精品解析：山西省大同市浑源县第七中学校2022-2023学年高一下学期第三次月考物理试题

2022—2023学年第二学期高一年级第三次月考物理试题 试题满分：100分　　考试时间：90分钟 一、单选题（共8小题） 1. 关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（　　） A. 当作用力做正功时，反作用力一定做负功 B. 当作用力不做功时，反作用力也不做功 C. 作用力与反作用力所做的功一定是大小相等 D. 作用力做正功时，反作用力也可以做正功 2. 在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一直线上，如图所示，当卫星B经过一周期时间，则（　　） A. 各卫星角速度相等，因而三星仍在一直线上 B. A超前于B，C落后于B C. A超前于B，C超前于B D. A、C都落后于B 3. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（　　） A. 16 km/s  B. 32 km/s C. 4km/s D. 2 km/s 4. 地球同步卫星是指在地球同步轨道上自西向东运行人造卫星。如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2上从Q点运动到P点时做加速运动 C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度 D. 卫星在P点从轨道2进入轨道3时需要加速 5. 某质量为的战舰，其额定功率为，最大航速为。在一次航行中，战舰上的速度计显示速度为，已知此时战舰以额定功率航行，则其加速度的大小是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止．则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（ ） A. 摩擦力对物体做功为－μmglcos θ B. 斜面对物体的弹力做的功为mglsin θcos2 θ C. 重力对物体做的功为mgl D. 斜面对物体做的功为0 7. 如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点沿圆弧运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为0 B. 悬线的拉力做功为mgL C. 空气阻力做功为 D. 摆球克服空气阻力做功为fL 8. 如图所示，特殊材料制成的上表面水平，相同材料制成的置于上，并与保持相对静止，、一起沿固定的粗糙斜面从底端以一定的初速度沿斜面向上滑动，从、上滑到速度减为零的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 斜面对的作用力不做功 B. 斜面对的作用力做正功 C. 物体处于超重状态 D. 对的摩擦力做负功 二、多选题（共4小题） 9. 在平直公路上匀速行驶的汽车看到前方有情况发生立即刹车，经5s停车，在停车前的最后1s内行驶的距离是2m，若汽车刹车后做的是匀减速运动，以下说法正确的是（ ） A. 汽车刹车后的加速度大小为2m/s2 B. 汽车刹车后共滑行了50m C. 汽车刹车时的速度大小为10m/s D. 汽车刹车后的平均速度大小为10m/s 10. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。下列说法正确是（　　） A. 两车做同向运动 B 两车做反向运动 C. 甲车的加速度大小先增大后减小 D. 乙车的加速度大小先减小后增大 11. 质量为3kg物体，从高45 m处自由落下(g取10 m/s2)，在下落的过程中( 　　) A. 前2 s内重力做功的功率为300 W B. 前2 s内重力做功的功率为675 W C. 第2 s末重力做功的功率为600 W D. 第2 s末重力做功的功率为900 W 12. 中国科幻电影流浪地球讲述了地球逃离太阳系的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成的孤立系统，三星的质量相等、半径均为，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为，三星绕O点做周期为的匀速圆周运动。已知万有引力常量为，忽略星体的自转，下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动的半径为 B. 每个星球的质量为 C. 每个星球表面的重力加速度大小为 D. 每个星球的第一宇宙速度大小为 三、实验题（共1小题） 13. 某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格边长L为10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖。 （1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为（________cm，________cm）； （2）小球平抛的初速度大小为________m/s； （3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以为纵轴，为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度________m/s。 四、计算题（共4小题） 14. 如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，轨道舱到月球表面的距离为h，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。求： （1）月球的质量M； （2）月球的第一宇宙速度； （3）轨道舱绕月飞行的周期T。 15. 一种氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定输出功率为，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为。达到额定功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了一段距离，直到获得最大速度后才匀速行驶。求： （1）汽车的最大行驶速度； （2）汽车匀加速启动阶段结束时速度大小。 16. 质量为5 kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v－t图像如图所示。（g取10 m/s2）求： （1）物体与水平地面间的动摩擦因数μ； （2）全过程物体克服摩擦力做的功W克； （3）水平恒力F的最大功率Pm。 17. 一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求： (1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？ (2)剩余部分对m2的万有引力为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022—2023学年第二学期高一年级第三次月考物理试题 试题满分：100分　　考试时间：90分钟 一、单选题（共8小题） 1. 