精品解析：河北省邢台市2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2023—2024学年高一（下）第三次月考 物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第七、八章，选择性必修第一册第一章前2节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 为保护自己，体操运动员在落地时要屈腿。与不屈腿相比，下列说法正确的是（ ） A. 屈腿时运动员的动量变化较大 B. 屈腿时运动员的动量变化较小 C. 屈腿时地面对运动员腿部的弹力较大 D. 屈腿时地面对运动员腿部的弹力较小 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理可得 与不屈腿相比，屈腿时运动员的动量变化相等，由于屈腿时与地面作用时间增加，则屈腿时地面对运动员腿部的弹力较小。 故选D。 2. 改变汽车的质量或速度大小可以使汽车的动能发生改变。若某汽车以某一速度运动时的动能为，将汽车的质量减半，速度增大为原来的4倍，则汽车的动能变为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据动能表达式可得 将汽车的质量减半，速度增大为原来的4倍，则汽车的动能变为 故选A。 3. 在一试验场地，某同学将篮球从四楼窗户处斜向上抛出，篮球落在泥地上后反弹的最大高度与二楼窗户等高。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球运动的整个过程中机械能守恒 B. 篮球反弹后离开地面向上运动过程中机械能守恒 C. 篮球与地面作用过程中机械能守恒 D. 篮球从抛出至落地的过程中，其动能不断增大，重力势能不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据题意可知，篮球与泥地碰撞后上升的高度比篮球抛出的位置低，所以篮球与地面作用过程中，存在机械能损失，故AC错误； B．篮球反弹后离开地面向上运动过程中，只受重力作用，机械能守恒，故B正确； D．篮球斜向上抛出，从抛出至落地的过程中，重力先做负功后做正功，则篮球的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，故D错误。 故选B。 4. 若汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，则当汽车的速率增大为原来的k（）倍时，要使汽车转弯时不打滑，其转弯的轨道半径至少应为（ ） A. 原来的k倍 B. 原来的 C. 原来的倍 D. 原来的 【答案】C 【解析】 【详解】若汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，根据牛顿第二定律可得 可得 可知当汽车的速率增大为原来的k（）倍时，其转弯的轨道半径至少应为原来的倍。 故选C。 5. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 【答案】D 【解析】 【详解】小汽车由静止释放到沿直线滑行距离s后停下，由动能定理可得 由功能关系可得，发条的弹性势能是 故选D。 6. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，两个完全相同的小球甲、乙，以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。将小球视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球甲落地时的速度较大 B. 小球乙在空中运动的时间较长 C. 从开始运动至落地重力对小球甲做功的平均功率较大 D. 两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在同一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出，根据动能定理可得 可得落地时的速度大小均为 即两球落地时的速度大小相同，故A错误； B．两球下落高度相同，竖直方向两球的加速度均为重力加速度，而甲的竖直初速度为0，乙有一定的竖直初速度，所以小球乙在空中运动的时间较短，故B错误； C．根据 重力对两球做功相等，但小球乙在空中运动的时间较短，所以从开始运动至落地重力对小球乙做功的平均功率较大，故C错误； D．根据 两小球落地时，由于小球乙的竖直速度较大，则小球乙所受重力做功的瞬时功率较大，故D正确。 故选D。 7. 篮球是中学生喜爱的体育运动之一。如图所示，某同学把质量为1kg的篮球从距水平地面高度为1.6m处以大小为2m/s的初速度沿60°角斜向上的方向抛出，篮球无摩擦穿过篮筐后落地。取重力加速度大小，以地面为零势能面，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球被抛出时的动能为4J B. 篮球从抛出到落地过程中，重力做的功大于16J C. 篮球落地时的速度大小为6m/s D. 篮球从抛出至到达最高点的过程中，重力势能增加了2J 【答案】C 【解析】 【详解】A．篮球被抛出时的动能为 故A错误； B．篮球从抛出到落地过程中，重力做的功为 故B错误； C．根据动能定理可得 解得篮球落地时的速度大小为 故C正确； D．篮球从抛出至到达最高点的过程中，篮球上升的高度为 则篮球重力势能增加了 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分有选错的得0分。 8. 关于动量和冲量，下列说法正确的是（ ） A. 动量和冲量都是矢量 B. 质量越大的物体，动量一定越大 C. 