精品解析：吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

长春二实验高一（下）4月月考测试卷 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修二第五章~第八章第一节。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，每题4分；第8~10题有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于功的概念，以下说法正确的是（　　） A. 力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B. 功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用 C. 若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D. 某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都不做功 2. 某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进距离．若先后两次拉力做的功分别为和，拉力做功的平均功率分别为和，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为，则地球的平均密度是( ) A. B. C. D. 4. 质量为2 t的汽车，发动机的额定功率为30 kW，在水平路面上能以15 m/s的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为（　　） A. 2×103 N B. 3×103 N C. 5×103 N D. 6×103 N 5. 我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是 A. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B. 使飞船与空间实验室同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 D. 飞船先在比空间实验室半径小轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 6. 如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确是（　　） A. 物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，处于平衡状态 B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力四个力作用 C. 在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘 D. 在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 7. 如图是某同学设计的风力选种装置。两种质量不同、大小相同的种子和从点以相同的速度进入光滑的水平面，在虚线区域有恒定风力，其余区域无风，设风力可以看成种子受到沿风方向恒力的作用，种子的质量大于种子的质量，则下列表示种子运动轨迹图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，某卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，该卫星在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，B点为近月点，大约距月球表面15公里。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小大于B点速度大小 B. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小等于轨道Ⅰ上A点速度大小 C. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小等于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小大于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 9. 如图所示，小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动，已知圆形轨道的半径为R，当小环通过轨道最高点M点时，以下说法正确的是（　　） A. 小环通过M点时的最小速率为零 B. 小环通过M点时的最小速率为 C. 小环通过M点时可能受轨道向上的支持力 D. 小环通过M点时可能受轨道向下的压力 10. 中国首辆火星车命名“祝融号”。假设祝融号在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，已知地球半径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星绕太阳运动时，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 B. 地球表面与火星表面的重力加速度大小之比为1∶a C. 祝融号在火星表面与地球表面受引力之比为a∶1 D. 地球与火星的第一宇宙速度大小之比为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 宇宙中有相距较近、质量相差不大的两个星球，它们离其他星球都较远，其他星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下，它们将围绕其连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动，通常，我们把这样的两个星球称为“双星”如图所示。已知双星的质量分别为和，它们之间的距离为L，则两星向心力大小___________（选填“相等”或“不相等”），双星的运行轨道半径___________。 12. 未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： （1）由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2 ； （3）由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s； （4）由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是________m/s。 13. 飞船在距地面高度为的轨道上做圆周运动。已知地球半径为，地面处的重力加速度为（忽略地球自转的影响），试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期的公式（用、、表示）。 14. 如图所示，我军机在钓鱼岛巡航。若军机在距离地面某高度的水平面内做半径为R的匀速圆周运动，机翼受到的升力与水平面的夹角为。重力加速度为g。 （1）求军机做匀速圆周运动时的速率； （2）若军机在匀速圆周运动过程中，机上一个质点脱落，不计脱落后质点受到的空气阻力。当军机第一次距质点脱落处最远时，质点刚好落地。求质点落地点距军机做圆周运动平面的距离及质点落地点与军机做匀速圆周运动的圆心之间的距离。 15. 一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上O点，两轻杆与转轴间夹角均为30°。小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m。