关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（　　） A. 当作用力做正功时，反作用力一定做负功 B. 当作用力不做功时，反作用力也不做功 C. 作用力与反作用力所做的功一定是大小相等 D. 作用力做正功时，反作用力也可以做正功 【答案】D 【解析】 【详解】作用力做正功，反作用力可以做正功、负功或不做功，故ABC错误，D正确。 故选D。 2. 在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一直线上，如图所示，当卫星B经过一周期时间，则（　　） A. 各卫星角速度相等，因而三星仍在一直线上 B. A超前于B，C落后于B C. A超前于B，C超前于B D. A、C都落后于B 【答案】B 【解析】 【详解】设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力和牛顿运动定律，有：，解得：T＝2π；由于rA＜rB＜rC．所以TA＜TB＜TC，当卫星B经过一个周期时，卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于B．选项B正确；故选B． 3. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（　　） A. 16 km/s  B. 32 km/s C. 4km/s D. 2 km/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设地球质量M，某星球质量6M，地球半径r，某星球半径1.5r；万有引力提供向心力做匀速圆周运动得 解得卫星在圆轨道上运行时的速度 分别代入地球和某星球的各物理量，得 解得 v星球=2v地球=16km/s 故选A。 4. 地球同步卫星是指在地球同步轨道上自西向东运行的人造卫星。如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2上从Q点运动到P点时做加速运动 C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度 D. 卫星在P点从轨道2进入轨道3时需要加速 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 ， r越大，v越小，故A错误； B．卫星在轨道2上由开普勒第二定律可得，从Q点运动到P点卫星做减速运动，故B错误； CD．卫星在Q点从轨道1进入轨道2需要加速，所以卫星在轨道2上经过Q点的速度大。同理，卫星从轨道2进入轨道3时也要加速，故C错误，D正确。 故选D。 5. 某质量为的战舰，其额定功率为，最大航速为。在一次航行中，战舰上的速度计显示速度为，已知此时战舰以额定功率航行，则其加速度的大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】战舰以最大航速匀速前进时，有 则 在一次航行中，速度为有 得 又 解得战舰的加速度大小 选项A正确，BCD错误。 故选A。 6. 如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止．则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（ ） A. 摩擦力对物体做的功为－μmglcos θ B. 斜面对物体的弹力做的功为mglsin θcos2 θ C. 重力对物体做的功为mgl D. 斜面对物体做的功为0 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：物体处于静止，对物体受力分析可得，在竖直方向 mg="Ncosθ+fsinθ" ； 在水平分析 Nsinθ=fcosθ 解得 N=mgcosθ；f=mgsinθ；支持力与竖直方向的夹角为θ，摩擦力做的功 Wf=-fcosθ•l=-mglsinθcosθ，故A错误；支持力做的功为WN=Nsinθ•s=mgssinθcosθ，支持力做功的功率为：mgcosθ•vsinθ，故B错误；重力做功为零，故C错误；由于匀速运动，所以斜面体对物体作用力的合力与速度方向垂直，则作用力做的总功为零，故D正确；故选D． 考点：功 7. 如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点沿圆弧运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为0 B. 悬线的拉力做功为mgL C. 空气阻力做功为 D. 摆球克服空气阻力做功为fL 【答案】C 【解析】 【详解】A．摆球所受重力竖直向下，摆球位移有竖直向下的分量，故重力做功不为零，故A错误； B．悬线拉力始终与v垂直，不做功，故B错误； CD．将圆弧路径分成若干小圆弧（尽量小），每一段小圆弧上可认为f是恒力，所以f所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即 Wf＝－（fΔx1＋fΔx2＋…）＝-fπL 故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，特殊材料制成的上表面水平，相同材料制成的置于上，并与保持相对静止，、一起沿固定的粗糙斜面从底端以一定的初速度沿斜面向上滑动，从、上滑到速度减为零的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 斜面对的作用力不做功 B. 斜面对的作用力做正功 C. 物体处于超重状态 D. 对的摩擦力做负功 【答案】D 【解析】 【详解】AB．受力分析可知，斜面对的作用力有垂直斜面向上的支持力和沿斜面向下的摩擦力，支持力不做功，摩擦力做负功，则斜面对的作用力做负功，故A、B错误。 C．物体沿斜面向上减速，有沿斜面向下的加速度，所以物体处于失重状态，故C错误。 D．对的摩擦力水平向左，沿斜面向上运动过程中，该摩擦力做负功，故D正确。 故选D． 二、多选题（共4小题） 9. 在平直公路上匀速行驶的汽车看到前方有情况发生立即刹车，经5s停车，在停车前的最后1s内行驶的距离是2m，若汽车刹车后做的是匀减速运动，以下说法正确的是（ ） A. 汽车刹车后的加速度大小为2m/s2 B 汽车刹车后共滑行了50m C. 汽车刹车时的速度大小为10m/s D. 汽车刹车后的平均速度大小为10m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】汽车刹车做匀减速直线运动，最后停止，可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动，则：根据，解得，A错误；汽车刹车后共滑行的距离，B正确；汽车刹车时的速度大小，C错误；汽车刹车后的平均速度，D正确． 10. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. 两车做同向运动 B. 两车做反向运动 C. 甲车的加速度大小先增大后减小 D. 乙车的加速度大小先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．