速度越大的物体，动量一定越大 D. 力与其作用时间的乘积越大，力的冲量就越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．动量和冲量都是矢量，故A正确； BC．根据动量表达式 可知质量越大的物体，动量不一定越大；速度越大的物体，动量不一定越大，故BC错误； D．根据 可知力与其作用时间的乘积越大，力的冲量就越大，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，物块（可视为质点）从固定半球形碗的碗口下滑到碗的最低点。若物块下滑的过程中速率不变，则下列说法正确的是（ ） A. 该过程中，物块的机械能增大 B. 该过程中，物块的机械能减小 C. 该过程中，物块与接触面间的动摩擦因数不断增大 D. 该过程中，物块与接触面间的动摩擦因数不断减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．物块下滑的过程中速率不变，则物块的动能不变，重力势能减小，物块的机械能减小，故A错误，B正确； CD．设物块所处位置的半径与竖直方向的夹角为，垂直切线方向有 沿切线方向有 又 联立可得 由于逐渐减小，逐渐减小，逐渐增大，则物块与接触面间的动摩擦因数不断减小，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止．下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有， 解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误； B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确； C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确； D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误． 三、非选择题：共54分。 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。 （1）小球a沿水平方向抛出，同时小球b自由落下，用频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同，可判断小球a在竖直方向上做_________运动；根据小球a相邻两位置水平距离相等，_____（填“能”或“不能”）判断小球a在水平方向做匀速直线运动。 （2）实验中拍摄到小球a做平抛运动的照片如图丙所示，图丙中每小格的边长为5cm，并选定了小球a在运动过程中的A、B、C三个位置。取重力加速度大小g=10m/s2。小球a做平抛运动的初速度大小为________m/s，通过B点时的速度大小为________m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 自由落体 ②. 能 （2） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 [1]根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同，可判断小球a在竖直方向上做自由落体运动； [2]根据小球a相邻两位置水平距离相等，且所用时间相等，能判断小球a在水平方向做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]竖直方向，根据 可得 则小球做平抛运动的初速度大小为 [2]通过B点时的竖直分速度大小为 则通过B点时的速度大小为 12. 某同学用气垫导轨（图中未画出）（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。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和两光电门中心间的距离L； C．用天平测出滑块和挡光条的总质量，再测出托盘和砝码的总质量； D．用手将滑块固定在光电门1左侧某处，将滑块______，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2； E．测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间和； F．处理实验数据。 （1）请将步骤D补充完整：______。 （2）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能，滑块通过光电门1时的速度大小为______。 （3）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，确定系统重力势能的______（填“增加量”或“减少量”）。 （4）若在误差允许的范围内，满足关系式______（用、、、、d以及重力加速度大小g表示），则可认为验证了机械能守恒定律。 【答案】（1）由静止释放 （2） （3）减少量 （4） 【解析】 【小问1详解】 用手将滑块固定在光电门1左侧某处，将滑块由静止释放，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2。 【小问2详解】 由于挡光条的宽度很小，经过光电门的挡光时间很小，可用挡光过程的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门1时的速度大小为 【小问3详解】 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，托盘和砝码向下运动，所以确定系统重力势能的减少量。 