精品解析：安徽省六安市叶集区叶集皖西当代中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

绝密★启用前 叶集皖西当代中学高一年级六月月考 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列四位科学家为天体物理学的发展作出了杰出贡献，根据他们做出的主要成果按时间排序依次是（  ） ①卡文迪许 ②牛顿 ③第谷 ④开普勒 A. ③④②① B. ③④①② C. ④③①② D. ④③②① 2. 小明同学在国庆假期乘坐动车旅行，进站时动车可以看作匀减速直线运动。小明将一个小球由静止释放（如图所示），不计空气阻力，则小球相对车厢下落的轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 3. 一物体在水平力F作用下沿力F的方向运动了2m的距离，力F随运动距离x变化的规律如图所示，则该力F在这2m的距离内对物体做的功为（ ） A. 4J B. 7J C. D. 10J 4. 如图，一学生将质量为1kg小球（可视为质点）从离地高为0.8m的空中以3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度大小取，则小球在下落过程中重力的平均功率为（ ） A. 20W B. 40W C. 10W D. 8W 5. 复兴号动车组在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度4v0，若行驶过程中动车所受的阻力恒定。则车速为v0和2v0时动车的加速度大小之比为（　　） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 3∶2 6. 质量为m的物体，从静止开始以的加速度竖直向上加速，上升高度为h时，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的重力势能增加了mgh C. 物体的机械能增加了 D. 合力做的功为mgh 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为RA=r，RB=2r，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω1；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω2。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的固定半圆轨道BC，与两个竖直轨道AB和CD相切，轨道均光滑。现有长也为R的轻杆，两端固定质量分别为、m的小球a、b（可视为质点），用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放。b球能到达的最大高度h为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 宇宙中的“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，且一般远离其他天体。如图所示，两颗恒星球组成的双星系统，在相互的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L，质量之比为。则、做圆周运动（ ） A. 线速度之比 B. 角速度之比为 C. 向心力之比为 D. 半径之比为 10. 如图所示的两个固定的光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同。让质量相同的两个物体沿斜面从顶端由静止运动到底端，此过程中下列说法正确的是（ ） A. 两物体重力做的功一样 B. 两物体重力势能的变化一样 C. 两物体运动到底端时动能一样 D. 两物体运动到底端时重力的功率一样 三、非选择题：共58分。 11. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下： A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直； B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A； C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B； D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为，B、C间距离为，已知当地的重力加速度为g。 （1）关于该实验，下列说法中正确是______； A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 斜槽轨道必须光滑且无摩擦 C. 每次小球均须由静止释放 D. 每次释放小球的位置可以不同 （2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为______（用题中所给字母x、、、g表示）； （3）小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为，小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为，则______。 （4）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是（ ） A. B. C. D. 12. 某学习小组测量了当地的重力加速度g后，又利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，装置如图甲所示。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出挡光条的宽度d，用天平测出托盘和砝码的总质量m； C．将滑块（带有凹槽）移至图示位置，测出滑块至光电门间的距离l； D．释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t； E．改变滑块的释放位置，测量多组数据。…… 回答下列问题： （1）用刻度尺测量滑块至光电门间的距离l，示数如图乙，则______cm； （2）实验中______（选填“需要”或“不需要”）测量滑块质量M；若实验中测量的物理量满足关系式______，可认为系统的机械能守恒； （3）该实验小组按步骤C、D、E完成实验并记录相关数据后，又将托盘上砝码取出一个放在滑块的凹槽内，再次重复之前的实验过程。他们将取砝码前、后测量的实验数据在同一坐标纸上绘制的图像如图丙所示，则取砝码后描绘的图像应该是图中的直线______（选填“A”或“B”）； （4）进行实验数据分析时，他们发现系统增加的动能总是大于减少的重力势能，原因可能是将滑块的______（选填“左端”、“挡光片”、“右端”）到光电门的距离作为l。 13. 2024年3月20日，中国在海南文昌将鹊桥二号中继星发射升空，经过一系列调控，鹊桥二号最后进入环月使命轨道，成为继“鹊桥”中继星之后世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星，为嫦娥六号月球采样任务提供支持，并接力“鹊桥”中继星为嫦娥四号提供中继通信服务。为了简化，我们将鹊桥二号绕月球的运动看作匀速圆周运动。已知鹊桥二号绕月运转周期为T、轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球的质量和平均密度； （2）嫦娥四号在月球表面上受到的重力（已知嫦娥四号的质量为m，且不考虑月球的自转）。 14. 