c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，一端与轴上P点固定，另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到1.5L，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球和环间的细线刚好伸直而无拉力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。 （1）求细线刚好伸直而无拉力时，装置转动的角速度； （2）如图乙，该装置以角速度（未知）匀速转动时，弹簧长为0.5L，环c静止，求此时杆对小球的弹力大小和装置转动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长春二实验高一（下）4月月考测试卷 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修二第五章~第八章第一节。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，每题4分；第8~10题有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于功的概念，以下说法正确的是（　　） A. 力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B. 功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用 C. 若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D. 某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都不做功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．功是标量，故A错误； B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，而是表示力对物体的做功效果，故B正确； C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，该力对物体不做功，此时物体的位移可能不为零，故C错误； D．当力与位移的夹角不是90°时，力对物体做功，故D错误。 故选B。 2. 某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进距离．若先后两次拉力做的功分别为和，拉力做功的平均功率分别为和，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l，由可知；物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由可知用时较长，再由可知． A. ，，选项A不符合题意； B. ，，选项B符合题意； C. ，，选项C不符合题意； D. ，，选项D不符合题意； 3. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为，则地球的平均密度是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由万有引力等于重力可得 解得 又地球体积为 V= 故密度为 故选A。 4. 质量为2 t的汽车，发动机的额定功率为30 kW，在水平路面上能以15 m/s的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为（　　） A 2×103 N B. 3×103 N C. 5×103 N D. 6×103 N 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据 Pm=Fv=fvm 可知最大速度 5. 我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是 A. 使飞船与空间实验室同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 【答案】C 【解析】 【详解】A．若飞船与空间实验室在同一轨道上运行，加速时，飞船速度增大，所需向心力大于飞船所受万有引力，飞船将做离心运动，不能够实现对接，故A错误； B．若飞船与空间实验室在同一轨道上运行，减速时，飞船速度减小，所需向心力小于飞船所受万有引力，飞船将做近心运动，不能够实现对接，故B错误； C．结合上述可知，飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，故C正确； D．结合上述可知，飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做近心运动，飞船逐渐远离空间实验室，不可能与空间实验室实现对接，故D错误。 故选C。 【名师点睛】此题是关于人造卫星的变轨问题，明确正常运行的卫星加速做离心运动会达到高轨道，若减速则会做向心运动达到低轨道。 6. 如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A. 物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，处于平衡状态 B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力四个力作用 C. 在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘 D. 在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 【答案】C 【解析】 详解】A．物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，合外力提供向心力，处于非平衡状态，故A错误； B．物块受重力、弹力、摩擦力三个力作用，故B错误； C．根据 可知在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，所需要的向心力越大，物块越容易脱离圆盘，故C正确； D．根据 可知在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，所需要的向心力越大，则物块越容易脱离圆盘，故D错误。 故选C。 7. 如图是某同学设计的风力选种装置。两种质量不同、大小相同的种子和从点以相同的速度进入光滑的水平面，在虚线区域有恒定风力，其余区域无风，设风力可以看成种子受到沿风方向恒力的作用，种子的质量大于种子的质量，则下列表示种子运动轨迹图像可能正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可列出种子的加速度方程为 化简得 种子的质量大于种子的，则，又因初速度相同，则在同一时刻种子的轨迹的斜率的绝对值小于种子的，故符合轨迹的为C。 故选C。 8. 如图所示，某卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，该卫星在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，B点为近月点，大约距月球表面15公里。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小大于B点速度大小 B. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小等于轨道Ⅰ上A点速度大小 C. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小等于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小大于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．