【小问4详解】 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能减少量为 滑块通过光电门2时的速度大小为 系统动能增加量为 则若在误差允许的范围内，满足关系式 则可认为验证了机械能守恒定律。 13. 一小朋友做蹦床运动，在某次蹦床的过程中，小朋友从脚底距蹦床高度处由静止落下，与蹦床作用时间后离开蹦床，离开蹦床后脚底最高能到达距蹦床高度处。小朋友的质量，取重力加速度大小，不考虑小朋友腿部的弯曲，不计空气阻力。求： （1）小朋友刚落至蹦床处时的动量大小p； （2）小朋友与蹦床作用的过程中所受蹦床的平均弹力大小F。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小朋友做自由落体运动运动过程，有 解得 则小朋友刚落至蹦床处时的动量大小为 （2）设小朋友刚离开蹦床时的速度大小为，则有 解得 小朋友与蹦床作用的过程，以向上为正方向，根据动量定理可得 解得小朋友所受蹦床的平均弹力大小为 14. 天体运动中，将两颗彼此相距较近的恒星称为双星，它们在万有引力作用下间距始终保持不变，并沿半径不同的同心轨道做匀速圆周运动。某双星系统运动的角速度大小为，双星间距为L，引力常量为G。 （1）求双星的质量之和； （2）若已知其中一颗恒星的质量为，求该恒星的线速度大小的。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力提供向心力有 又 联立可得双星的质量之和为 （2）若已知其中一颗恒星的质量为，设另一颗恒星的质量为，则有 又 ， 可得 由 解得 15. 如图所示，长度的水平传送带以大小的速度顺时针匀速转动，传送带右端B的正下方距B点处铺有一长度的水平弹性网，在弹性网的右端C固定竖直挡板，挡板右侧固定轨道CDE，其中CD段水平粗糙，DE段是竖直光滑半圆轨道，CD段与DE段相切于D点。质量的物块（视为质点）从传送带的左端A由静止释放，经过B点后抛出并落到弹性网上，经弹性网一次反弹（时间极短，无机械能损失，水平速度不变，竖直速度只改变方向）后恰好能够从半圆轨道的最高点E水平进入DE段轨道，沿轨道下滑，且经挡板第一次反弹后恰好能到达DE段轨道的最右端F。物块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，物块与挡板碰撞过程无机械能损失，不计空气阻力，不计传送带皮带轮的大小。求： （1）物块离开B点时的速度大小以及物块和传送带之间因摩擦产生的热量Q； （2）CD段轨道的长度x以及物块经过E点时对轨道的压力大小N； （3）物块与CD段轨道间的动摩擦因数以及物块最终停下的位置到C点的距离。 【答案】（1），；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）物块在传送带加速过程的加速度大小为 设物块到达右端B点前已经与传送带共速，则物块加速阶段通过的位移为 假设成立；可知物块离开B点时的速度大小为 物块加速过程的时间为 则物块与传送带发生的相对位移为 则物块和传送带之间因摩擦产生的热量为 （2）根据题意可知，物块从B点到E点先做平抛运动，经弹性网一次反弹后做斜抛运动，根据对称性可知，从B点到E点所用时间为 水平方向有 解得CD段轨道的长度为 根据对称性可知，物块经过E点速度大小为 物块经过E点，根据牛顿第二定律可得 又 解得 根据牛顿第三定律可知，及物块经过E点时对轨道的压力大小为 （3）物块经挡板第一次反弹后恰好能到达DE段轨道的最右端F，根据动能定理可得 解得 从E点到最终停在CD段，根据动能定理可得 解得 可知物块最终停下的位置到C点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年高一（下）第三次月考 物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第七、八章，选择性必修第一册第一章前2节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 为保护自己，体操运动员在落地时要屈腿。与不屈腿相比，下列说法正确的是（ ） A. 屈腿时运动员的动量变化较大 B. 屈腿时运动员的动量变化较小 C. 屈腿时地面对运动员腿部的弹力较大 D. 屈腿时地面对运动员腿部的弹力较小 2. 改变汽车的质量或速度大小可以使汽车的动能发生改变。若某汽车以某一速度运动时的动能为，将汽车的质量减半，速度增大为原来的4倍，则汽车的动能变为（ ） A. B. C. D. 3. 在一试验场地，某同学将篮球从四楼窗户处斜向上抛出，篮球落在泥地上后反弹的最大高度与二楼窗户等高。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球运动的整个过程中机械能守恒 B. 篮球反弹后离开地面向上运动过程中机械能守恒 C. 篮球与地面作用过程中机械能守恒 D. 篮球从抛出至落地的过程中，其动能不断增大，重力势能不断减小 4. 若汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，则当汽车的速率增大为原来的k（）倍时，要使汽车转弯时不打滑，其转弯的轨道半径至少应为（ ） A. 原来的k倍 B. 原来的 C. 原来的倍 D. 原来的 5. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 6. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，两个完全相同的小球甲、乙，以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。将小球视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球甲落地时的速度较大 B. 小球乙在空中运动的时间较长 C. 