甲、乙两汽车速度都为正值，两车做同向运动，故A正确，B错误； CD．图像的斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知甲汽车图像的斜率的绝对值先减小后增大，乙汽车图像的斜率的绝对值先减小后增大，故甲车的加速度大小先减小后增大，乙车的加速度大小先减小后增大，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 质量为3kg物体，从高45 m处自由落下(g取10 m/s2)，在下落的过程中( 　　) A. 前2 s内重力做功的功率为300 W B. 前2 s内重力做功的功率为675 W C. 第2 s末重力做功的功率为600 W D. 第2 s末重力做功的功率为900 W 【答案】AC 【解析】 【分析】根据题中选项可知，本题考查功率，根据平均功率和瞬时功率的规律，运用功率公式、做功公式、位移时间公式、速度时间公式等，进行分析推断。 【详解】AB．前2s内下降的位移 则重力做功的平均功 故A正确，B错误； CD．第2s末的速度 v=gt=10×2m/s=20m/s 则第2s末重力做功的功率 P=mgv=30×20W=600W 故C正确，D错误； 故选AC。 12. 中国科幻电影流浪地球讲述了地球逃离太阳系的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成的孤立系统，三星的质量相等、半径均为，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为，三星绕O点做周期为的匀速圆周运动。已知万有引力常量为，忽略星体的自转，下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动的半径为 B. 每个星球质量为 C. 每个星球表面的重力加速度大小为 D. 每个星球的第一宇宙速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如图所示，三星均围绕边长为d的等边三角形的中心做匀速圆周运动，由几何关系，匀速圆周运动的半径 故A错误； B．设星球的质量为，星球间的万有引力，如下图所示 星球做匀速圆周运动的向心力 由牛顿第二定律 综合可得 故B正确； C．星球表面重力近似等于万有引力 结合 可得星球表面的重力加速度 故C错误； D．由 结合 可得星球的第一宇宙速度 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共1小题） 13. 某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格边长L为10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖。 （1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为（________cm，________cm）； （2）小球平抛的初速度大小为________m/s； （3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以为纵轴，为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度________m/s。 【答案】 ①. 60 ②. 60 ③. 2 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]平抛运动满足水平方向做匀速直线运动，由图表可知经过相等时间小球在水平方向经过20cm，所以4点的水平坐标应为60cm； [2]平抛运动满足竖直方向做匀加速直线运动，由图表可知经过相等时间小球在竖直方向下落高度增量 故4点的纵坐标为60cm； （2）[3]根据，可得图中相邻两拍摄点之间的时间间隔为 可得小球平抛的初速度大小为 （3）[4]水平方向 竖直方向 消去得 可知斜率 解得 四、计算题（共4小题） 14. 如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，轨道舱到月球表面的距离为h，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。求： （1）月球的质量M； （2）月球的第一宇宙速度； （3）轨道舱绕月飞行的周期T。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设月球表面上质量为m1的物体，其在月球表面有 月球质量 （2）根据重力和向心力的关系可知 解得 （3）轨道舱绕月球做圆周运动，设轨道舱的质量为m，由牛顿运动定律得 解得 15. 一种氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定输出功率为，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为。达到额定功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了一段距离，直到获得最大速度后才匀速行驶。求： （1）汽车的最大行驶速度； （2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小。 【答案】（1）40m/s；（2）20m/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）汽车的最大行驶速度 （2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为，由 解得 由 解得 16. 质量为5 kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v－t图像如图所示。（g取10 m/s2）求： （1）物体与水平地面间的动摩擦因数μ； （2）全过程物体克服摩擦力做的功W克； （3）水平恒力F的最大功率Pm。 【答案】（1）02；（2）500J；（3）200W 【解析】 【分析】 【详解】（1）撤去拉力后物体的加速度a2=2m/s2，物体所受的摩擦力 f=μmg=ma2=10N 解得 μ=0.2 （2）全过程物体的位移 克服摩擦力做的功 Wf=fx=500J （3）物体受F作用时的加速度 a1=2m/s2 由牛顿第二定律可得 F－f=ma1 解得 F=20N 水平恒力F的最大功率 Pm=Fvm=200W 17. 一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求： (1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？ (2)剩余部分对m2的万有引力为多大？ 【答案】(1)G；(2)G 【解析】 【详解】(1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为 F2＝G＝G (2)将挖去小球填入空穴中，由V＝πR3，m＝ρV可知，大球的质量为8m，则挖去小球前大球对m2的万有引力为 F1＝G＝G m2所受剩余部分的万有引力为 F＝F1－F2＝G 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$