立以上三式得运动员在空中飞行的时间t＝3s

【小问2详解】

由题意知

联立（1）中的公式，解得A、B间的距离s＝75m

【小问3详解】

如图所示，当运动员的速度与斜坡平行时，运动员离斜坡的距离最远，设所用时间为t₁，则，

    联立解得

离斜坡的最远距离    

代入数据可得h＝9m

15. 如图所示，光滑斜面AB与水平传送带BC平滑连接，BC长，与物块的动摩擦因数，传送带的速度。设质量的物块由静止开始从A点下滑，经过C点后水平抛出，恰好沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆弧轨道DOE，DE连线水平。已知圆弧半径，对应圆心角，物块运动到O点时对轨道的压力为61N（，，）。求：

（1）物块运动到D点的速度大小；

（2）物块下落的高度H的取值范围；

（3）第（2）问中，物块与传送带间产生的热量Q的最大值。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）物块在O点，根据牛顿第二定律

解得

物块由D点到O点利用动能定理有

解得

（2）在D点将速度沿水平和竖直进行分解，根据平抛运动的规律可得该位置物体的水平速度即为，故

当物块下落高度最大时，物块在传送带上一直匀减速运动到C点，根据牛顿第二定律有

解得

根据速度位移公式有

解得

从A到B根据动能定理可得

解得

假设滑到传送带的速度为零，则在传送带上加速到共速通过的位移为

所以，只需滑块可以滑到传送带上，即可满足要求，即物块下落的高度H的取值范围为

（2）当物块下落高度最大时，物块在传送带上一直匀减速运动到C点时，产生的热量最多，此时根据运动学知识可知

解得

所以相对位移

产生的热量