精品解析：四川省眉山市彭山区第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

彭山一中2023-2024学年度下期高一5月月考 物理试卷 满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，一个小球被细线拉着在光滑水平面上做匀速圆周运动,对该小球下列说法正确的是（　　） A. 小球速度不变 B. 小球向心加速度不变 C. 小球受到的向心力时刻在发生改变 D. 小球相同时间内运动的位移相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．速度和向心加速度是矢量，小球被细线拉着在光滑水平面上做匀速圆周运动，速度和向心加速度方向不断变化，故AB错误； C．根据牛顿第二定律可知，小球受绳子拉力提供向心力，拉力方向不断变化，故C正确； D．位移是矢量，小球相同时间内运动的位移大小相等方向不同，故D错误； 故选C。 2. 如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的线速度大于乙的线速度 C. 甲的周期大于乙的周期 D. 甲的向心加速度等于乙的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AC．物体甲和乙随地球自转做匀速圆周运动，周期和角速度等于地球自转的周期和角速度，故AC错误； B．根据线速度与角速度的关系 由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，所以甲的线速度大于乙的线速度，故B正确； D．根据向心加速度与角速度的关系 所以甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D错误。 故选B。 3. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 【答案】A 【解析】 【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 可知 因为 ha＞hb 则 ta＞tb 根据 x=v0t 因为水平位移相等 va＜vb 故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀减速上升的过程中（　　） A. 重力对人做正功 B. 支持力对人不做功 C. 摩擦力对人做正功 D. 合力对人做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．人斜向上运动，位移右斜向上，重力方向向下，两者夹角大于90o，根据功的定义，重力做负功，故A错误； B．支持力向上，人的位移右斜向上，两者夹角小于90o，按功的定义，支持力做正功，故B错误； C．依题意，由于人的加速度左斜向下，则有水平向左的加速度，根据牛顿第二定律可知，人与电梯间的静摩擦力水平向左，而人的位移右斜向上，两者夹角大于90o，根据功的定义，摩擦力对人做负功，故C错误； D．因为减速运动，动能变化量小于零，根据动能定理，则合力的功小于零，即合力对人做负功，故D正确。 故选D 5. “飞车走壁”是一种传统杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 车在a平面运动的速率较小 B. 车在a平面运动的周期较大 C. 车在b平面运动的角速度较小 D. 车在b平面受到支持力较大 【答案】B 【解析】 【详解】以人和车为整体，设锥形桶面与竖直方向的夹角为，由于整体在水平面做匀速圆周运动，竖直方向根据受力平衡可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 可得 ，，， 可知车在a平面和b平面受到的支持力相等；由于 可得 ，， 故选B。 6. 2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，对接后轨道高度不变，离地面距离约为390km，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 核心舱运行速度大于7.9km/s B 核心舱与神舟十三号飞船对接后向心加速度大小变大 C. 由题干条件可以求出地球的质量 D. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以核心舱运行速度小于7.9km/s，故A错误； B．核心舱与神舟十三号飞船对接后轨道高度不变，根据万有引力提供向心力有 解得 则对接后向心加速度大小不变，故B错误； C．由于万有引力常量未知，所以由题干条件无法求出地球的质量，故C错误； D．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做近心运动，轨道半径减小，运行速度越来越大，故D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分；每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选的得0分。） 7. 如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则（ ） A. 经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置 B. 卫星c受到的向心力最小 C. 卫星b的周期比c小 D. 卫星a的角速度最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A、根据万有引力提供向心力，得周期，因为，所以，所以经过一段时间，a回到原位置时，b、c没有回到原位置，故A错误，C正确； B、由于不知道a、b、c三个卫星的质量大小关系，无法比较它们的向心力大小，故B错误； D、根据万有引力提供向心力，得角速度，a卫星的轨道半径最小，故a的角速度最大，故D正确． 点睛：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题． 8. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小 a＝＝m/s2＝4m/s2 根据牛顿第二定律得 F－f＝ma 其中 f＝0.1mg＝1×103N 解得牵引力 F＝f＋ma＝1×103N＋4×103N＝5×103N 故A正确； C．汽车的额定功率 P＝Fv＝5×103×20W＝1×105W＝100kW 故C正确； B．汽车在25m/s时的牵引力 F′＝＝N＝4×103N 根据牛顿第二定律得，加速度 a′＝＝m/s2＝3m/s2 故B错误； D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度 vm＝＝m/s＝100m/s 故D错误。 故选AC。 9. 质量为m的物体，从静止开始以a＝g的加速度竖直向下运动h，下列说法中正确的是( ) A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的动能减少了mgh C. 物体的势能减少了mgh D. 物体的势能减少了mgh 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律，合力为 根据动能定理，动能增加量为 故A正确，B错误； CD．重力所做功等于重力势能的减小量，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故C错误，D正确； 故选AD。 10. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，在物体位移9m的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 物体先做匀加速运动，然后做匀减速运动 B. 拉力F的平均功率为6.75W C. 摩擦力做功为-18J D. 拉力F的最大瞬时功率为12W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体运动过程中，摩擦力大小 根据 可知在0~3m内，拉力大小 物体做加速运动；3m~9m内，拉力大小 物体做匀速运动。 A错误； B．在0~3m位移内，根据牛顿第二定律 又根据匀变速运动位移与时间关系 可得 此时的速度 在3m~9m位移内，做匀速运动，所用时间 拉力F的平均功率 B正确； C．摩擦力做功 C正确； D．在3m位置，速度最大，拉力F的瞬时功率最大 D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共计15分） 11. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。 【答案】 ①. 1.0 ②. 2.0 ③. 9.7 【解析】 【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 [2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 （2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得 代入数据可得 12. 为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，请回答下列问题： (1)要完成本实验，还缺少的实验器材是________． (2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________． (3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A，B，C，D，E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离标注在图上，当地重力加速度为g，则在B，D两点间对滑块研究，合力对滑块做的功为________，vB＝________，vD＝________(用题中所给的表示数据的字母表示)． 