从开始运动至落地重力对小球甲做功的平均功率较大 D. 两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大 7. 篮球是中学生喜爱的体育运动之一。如图所示，某同学把质量为1kg的篮球从距水平地面高度为1.6m处以大小为2m/s的初速度沿60°角斜向上的方向抛出，篮球无摩擦穿过篮筐后落地。取重力加速度大小，以地面为零势能面，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球被抛出时的动能为4J B. 篮球从抛出到落地过程中，重力做的功大于16J C. 篮球落地时的速度大小为6m/s D. 篮球从抛出至到达最高点的过程中，重力势能增加了2J 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分有选错的得0分。 8. 关于动量和冲量，下列说法正确的是（ ） A. 动量和冲量都是矢量 B. 质量越大的物体，动量一定越大 C. 速度越大的物体，动量一定越大 D. 力与其作用时间的乘积越大，力的冲量就越大 9. 如图所示，物块（可视为质点）从固定半球形碗的碗口下滑到碗的最低点。若物块下滑的过程中速率不变，则下列说法正确的是（ ） A. 该过程中，物块的机械能增大 B. 该过程中，物块的机械能减小 C. 该过程中，物块与接触面间的动摩擦因数不断增大 D. 该过程中，物块与接触面间的动摩擦因数不断减小 10. 如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止．下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向） A. B. C. D. 三、非选择题：共54分。 11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。 （1）小球a沿水平方向抛出，同时小球b自由落下，用频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同，可判断小球a在竖直方向上做_________运动；根据小球a相邻两位置水平距离相等，_____（填“能”或“不能”）判断小球a在水平方向做匀速直线运动。 （2）实验中拍摄到小球a做平抛运动的照片如图丙所示，图丙中每小格的边长为5cm，并选定了小球a在运动过程中的A、B、C三个位置。取重力加速度大小g=10m/s2。小球a做平抛运动的初速度大小为________m/s，通过B点时的速度大小为________m/s。（结果均保留两位有效数字） 12. 某同学用气垫导轨（图中未画出）（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。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和两光电门中心间的距离L； C．用天平测出滑块和挡光条的总质量，再测出托盘和砝码的总质量； D．用手将滑块固定在光电门1左侧某处，将滑块______，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2； E．测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间和； F．处理实验数据。 （1）请将步骤D补充完整：______。 （2）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能，滑块通过光电门1时的速度大小为______。 （3）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，确定系统重力势能的______（填“增加量”或“减少量”）。 （4）若在误差允许的范围内，满足关系式______（用、、、、d以及重力加速度大小g表示），则可认为验证了机械能守恒定律。 13. 一小朋友做蹦床运动，在某次蹦床的过程中，小朋友从脚底距蹦床高度处由静止落下，与蹦床作用时间后离开蹦床，离开蹦床后脚底最高能到达距蹦床高度处。小朋友的质量，取重力加速度大小，不考虑小朋友腿部的弯曲，不计空气阻力。求： （1）小朋友刚落至蹦床处时的动量大小p； （2）小朋友与蹦床作用的过程中所受蹦床的平均弹力大小F。 14. 天体运动中，将两颗彼此相距较近的恒星称为双星，它们在万有引力作用下间距始终保持不变，并沿半径不同的同心轨道做匀速圆周运动。某双星系统运动的角速度大小为，双星间距为L，引力常量为G。 （1）求双星的质量之和； （2）若已知其中一颗恒星的质量为，求该恒星的线速度大小的。 15. 如图所示，长度的水平传送带以大小的速度顺时针匀速转动，传送带右端B的正下方距B点处铺有一长度的水平弹性网，在弹性网的右端C固定竖直挡板，挡板右侧固定轨道CDE，其中CD段水平粗糙，DE段是竖直光滑半圆轨道，CD段与DE段相切于D点。质量的物块（视为质点）从传送带的左端A由静止释放，经过B点后抛出并落到弹性网上，经弹性网一次反弹（时间极短，无机械能损失，水平速度不变，竖直速度只改变方向）后恰好能够从半圆轨道的最高点E水平进入DE段轨道，沿轨道下滑，且经挡板第一次反弹后恰好能到达DE段轨道的最右端F。物块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，物块与挡板碰撞过程无机械能损失，不计空气阻力，不计传送带皮带轮的大小。求： （1）物块离开B点时的速度大小以及物块和传送带之间因摩擦产生的热量Q； （2）CD段轨道的长度x以及物块经过E点时对轨道的压力大小N； （3）物块与CD段轨道间的动摩擦因数以及物块最终停下的位置到C点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $