湖北省武漢市某中學2024-2025學年高一年級下冊3月月考物理試卷

武漢六中2025年高一下學期第1次月考物理試題

考試時間：75分鐘試卷滿分：100分

一、選擇題：（共10題，17每題只一個選項正確，選對得4分，錯選不得分。810每題有多

個選項正確，全部選對得4分，選對不全得2分，錯選不得分。共40分）

1.在探索宇宙奧秘的歷史長河中，下列描述中正確的是（）

A.萬有引力定律描述的是一種只在大質(zhì)量天體之間存在的引力

B.天文學家第谷通過觀測行星的運動，記錄了大量數(shù)據(jù)并總結(jié)出行星運動的定律

C.牛頓通過實驗驗證了萬有引力定律

D.“地心說”認為地球是靜止不動的，太陽和其他行星都繞地球運動

【答案】D

【解析】

【詳解】A.萬有引力定律適用于任意兩個物體之間，故A錯誤；

B.天文學家第谷通過觀測行星的運動，記錄了大量數(shù)據(jù)，開普勒總結(jié)出行星運動的定律，故B錯誤；

C.牛頓在前人對天體運動研究的基礎上，結(jié)合自己提出的運動定律總結(jié)推導出了萬有引力定律，卡文迪許

通過實驗驗證了萬有引力定律，故C錯誤；

D.“地心說”認為地球是宇宙的中心，且是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運動，故D正確。

故選D。

2.中國預計將在2028年實現(xiàn)載人登月計劃，把月球作為登上更遙遠行星的一個落腳點。如圖所示是“嫦娥

一號奔月”的示意圖，“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后經(jīng)多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成

為繞月衛(wèi)星。關(guān)于“嫦娥一號”下列說法正確的是（）

24h軌道48h軌道

16h軌道

A.發(fā)射時的速度必須達到第三宇宙速度

B.在繞地軌道中，公轉(zhuǎn)半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方之比不變

C.在軌道I上運動時的速度小于軌道II上任意位置的速度

D.繞月軌道n變軌到I上需點火加速

【答案】B

第1頁/共18頁

【解析】

【詳解】A.第三宇宙速度，又叫逃逸速度，即能夠脫離太陽系的最小發(fā)射速度，“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后經(jīng)

多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，可沒有脫離地球的引力范圍，因此發(fā)射時的速度應小于第二宇宙速度，A

錯誤；

B.在繞地軌道中，中心天體都為地球，由開普勒第三定律可得J=K,則有公轉(zhuǎn)半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周

T-

期的平方之比不變，B正確；

C.設軌道I上運動時的速度為VI，軌道II上近月點的速度為V2,軌道II上遠月點的速度為玲，若在軌道n

上的遠月點建立以月球球心為圓心的圓軌道，其速度為V4，由衛(wèi)星加速將會做離心運動，以及線速度與軌

道半徑的大小關(guān)系可知

V2>V1

V4>V3

由萬有引力提供向心力，可得

由上式可知

Vl>V4

因此可得

V2>V1>V4>V3

因此在軌道I上運動時的速度不是小于軌道n上任意位置的速度，c錯誤；

D.由C選項解析可知，繞月軌道II變軌到I上需點火減速，D錯誤。

故選B。

3.神舟十九號與空間站在同一圓周軌道上繞地球做勻速圓周運動，若要使后方的神舟十九號在該軌道追上

空間站，神舟十九號持續(xù)噴射燃氣的方向可能正確的是()

神舟十九號/學氣方向神舟十九號

A.B.

產(chǎn)/噴氣方R

/空間站空間站

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神舟十九號神舟十九號

D

/D.了

空間站噴氣方向空間站1

觸氣方向

【答案】A

【解析】

【詳解】要想使神舟十九號在與空間站的同一軌道上對接，則需要使神舟十九號加速，與此同時要想不脫

離原軌道，根據(jù)向心力的表達式可得，必須要增加向心力，即噴氣時產(chǎn)生的推力一方面有沿軌道向前的分

量，另一方面還要有指向地心的分量，而因噴氣產(chǎn)生的推力與噴氣方向相反。

故選Ao

4.如圖所示為一種潮汐發(fā)電示意圖，左方為陸地和海灣，右側(cè)為大海，中間為水壩，其下有通道，水流經(jīng)