【答案】 ①. 刻度尺； ②. 沙和小桶的总质量远小于滑块的质量， ③. 平衡摩擦力； ④. mg(x2＋x3)， ⑤. ， ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]．根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺． （2）[2][3]．根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力． （3）[4][5][6]．合力对滑块做的功为 vB＝ vD＝ 点睛：明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力． 四、计算题（本题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求： (1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度； (2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小． 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】(1)当物体恰好由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为ω0，则，得 (2)当 ，，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，，即，得 14. 宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，且物体只受该星球的引力作用，引力常量为G。 （1）求该星球表面的重力加速度； （2）求该星球的质量； （3）如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体在星球做竖直上抛运动，根据运动学公式可得 解得该星球表面的重力加速度为 （2）物体在该星球表面有 解得该星球的质量为 （3）在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，由万有引力提供向心力得 解得求该卫星做匀速圆周运动的线速度为 15. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，，求： （1）小物块在B点时的速度大小。 （2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力。 （3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 【答案】（1）5m/s；（2）47.3N，方向竖直向下；（3）2.0m 【解析】 【详解】（1）从A到B点，物块做平抛运动，根据竖直方向做自由落体运动，则有 解得B点的竖直分速度 vy=3m/s 根据运动的合成与分解，则有 解得 vB=5m/s （2）从B点至C点，根据动能定理得 解得 根据几何关系 R=0.75m 物块在C点，根据牛顿第二定律有 FN-mg=m 解得 FN=47.3N 由牛顿第三定律可知，物块在C点时对圆弧轨道的压力大小为47.3N，方向竖直向下。 （3）小物块与长木块间的滑动摩擦力 Ff=μ1mg=7N 长木板与地面间的最大静摩擦力 =μ2（M+m）g=10N 由 知，小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，对小滑块，根据牛顿第二定律有 μ1mg=ma 故长木板的长度至少为 l= =2.0m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 彭山一中2023-2024学年度下期高一5月月考 物理试卷 满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，一个小球被细线拉着在光滑水平面上做匀速圆周运动,对该小球下列说法正确的是（　　） A. 小球速度不变 B. 小球向心加速度不变 C. 小球受到的向心力时刻在发生改变 D. 小球相同时间内运动的位移相同 2. 如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的线速度大于乙的线速度 C. 甲周期大于乙的周期 D. 甲的向心加速度等于乙的向心加速度 3. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 4. 如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀减速上升的过程中（　　） A. 重力对人做正功 B. 支持力对人不做功 C. 摩擦力对人做正功 D. 合力对人做负功 5. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 车在a平面运动速率较小 B. 车在a平面运动的周期较大 C. 车在b平面运动角速度较小 D. 车在b平面受到的支持力较大 6. 2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，对接后轨道高度不变，离地面距离约为390km，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 核心舱运行速度大于7.9km/s B. 核心舱与神舟十三号飞船对接后向心加速度大小变大 C. 由题干条件可以求出地球的质量 D. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越大 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分；每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选的得0分。） 7. 如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则（ ） A. 经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置 B. 卫星c受到的向心力最小 C. 卫星b的周期比c小 D. 卫星a的角速度最大 8. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 9. 质量为m的物体，从静止开始以a＝g的加速度竖直向下运动h，下列说法中正确的是( ) A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的动能减少了mgh C. 物体的势能减少了mgh D. 物体的势能减少了mgh 10. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，在物体位移9m的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 物体先做匀加速运动，然后做匀减速运动 B. 拉力F的平均功率为6.75W C. 摩擦力做功为-18J D. 拉力F的最大瞬时功率为12W 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共计15分） 11. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。 12. 为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，请回答下列问题： (1)要完成本实验，还缺少的实验器材是________． (2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________． (3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A，B，C，D，E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离标注在图上，当地重力加速度为g，则在B，D两点间对滑块研究，合力对滑块做的功为________，vB＝________，vD＝________(用题中所给的表示数据的字母表示)． 四、计算题（本题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求： (1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度； (2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小． 14. 宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，且物体只受该星球的引力作用，引力常量为G。 （1）求该星球表面的重力加速度； （2）求该星球的质量； （3）如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度。 15. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，，求： （1）小物块在B点时的速度大小。 （2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力。 （3）长木板至少多长，才能保证小物块不滑出长木板。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$