动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为2L，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求： （1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少？ （2）改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离O点的水平距离最大，最大为多少？ 15. 如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道相切于点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为。质量为的滑块（视为质点）从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点。已知，重力加速度为g，求： （1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时所受轨道支持力大小； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★启用前 叶集皖西当代中学高一年级六月月考 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列四位科学家为天体物理学的发展作出了杰出贡献，根据他们做出的主要成果按时间排序依次是（  ） ①卡文迪许 ②牛顿 ③第谷 ④开普勒 A. ③④②① B. ③④①② C. ④③①② D. ④③②① 【答案】A 【解析】 【详解】首先第谷观测了行星的运行数据，之后开普勒研究第谷的行星观测记录，发现了开普勒行星运动定律，之后牛顿在前人的基础上发现了万有引力定律，后来，卡文迪许准确测出了引力常量的数值。 故选A。 2. 小明同学在国庆假期乘坐动车旅行，进站时动车可以看作匀减速直线运动。小明将一个小球由静止释放（如图所示），不计空气阻力，则小球相对车厢下落的轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球水平方向相对车厢向右以加速度大小为a做匀加速运动，竖直方向做自由落体运动，小球相对车厢做匀加速直线运动，轨迹为C。 故选C。 3. 一物体在水平力F作用下沿力F的方向运动了2m的距离，力F随运动距离x变化的规律如图所示，则该力F在这2m的距离内对物体做的功为（ ） A. 4J B. 7J C. D. 10J 【答案】B 【解析】 【详解】图像与坐标轴所围的面积表示力对物体做的功 故选B。 4. 如图，一学生将质量为1kg的小球（可视为质点）从离地高为0.8m的空中以3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度大小取，则小球在下落过程中重力的平均功率为（ ） A. 20W B. 40W C. 10W D. 8W 【答案】A 【解析】 【详解】由平抛运动规律 解得 重力的平均功率 故选A。 5. 复兴号动车组在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度4v0，若行驶过程中动车所受的阻力恒定。则车速为v0和2v0时动车的加速度大小之比为（　　） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 3∶2 【答案】B 【解析】 【详解】动车以额定功率在平直轨道上运动，动车达到最大速度4v0，加速度为零，有 当车速为v0和2v0时，由牛顿第二定律有 联立各式解得 故选B。 6. 质量为m的物体，从静止开始以的加速度竖直向上加速，上升高度为h时，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的重力势能增加了mgh C. 物体的机械能增加了 D. 合力做的功为mgh 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据动能定理得 A错误； B．物体的重力做负功为mgh，则重力势能增加了mgh ，B正确； C．物体的机械能增加了 选项C错误； D. 合力做的功等于动能的增量，可知动能增量为mgh，D错误； 故选B。 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为RA=r，RB=2r，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω1；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω2。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度ω1时有 解得 若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω2时有 解得 所以 故选A。 8. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的固定半圆轨道BC，与两个竖直轨道AB和CD相切，轨道均光滑。现有长也为R的轻杆，两端固定质量分别为、m的小球a、b（可视为质点），用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放。b球能到达的最大高度h为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以BC所在平面为零势能面，根据机械能守恒 又 得 故b球能到达的最大高度h为 故选B。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 宇宙中的“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，且一般远离其他天体。如图所示，两颗恒星球组成的双星系统，在相互的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L，质量之比为。则、做圆周运动（ ） A. 线速度之比为 B. 角速度之比为 C. 向心力之比为 D. 半径之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】BC．因为、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供，所以向心力大小相等，即向心力之比为；又因为两天体绕O点做匀速圆周运动的周期相同，所以角速度相同，即角速度之比为，故BC错误； AD．根据向心力公式有 可得半径之比为 根据 可知线速度之比为 故AD正确。 故选AD。 10. 如图所示的两个固定的光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同。让质量相同的两个物体沿斜面从顶端由静止运动到底端，此过程中下列说法正确的是（ ） A. 两物体重力做的功一样 B. 两物体重力势能的变化一样 C. 两物体运动到底端时的动能一样 D. 两物体运动到底端时重力的功率一样 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．根据 由于两个物体质量相等，下落高度相同，所以两物体重力的功一样；根据 可知两物体重力势能的变化一样，故AB正确； CD．根据动能定理可得 可得 可知两物体运动到底端时的动能一样；两物体运动到底端时的速度大小相等，但方向不同，所以两物体运动到底端时重力的功率不一样，故C正确，D错误。 故选ABC。 三、非选择题：共58分。 11. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下： A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直； B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A； C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B； D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为，B、C间距离为，已知当地的重力加速度为g。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是______； A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 斜槽轨道必须光滑且无摩擦 C. 每次小球均须由静止释放 D. 每次释放小球的位置可以不同 （2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为______（用题中所给字母x、、、g表示）； （3）小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为，小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为，则______。 （4）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是（ ） A. B. C. D. 【答案】（1）AC （2） （3）1∶1 （4）C 【解析】 【详解】（1）A．通过调节使斜槽的末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故A正确 B．斜槽轨道不需要光滑，故B错误； CD．每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故C正确，D错误。 故选AC （2）根据 得 则平抛运动的初速度为 ． （3）小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为 小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为 所以 （4）由 得 应是过原点倾斜直线。 故选C。 12. 某学习小组测量了当地的重力加速度g后，又利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，装置如图甲所示。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出挡光条的宽度d，用天平测出托盘和砝码的总质量m； C．将滑块（带有凹槽）移至图示位置，测出滑块至光电门间的距离l； D．释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t； E．改变滑块的释放位置，测量多组数据。…… 回答下列问题： （1）用刻度尺测量滑块至光电门间距离l，示数如图乙，则______cm； （2）实验中______（选填“需要”或“不需要”）测量滑块质量M；若实验中测量的物理量满足关系式______，可认为系统的机械能守恒； （3）该实验小组按步骤C、D、E完成实验并记录相关数据后，又将托盘上的砝码取出一个放在滑块的凹槽内，再次重复之前的实验过程。他们将取砝码前、后测量的实验数据在同一坐标纸上绘制的图像如图丙所示，则取砝码后描绘的图像应该是图中的直线______（选填“A”或“B”）； （4）进行实验数据分析时，他们发现系统增加的动能总是大于减少的重力势能，原因可能是将滑块的______（选填“左端”、“挡光片”、“右端”）到光电门的距离作为l。 【答案】 ①. 20.50 ②. 需要 ③. ④. A ⑤. 左端 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺的最小分度值为1mm，滑块挡光条中心线对应的刻度为205.0mm，滑块至光电门间的距离为 l=205.0mm-0=205.0mm=20.50cm （2）[2][3]系统重力势能的减少量等于砝码和砝码盘重力势能的减少量，则 实验是验证系统机械能守恒，动能变化量为 涉及滑块质量，重力势能变化量不涉及滑块质量，所以实验中需要测量滑块的质量M。 滑块通过光电门的速度为 若动能变化量和重力势能变化量相等，即 可认为系统机械能守恒。 （3）[4]根据 整理得 可知图像的斜率为 取砝码后，砝码和砝码盘的质量m减小，滑块、砝码和砝码盘的总质量不变，故斜率增大，则取砝码后描绘的图像应该是图中的直线A。 （4）[5]进行实验数据分析时，他们发现系统增加的动能总是大于减少的重力势能，原因可能是将光电门至滑块左端间的距离当作l进行测量。 13. 2024年3月20日，中国在海南文昌将鹊桥二号中继星发射升空，经过一系列调控，鹊桥二号最后进入环月使命轨道，成为继“鹊桥”中继星之后世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星，为嫦娥六号月球采样任务提供支持，并接力“鹊桥”中继星为嫦娥四号提供中继通信服务。为了简化，我们将鹊桥二号绕月球的运动看作匀速圆周运动。已知鹊桥二号绕月运转周期为T、轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球的质量和平均密度； （2）嫦娥四号在月球表面上受到的重力（已知嫦娥四号的质量为m，且不考虑月球的自转）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对鹊桥二号绕月球做匀速圆周运动有 解得 又 解得 （2）对嫦娥四号在月球表面有 解得 14. 动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为2L，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求： （1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少？ （2）改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离O点的水平距离最大，最大为多少？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）在最低点时，根据牛顿第二定律可得 解得 绳子断后，两熊做平抛运动，竖直方向有 两熊落地点离O点的水平距离位 联立解得 （2）设绳长为d，则在最低点时有 绳子断后，两熊做平抛运动，则 两熊落地点离O点的水平距离 联立可得 又数学知识可知，当时，两熊落地点离O点水平距离最远，此时最大值 15. 如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道相切于点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为。质量为的滑块（视为质点）从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点。已知，重力加速度为g，求： （1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时所受轨道支持力大小； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）弹簧被锁定时具有弹性势能。 【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设滑块第一次滑至点时的速度为，圆轨道点对滑块的支持力为，在过程中有 在点有 解得 方向竖直向上。 （2）在过程中有 解得 （3）在A点有 在过程中有 解得弹性势能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$