通道即可帶動發(fā)電機工作。漲潮時開閘蓄水，落潮時開閘放水，均在內(nèi)外水面高度相同時關(guān)閉閘門。設海

灣的平均面積為S,每次漲落潮海灣內(nèi)外水位落差為〃，一天漲潮、落潮各一次。水的密度為0,重力加速

度為g,設一天的時間為人則（）

海灣海灣

A.一次落潮時流出海灣的海水質(zhì)量為2PM

B.一次落潮時海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做的功為2P窕IT

C.一天內(nèi)海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做功的功率為

P"t'

D.一天內(nèi)海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做功的功率為冽蚣

【答案】C

【解析】

【詳解】A.一次落潮時流出海灣的海水質(zhì)量為川瓦故A錯誤；

B.一次落潮時海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做的功為

mg-0.5h=pShg?O5h=O5pSgh：

第3頁/共18頁

故B錯誤；

CD.一天內(nèi)海水流經(jīng)通道兩次，海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做的總功為oSg/P,對應海水流經(jīng)通道對發(fā)電機做功

的功率為故C正確，D錯誤。

t

故選C。

5.隨著科技的發(fā)展，人類必將揭開火星的神秘面紗.如圖所示，火星的人造衛(wèi)星在火星赤道的正上方距離火

星表面高度為R處環(huán)繞火星做勻速圓周運動，已知衛(wèi)星的運行方向與火星的自轉(zhuǎn)方向相同，。點為火星赤

道上的點，該點有一接收器，可接收到衛(wèi)星發(fā)出信號。已知火星的半徑為K,火星同步衛(wèi)星的周期為r,

近火衛(wèi)星的線速度為，引力常量為G。則下列說法正確的是（）

C./點連續(xù)收到信號的最長時間為4缶AD.火星同步衛(wèi)星到火星表面的高度為?因/?

3v

【答案】D

【解析】

【詳解】A.對于近火衛(wèi)星，由

Mmv2

U——=m-

R2R

解得

G

故A錯誤；

B.由萬有引力提供向心力可得

八Mm4/f門

G——=fn—rx2A

4/T7甲

結(jié)合

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G

可解得衛(wèi)星圍繞火星做圓周運動的周期

T4岳R

A=----------

V

故B錯誤;

C.以火星為參考系，則衛(wèi)星圍繞火星做圓周運動的角速度為

,2n2K

Ct)=WE-Wj4--................—

。點能夠連續(xù)接收到的衛(wèi)星信號范圍如圖所示，由幾何關(guān)系可知圓弧所對應的圓心角為120°故a點能夠

連續(xù)接收到衛(wèi)星信號的最長時間為

1In

t=-x——

3

解得

4日RT

3卜r-4向R)

故C錯誤;

D.由于同步衛(wèi)星的周期與火星自轉(zhuǎn)的周期相同，設同步衛(wèi)星的軌道半徑為廣，則有

_Mm4JT

6—m-r

又

解得

”R

47r

故D正確。

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6.我國的北斗系統(tǒng)主要由地球同步軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星組成，若其中兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)環(huán)繞地球做勻

速圓周運動，且繞行方向相同，如圖甲所示；兩衛(wèi)星之間的距離Ar隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，圖中R

為地球半徑，地球表面重力加速度大小為g,不考慮兩衛(wèi)星之間的作用力，計算時63=3。下列說法正

A.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為12B.中軌道衛(wèi)星的加速度大小為gg

2

C.圖乙中的T為24小時D.中軌道衛(wèi)星的運動周期為：丁

【答案】D

【解析】

【詳解】A.將中軌道衛(wèi)星設為a,同步衛(wèi)星設為6,兩衛(wèi)星做勻速圓周運動的半徑分別為憶、以，根據(jù)圖

甲和圖乙可得

弓+4=9.6/?

rh-ra=3.6/?

解得

r,=3K

rh=6.67?

第6頁/共18頁

故A錯誤；

B.由萬有引力定律及牛頓第二定律得

GMm

——=ma

r：

將r.=代入解得中軌道衛(wèi)星的加速度為

故B錯誤；

CD.設衛(wèi)星a、b的運行周期分別為，、「、，由圖乙可知每隔時間T兩衛(wèi)星距離最近，即每隔時間T,衛(wèi)

星。就比衛(wèi)星6多轉(zhuǎn)了一周，則有

根據(jù)開普勒第三定律有

i=i

聯(lián)立解得

2

寸

Tt=IT

由于

1=24h

所以

T=I2h

故C錯誤，D正確。

故選D。

7.電影中的太空電梯非常吸引人。現(xiàn)假設已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上

的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中配重空間站比同步空間站

更高，P是纜繩上的一個平臺。下列說法正確的是（）

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超級纜繩配重空間站

赤道、^基地

A,太空電梯上各點加速度與該點離地球球心的距離的平方成反比

B.超級纜繩對P平臺的作用力方向指向地心

C.若從配重空間站向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝配重空間站轉(zhuǎn)動的方向向前運動，一邊落

向地球

D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，且斷裂處為橢圓的近地點

【答案】D

【解析】

【詳解】A.太空電梯上各點具有相同的角速度，根據(jù)

可知太空電梯上各點加速度與該點離地球球心的距離成正比，故A錯誤；

B.P平臺如果只受地球萬有引力，則圓周運動角速度比同步空間站要快，而實際圓周運動角速度等于同步

空間站角速度，則在萬有引力之外，尸平臺還受到纜繩拉力，故地球的引力與纜繩拉力提供P平臺做圓周

運動所需的向心力，尸平臺做圓周運動所需的向心力小于地球?qū)λ娜f有引力，所以超級纜繩對尸平臺的

作用力方向背離地心，故B錯誤；

C.若從配重空間站向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝配重空間站轉(zhuǎn)動的方向向前運動，一邊遠

離地球，做離心運動，故C錯誤；

D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，其斷裂處為橢圓的近地點，因為在近地點

線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D正確。

故選D。

8.下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是（）

A,重力勢能的變化，只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實際經(jīng)過的路徑無關(guān)

B.重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān)

C.重力勢能是矢量，當重力對物體做正功時，物體的重力勢能減少

D.重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨具有的

【答案】ABD

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【解析】

【詳解】A.重力勢能的變化，只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實際經(jīng)過的路徑無關(guān)，選項A正確；

B.重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān)，選項B正確；

C.重力勢能是標量，當重力對物體做正功時，物體的重力勢能減少，選項C錯誤；

D.重力勢能是物體和地球系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨具有的，選項D正確。

故選ABDo

9.作為2020夏季奧運會的主辦國，日本的“東京8分鐘”驚艷亮相里約奧運閉幕式。地理位置上，東京與里

約恰好在地球兩端，片中，日本首相化身馬里奧，通過打穿地球的管道，從東京一躍到達里約現(xiàn)場，帶來

了名為“東京秀”的表演環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零?，F(xiàn)假

設地球是一半徑為R、質(zhì)分布均勻的實心球體，。為球心。不考慮空氣阻力，關(guān)于人在地球管道中的運動，

下列說法正確的是（）

A.通過。點前后分別做勻加速和勻減速運動，不需要動力裝置和剎車裝置

B.通過。點前后分別做加速和減速運動，加速度先變小后變大

C.到達。點時的速度最大，加速度為零

D.在沿管道運動過程中不受引力作用，處于完全失重狀態(tài)，所以需要動力裝置和剎車裝置

【答案】BC

【解析】

【分析】

【詳解】通過。點前，人受到的引力指向地心。，故做加速運動，且球殼厚度越來越大，中間球體體積越

來越小，則人所受引力越來越小，則加速度越來越小，當?shù)竭_O點時，所受引力為零，則加速度為零，速

度達到最大，通過。點后，所受引力越來越大且方向指向。點，故人做減速運動，且加速度變大。

故選BC。

10.2022年1月22日，我國將一顆失效的北斗二號G2衛(wèi)星從軌道半徑為Ri的地球同步軌道上變軌后運行

到軌道半徑為&的“墓地軌道”上，此舉標志著航天器被動移位和太空垃圾處理新方式的成功執(zhí)行。該過

程的簡化示意圖如圖所示。已知橢圓形轉(zhuǎn)移軌道與同步軌道和“墓地軌道”分別相切于尸、0兩點，則北斗

二號G2衛(wèi)星（）

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Q

墓地軌道

A.在轉(zhuǎn)移軌道上。點的加速度小于在“墓地軌道”上Q點的加速度

B.在轉(zhuǎn)移軌道上。點的速度小于在“墓地軌道”上。點的速度

C.在轉(zhuǎn)移軌道上尸點的速度與Q點速度之比為RiK2

R+R]R+R

D,沿轉(zhuǎn)移軌道從尸點運動到。點所用的時間為二二二天

4%V2A,

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律有

Mm

G—―=ma

R2

解得

GM

a=—―

R2

可知衛(wèi)星在軌道上離地心的距離相同時，則其所處位置的加速度相同，在轉(zhuǎn)移軌道上。點和“墓地軌道”上

。點距地心的距離相同，因此加速度相同，故A錯誤；

B.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上。點必須點火加速，使其自身做離心運動才能進入“墓地軌道”軌道，因此，衛(wèi)星在轉(zhuǎn)

