南京一中2021-2022学年高一下学期3月月考物理试卷（含答案）

南京一中2021～2022学年度第二学期3月阶段性检测卷高一物理一、单选题（共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）1.在经典力学发展过程中，很多物理学家作出了卓越的贡献。下列说法正确的是（）A.伽利略认为力是维持物体运动的原因B.哥白尼是地心说支持者C.开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律D.牛顿提出万有引力定律，并规定了引力常量G的数值和单位2.北京时间2021年10月16日6时56分，“神舟十三号”成功与“天和核心舱”完成对接，对接前“天和核心舱”的运行轨道高度约为390km，“神舟十三号”的运行轨道高度约为373km。它们的运行轨道均可视为圆周，对接前在各自轨道运行时，下列说法正确的是（）A.“天和核心舱”比“神舟十三号”周期长B.“天和核心舱”比“神舟十三号”线速度大C.“天和核心舱”比“神舟十三号”角速度大D.“天和核心舱”比“神舟十三号”加速度大3.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（）A.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点B.地球在金星与太阳之间C.金星绕太阳公转一周时间小于365天D.相同时间内，金星与太阳连线扫过面积等于地球与太阳连线扫过的面积4.北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（）A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B.在点由轨道1进入轨道2需要加速C.分别由轨道1与轨道2经过点时，加速度大小相等D.在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度5.科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示．这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义，若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（）A.双黑洞的角速度之比ω1：ω2＝M2：M1B.双黑洞的轨道半径之比r1：r2＝M2：M1C.双黑洞的线速度之比v1：v2＝M1：M2D.双黑洞的向心加速度之比a1：a2＝M1：M26.水平传送带在电动机的带动下始终以速度匀速运动。某时刻在传送带上点处轻轻放上一个质量为的小物体，经时间小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为，物体未到右端，在这段时间内（）A.摩擦力对小物体做的功为B.摩擦力对小物体做功的功率为C.由于物体与传送带相互作用产生的内能为D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为7.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法不正确的是（）A.沿着1和2下滑到底端时，物块的速度大小不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速度大小相同B.沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C.物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量相同8.下列说法正确的是（）A.由功率表达式可知，功率P与做功W成正比，与做功时间t成反比B.由于功有正负，所以功是矢量C.某物体所受合力做功零，则每个力做功均为零D.做自由落体运动的物体，重力做正功9.汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（）A.汽车所受合外力对汽车所做的功为零B.如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度C.摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功D.当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小10.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（）A.动车组匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为11.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（）A.物块下滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共14分）12.在月球上的宇航员，若已知引力常量G和月球半径R，且手头有一个电子秒表，试设计实验测量月球的质量。（1）还需要使用的测量工具是______，测量的物理量及符号为______；（2）月球质量的表达式为______（利用已知量和测量量的符号表示）。13.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。（1）甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：（a）将电火花计时器固定铁架台上，（b）把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，（c）接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，（d）关闭电源，整理好仪器。（e）数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点、、、至第个点的距离如图乙所示，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，电源的频率为。从起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为________J，重锤动能的增加量为________J，从以上数据可以得到的实验结论________。（结果保留位有效数字）（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上其原因可能是________。乙同学测出该图线的斜率为，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）三、计算题（本题共4小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数，物体从静止开始运动，运动时间。求：（1）力在内对物体所做的功（2）力在内对物体所做功的平均功率（3）在末力对物体做功的瞬时功率15.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g。求：（1）该卫星所在处的重力加速度；（2）该卫星绕地球转动的角速度；（3）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。16.质量为m=2t的汽车在平直公路上由静止开始运动，若保持牵引力恒定，当速度增大到时汽车刚好达到额定功率，然后保持额定输出功率不变，再运动达到最大速，假设汽车行驶时受到的阻力恒为车重力的倍，取，求：（1）汽车的额定功率P；（2）汽车从开始运动至达到额定功率所用的时间；（3）汽车从静止开始运动至达到最大速度所前进的路程s。17.如图所示,固定斜面的倾角,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m初始时物体A到C点的距离为L．现给A、B一初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求此过程中:（1）物体A向下运动刚到C点时的速度;（2）弹簧的最大压缩量;（3）弹簧中的最大弹性势能．南京一中2021～2022学年度第二学期3月阶段性检测卷高一物理一、单选题（共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）1.在经典力学发展过程中，很多物理学家作出了卓越的贡献。下列说法正确的是（）A.伽利略认为力是维持物体运动的原因B.哥白尼是地心说的支持者C.开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律D.牛顿提出万有引力定律，并规定了引力常量G的数值和单位【答案】C【解析】【详解】A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，选项A错误；B．哥白尼是日心说的支持者，选项B错误；C．开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律，选项C正确；D．牛顿提出万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量G的数值，选项D错误。故选C。2.北京时间2021年10月16日6时56分，“神舟十三号”成功与“天和核心舱”完成对接，对接前“天和核心舱”的运行轨道高度约为390km，“神舟十三号”的运行轨道高度约为373km。它们的运行轨道均可视为圆周，对接前在各自轨道运行时，下列说法正确的是（）A.“天和核心舱”比“神舟十三号”周期长B.“天和核心舱”比“神舟十三号”线速度大C.“天和核心舱”比“神舟十三号”角速度大D.“天和核心舱”比“神舟十三号”加速度大【答案】A【解析】【详解】由万有引力提供向心力得解得所以可以看出轨道半径越大，周期越大，线速度、角速度、向心加速度越小。故选A。3.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（）A.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点B.地球在金星与太阳之间C.金星绕太阳公转一周时间小于365天D.相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】【分析】【详解】A．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，A错误；B．“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，B错误；C．根据开普勒第三定律金星绕太阳的轨道半径小于地球绕太阳的轨道半径，所以金星绕太阳公转一周时间小于365天，C正确；D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，因为是不同的天体在围绕太阳运动，D错误。故选C。4.北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（）A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B.在点由轨道1进入轨道2需要加速C.分别由轨道1与轨道2经过点时，加速度大小相等D.在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度【答案】C【解析】【分析】【详解】A．嫦娥五号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥五号的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，A错误；B．卫星在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2，B错误；C．在P点嫦娥五号卫星产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在P点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在P点时万有引力产生的加速度大小相等，方向相同，C正确；D．卫星做椭圆轨道运动时，从远月点P向近月点Q运动中，月球对卫星的引力做正功，故速度增大，即在轨道2经过P点时速度小于Q点速度，D错误。故选C。5.科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示．这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义，若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（）A.双黑洞的角速度之比ω1：ω2＝M2：M1B.双黑洞的轨道半径之比r1：r2＝M2：M1C.双黑洞的线速度之比v1：v2＝M1：M2D.双黑洞的向心加速度之比a1：a2＝M1：M2【答案】B【解析】【详解】A．双黑洞绕连线上的某点做匀速圆周运动的周期相等，角速度也相等，故A错误；B．双黑洞做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞间的距离为L，由G=M1r1ω2=M2r2ω2得双黑洞的轨道半径之比r1：r2＝M2：M1故B正确；C．由公式可知，双黑洞的线速度之比v1∶v2=r1∶r2=M2∶M1故C错误；D．由公式可知，双黑洞的向心加速度之比为a1：a2=r1：r2=M2：M1故D错误。故选B。6.水平传送带在电动机的带动下始终以速度匀速运动。某时刻在传送带上点处轻轻放上一个质量为的小物体，经时间小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为，物体未到右端，在这段时间内（）A.摩擦力对小物体做的功为B.摩擦力对小物体做功功率为C.由于物体与传送带相互作用产生的内能为D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为【答案】D【解析】【分析】【详解】A．对物体，由动能定理得fx物=故A错误；B．摩擦力对小物体做功的功率为故B错误；C．传送带上的A点对地的位移为x带=vt物体相对传送带的位移为x=x带-x物=所以x带=2x则Q=fx=fx物=故C错误；D．由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为故D正确。故选D。7.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法不正确的是（）A.沿着1和2下滑到底端时，物块的速度大小不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速度大小相同B.沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C.物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量相同【答案】A【解析】【详解】AB．