A点是椭圆轨道的远月点，B点是近月点，所以卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小小于B点速度大小，故A错误； B．卫星在A点从环月圆轨道变轨到椭圆轨道，做近心运动，需要减速，所以卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小小于轨道Ⅰ上A点速度大小，故B错误； CD．卫星无论在轨道Ⅱ上A点还是在轨道Ⅰ上A点，受力相同，所以加速度大小相等，故C正确，D错误。 故选ABD。 9. 如图所示，小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动，已知圆形轨道的半径为R，当小环通过轨道最高点M点时，以下说法正确的是（　　） A. 小环通过M点时的最小速率为零 B. 小环通过M点时的最小速率为 C. 小环通过M点时可能受轨道向上的支持力 D. 小环通过M点时可能受轨道向下的压力 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．小环通过M点时，若重力恰好与轨道对小球的支持力平衡，则有 此时小球的向心力为零，速率为零，故小环通过M点时的最小速率为零，A正确，B错误； C．小环通过M点时，若轨道对小球支持力向上，则有 此时，C正确； D．小环通过M点时，若轨道对小球压力向下，则有 此时，D正确。 故选ACD。 10. 中国首辆火星车命名“祝融号”。假设祝融号在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，已知地球半径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星绕太阳运动时，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 B. 地球表面与火星表面的重力加速度大小之比为1∶a C. 祝融号在火星表面与地球表面受引力之比为a∶1 D. 地球与火星的第一宇宙速度大小之比为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据开普勒第二定律知同一椭圆运动过程中，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，不同的行星轨道不同，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．根据竖直上抛运动规律知竖直上抛运动时间为 已知祝融号在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，则地球表面与火星表面的重力加速度大小之比 故B正确； C．根据星球表面物体的重力等于万有引力 F=mg 知探测器在火星表面与地球表面受引力之比1∶a，故C错误； D．第一宇宙速度 所以地球与火星的第一宇宙速度大小之比为 故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 宇宙中有相距较近、质量相差不大的两个星球，它们离其他星球都较远，其他星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下，它们将围绕其连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动，通常，我们把这样的两个星球称为“双星”如图所示。已知双星的质量分别为和，它们之间的距离为L，则两星向心力大小___________（选填“相等”或“不相等”），双星的运行轨道半径___________。 【答案】 ①. 相等 ②. 【解析】 【详解】[1]双星靠相互间的万有引力提供向心力，则它们的向心力大小相等； [2]双星有相同的角速度，根据万有引力提供向心力，对双星有 可得 12. 未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： （1）由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2 ； （3）由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s； （4）由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是________m/s。 【答案】 ①. 是 ②. 8 ③. 0.8 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，四个点间竖直方向的位移之比为，说明a点的竖直速度为0，即a点是小球的抛出点。 （2）（3）[2][3]水平方向 竖直方向 得 ， （4）[4]b点的竖直速度为 小球在b点时的速度大小为 得 13. 飞船在距地面高度为的轨道上做圆周运动。已知地球半径为，地面处的重力加速度为（忽略地球自转的影响），试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期的公式（用、、表示）。 【答案】 【解析】 【详解】设地球质量为，飞船质量为，根据万有引力题干向心力可得 其中 根据物体在地球表面受到的重力等于万有引力可得 联立解得 14. 如图所示，我军机在钓鱼岛巡航。若军机在距离地面某高度的水平面内做半径为R的匀速圆周运动，机翼受到的升力与水平面的夹角为。重力加速度为g。 （1）求军机做匀速圆周运动时的速率； （2）若军机在匀速圆周运动过程中，机上的一个质点脱落，不计脱落后质点受到的空气阻力。当军机第一次距质点脱落处最远时，质点刚好落地。求质点落地点距军机做圆周运动平面的距离及质点落地点与军机做匀速圆周运动的圆心之间的距离。 【答案】（1）；（2）, 【解析】 【分析】 【详解】（1）军机做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，设军机质量为m，如图所示，则 由几何关系可得 可得 （2）军机第一次距质点脱落处最远时，所用时间 军机上的一个质点脱落后，做初速度为v的平抛运动，如图所示，由平抛运动规律得水平位移 质点落地点距军机做圆周运动平面的距离 质点落地点与军机做匀速圆周运动的圆心之间的距离 得 15. 一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30°。小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m。c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，一端与轴上P点固定，另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到1.5L，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球和环间的细线刚好伸直而无拉力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。 （1）求细线刚好伸直而无拉力时，装置转动的角速度； （2）如图乙，该装置以角速度（未知）匀速转动时，弹簧长为0.5L，环c静止，求此时杆对小球的弹力大小和装置转动。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）对a小球受力分析，根据牛顿第二定律得 解得 （2）依题可知，两次弹簧弹力大小相等方向相反，且 设绳子拉力为，绳子与竖直轴之间的夹角为，对c环分析，根据平衡条件得 解得 对a球分析，竖直方向根据平衡条件得 解得 水平方向根据牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$