移軌道上。點的速度小于在“墓地軌道”上Q點的速度，故B正確；

C.根據(jù)開普勒第二定律可知，物體在同一軌道上環(huán)繞中心天體運行時，在相同時間內(nèi)與地心連線掃過的面

積相等，設衛(wèi)星分別在遠地點Q和在近地點P分別運行極短時間Ar,則有

可得

vR、

rpT

故c錯誤；

D.根據(jù)幾何關(guān)系可得轉(zhuǎn)移軌道的半長軸

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a+R、

a=-------

2

根據(jù)開普勒第三定律可得

.一）

邛出

其中同步衛(wèi)星軌道運行周期

L=?天

解得

7_4+&/4+&天

2~2/?,V2.

從P運動到Q的時間為半個周期為

/_&+R］儼1+&

4-V2M

故D正確。

故選BDo

二、實驗題：（每空2分，共16分）

H.小明利用實驗室的器材設計了如圖甲所示的實驗裝置進行“驗證力的平行四邊形定則”實驗。固定在豎直

木板上的量角器直邊水平，三根細繩分別連接彈簧測力計a、b和重物，三根細繩的節(jié)點。與量角器的中心

點在同一位置。某次實驗測得彈簧測力計、/＞的示數(shù)和重物的重力分別為5、和G,并根據(jù)實驗數(shù)

據(jù)作圖如圖乙所示。

on0

120°Y60°

17cBV,

/F,

土寸

180?！挂唬糬3-干-」0。工―

1

甲乙

（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是—

A.本實驗采用了等效替代的物理思想

B.彈簧測力計必須與量角器平行

C.連接結(jié)點。的三根細繩必須等長

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D.連接彈簧測力計的兩細繩之間的夾角越大越好

（2）圖乙中，（選填尸或尸）大小等于重物的真實重力。

（3）彈簧測力計。對準八?？潭龋瑥椈蓽y力計"從180刻度繞。點沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)至120?？潭冗^程

中，彈簧測力計6示數(shù)0（選真"一直增大”“一直減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）

【答案】（1）AB（2）尸

（3）先減小后增大

【解析】

【小問1詳解】

A.本實驗采用了等效替代的物理思想，故A正確；

B.測量時彈簧測力計必須與量角器平行且在同一豎直平面內(nèi)，故B正確；

C.連接結(jié)點。的三根細繩等長與否對實驗無影響，故C錯誤；

D.為減小實驗誤差，與兩彈簧測力計相連的細繩之間的夾角要適當大一點，但不是越大越好，故D錯誤;

故選AB。

【小問2詳解】

圖乙中，k大小等于重物c的真實重力，尸是利用平行四邊形定則作出的合力的理論值。

【小問3詳解】

畫出力的矢量三角形，如圖所示

可知彈簧測力計a的示數(shù)一直減小，彈簧測力計b的示數(shù)先減小后增大。

12.某實驗小組用如圖1所示裝置做“探究加速度與力關(guān)系”實驗。輕質(zhì)動滑輪兩邊的輕繩均與長木板平行,

打點計時器所接電源的頻率為50Hz,不計滑輪軸的摩擦。

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（1）實驗前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時（填“需要”或“不需要”）懸掛鉤碼，將長木板沒有

定滑輪的一端適當墊高，接通電源，輕推小車，如果紙帶上打出的點,表明平衡了摩擦力。

（2）按正確操作，打出的一條紙帶如圖2所示，在紙帶上標出了5個計數(shù)點A、B、C、D、E,相鄰2個

計數(shù)點之間有4個計時點沒有標出，測出各計數(shù)點與A點之間的距離，則此次實驗中小車運動的加速度大

小。=ms：（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。若交流電的實際頻率小于50Hz,則求得的小車加速度