设1、2、3木板与地面的夹角分别为、、，木板长分别为、、，当物块沿木板1下滑时，由动能定理有当物块沿木板2下滑时，由动能定理有又可得当物块沿木板3下滑时，由动能定理有又可得故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；CD．三个过程中产生的热量分别为则故CD正确，不符合题意。故选A。8.下列说法正确的是（）A.由功率表达式可知，功率P与做功W成正比，与做功时间t成反比B.由于功有正负，所以功是矢量C.某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零D.做自由落体运动的物体，重力做正功【答案】D【解析】【分析】【详解】A．功率表达式为比值法定义，功率大小由机器决定，与做功多少和时间无关。A错误；B．功有正负，但是功是标量，其合成不遵守平行四边形定则。B错误；C．某物体所受合力做功为零，有可能每个力都做功，但是其和是零。C错误；D．做自由落体运动的物体，重力做正功。D正确。故选D。9.汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（）A.汽车所受合外力对汽车所做的功为零B.如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度C.摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功D.当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小【答案】B【解析】【详解】A．汽车匀速驶上山坡，汽车所受合外力对汽车所做的功为零，故A正确；B．如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度故B错误；C．摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功，故C正确；D．当发动机输出功率为恒定时，根据车速越大，牵引力越小，故D正确。本题选错误，故选B。10.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（）A.动车组匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为【答案】C【解析】【分析】【详解】A．对动车由牛顿第二定律有若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误；B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有而以额定功率匀速时，有联立解得故C正确；D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，由动能定理可知可得动车组克服阻力做的功为故D错误；故选C。11.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（）A.物块下滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J【答案】B【解析】【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，A错误；B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J可得质量m＝1kg下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5B正确；C．由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得a＝2m/s2C错误；D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，选项D错误。故选B。二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共14分）12.在月球上的宇航员，若已知引力常量G和月球半径R，且手头有一个电子秒表，试设计实验测量月球的质量。（1）还需要使用的测量工具是______，测量的物理量及符号为______；（2）月球质量的表达式为______（利用已知量和测量量的符号表示）。【答案】①.刻度尺②.重物（比如钩码）从空中适当高处由静止释放，测出其下落高度h和下落时间t③.【解析】【详解】（1）[1][2]想办法测量月球表面的重力加速度，选用一重物（比如钩码）让它从一定高度自由落体，用刻度尺测出下落的高度h，用电子秒表测出下落时间t，根据算出当地的重力加速度（2）[3]根据可得月球的质量13.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。（1）甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：（a）将电火花计时器固定在铁架台上，（b）把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，（c）接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，（d）关闭电源，整理好仪器。（e）数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点、、、至第个点的距离如图乙所示，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，电源的频率为。从起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为________J，重锤动能的增加量为________J，从以上数据可以得到的实验结论________。（结果保留位有效数字）（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上其原因可能是________。乙同学测出该图线的斜率为，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】①.②.③.在实验误差允许范围内，重锤下落的过程中机械能守恒④.先释放重锤，后接通电源⑤.大于【解析】【详解】（1）（e）[1]重锤重力势能的减少量为[2]重锤的动能增加量为[3]由以上数据可得到动能增加量近似等于重力势能减少量，因此可得到的结论是：在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒。（2）[4]从图中可以看出，当重锤下落的高度为时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。[5]若无阻力，根据机械能守恒定律知则斜率若有阻力，则测得的重力加速度小于当地重力加速度，即大于。三、计算题（本题共4小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数，物体从静止开始运动，运动时间。求：（1）力在内对物体所做的功（2）力在内对物体所做功的平均功率（3）在末力对物体做功的瞬时功率【答案】（1）96J；（2）24W；（3）48W【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律可得解得a=1m/s24s内的位移为力F在4s内对物体所做功为（2）平均功率为（3）4s末的速度为在4s末力F对物体做功的瞬时功率为15.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g。求：（1）该卫星所在处的重力加速度；（2）该卫星绕地球转动的角速度；（3）若某时刻卫星通过赤道上