（填“大于”或“小于”）小車的真實加速度。

4BC10

L39。J|

8.79"單位：cm

14.70

21.60

圖2

（3）以彈簧測力計的示數(shù)尸為橫坐標，小車的加速度。為縱坐標，畫出的uF圖像是一條過原點的傾斜

直線，求得圖線的斜率為左，則小車的質(zhì)量為的=

【答案】（1）①.不需要②.間隔均勻

（2）①.1.0②.大于

⑶-

A

【解析】

【小問1詳解】

[1]⑵平衡摩擦力時不需要懸掛鉤碼，如果紙帶上打出的點間隔均勻，表明平衡了摩擦力。

【小問2詳解】

（21.60-8.79-8.791xlO'2,?…一

[1]根據(jù)逐差法可知加速度大小為。=—-「——--m/s-=1.0m/s-

2x（0.10）

⑵若交流電的頻率實際小于50Hz,則打點周期偏大，實際計算時仍按原來的值計算，則求得的加速度偏大。

【小問3詳解】

由2F-Mo

得到"=三斤

M

2

根據(jù)題意一=4

M

2

得到“=亍

三、解答題

第13頁/共18頁

13.如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m=5xl()3kg的重物豎直吊起的過程中，

重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a=2m/s2,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保

持該功率繼續(xù)加速直到重物做Vm=6m/s的勻速運動。g10m/s2,不計額外功。求：

(1)重物在勻加速運動時的牽引力;

(2)起重機允許輸出的最大功率；

(3)起重機在第2秒末的輸出功率。

【答案】(1)6X104N

(2)3X105W(3)24X105W

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)牛頓第二定律

Fmg=ma

得

F=mg+ma=5X103kgX10m/s2+5X103kgX2m/s2=6X104N

即重物在勻加速運動時的牽引力為6X104N；

【小問2詳解】

設起重機允許輸出的最大功率為尸，重物達到最大速度時，拉力/等于重力。

f=mg

P=/vm=?JgVm=5X103kgX10m/s2X6mzs=3X105W

即起重機允許輸出的最大功率為3X1()5W；

【小問3詳解】

由設勻加速運動結(jié)束時重物速度為也，此時起重機功率為P,重物受到拉力為尸；則有

P

V.=一

又根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知

第14頁/共18頁

v\=ati

P3x10s一

t.=—=-----；----s=2.5s

Fa6x10、2

即重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間2.5s；

由t2=2s時，重物處于勻加速運動階段，設此時速度為V2,輸出功率為P',則

V2-at2

P'=FV2

聯(lián)立解得

P'=Fah=6X104NX2m/s2X2s=2.4X105W

14.己知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零，在球體內(nèi)部距離球心r處，質(zhì)點受到的萬有引力

就等于半徑為r的球體對其的引力。如圖所示，有一質(zhì)量為〃、半徑為R、球心為。、密度均勻的球體，距

球體表面R處有一質(zhì)量為加”的質(zhì)點Q,此時實心球。對Q的萬有引力為(未知)，從球。中挖去一半

徑為1/？的球體"后，剩下部分為一個球殼A,已知引力常量為G,球體體積公式：/求：

(1)質(zhì)點Q在距球心2R的Q處時，它受到球殼A的萬有引力大??；

(2)如圖所示，若質(zhì)點Q在空腔中任意一位置P時，它所受球殼A的萬有引力大小。

【答案】(1)。衛(wèi)執(zhí)

36/

(2)

2R2

【解析】

【小問1詳解】

設球的密度為P，則挖去的小球質(zhì)量為。6?

3⑴8

FG業(yè)V-Gm叱

質(zhì)點Q受到球殼A的引力為?2R\j3Rj

第15頁/共18頁

.，...7"町,

解得/]=(，-*

36/?

【小問2詳解】

大球?qū)點的引力為

￡

小球?qū)點的引力為

故尸點受力為尸

R

________R

由三角形法則可知OP-O'P=-

解得9=G粵

2R1

15.建立物理模型對實際問題進行分析，是重要的科學思維方法。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引

力為零。假設地球可視為一個質(zhì)量分布均勻且密度為P的球體，地球的半徑為R,引力常量為G,不考慮

(1)試推導第一宇宙速度v的表達式；

(2)如圖1所示，假設沿地軸的方向鑿通一條貫穿地球南北兩極的小洞，把一個質(zhì)量為機的小球從北極的

洞口由靜止狀態(tài)釋放后，小球能夠在洞內(nèi)運動，不考慮其它星體的作用，以地心為原點，向北為正方向建

立x軸，寫出小球所受引力廠隨H4R)變化的函數(shù)并在圖2中畫出其圖像。

(3)在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個場景：地球在木星的強大引力作用下，加速向木星靠近，當?shù)?/p>

球與木星球心之間的距離小于某個值d時，地球表面物體就會被木星吸走，進而導致地球可能被撕裂。這

個臨界距離d被稱為“洛希極限”。已知，木星和地球的密度分別為，3和P,木星和地球的半徑分別為

4和R,且d?R。請據(jù)此