精品解析：内蒙古乌海市第六中学2023-2024学年高一下学期第二次月考物理试题

乌海六中学2023-2024学年第二学期高一第2次月考 物理试卷 考试时间：75分钟 命题人：物理命题组 一、选择题（1-7题为单项选择题，每题4分；8-10题为多项选择题，每题6分，全选对得6分，选不全得3分，有错误选项不得分。共46分） 1. 关于功的概念下列说正确的是（　　） A. 功是标量，所以的功大于的功 B. 摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功 C. 物体的动能不变，则此物体所受合外力一定为零 D. 作用在运动的物体上的力一定对物体做功 2. 关于功率的概念，下面的说法中正确的是（　　） A. 力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B. 由知，物体运动得越快，功率越大 C. 功率是反应做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功 D. 只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零 3. 关于三个宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度是卫星环绕行星的最小运行速度 B. 当人造地球卫星的发射速度达到第二宇宙速度时，卫星就逃出太阳系了 C. 地球静止卫星在轨道上运行的速度一定大于第一宇宙速度 D. 第一宇宙速度，是人造地球卫星发射时的最小速度 4. 关于地球的静止卫星，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星的运行周期也可以不是24小时 B. 所有静止卫星距离地面的高度不一定相同 C. 所有静止卫星的质量一定相同 D. 所有静止卫星一定在赤道上空 5. 2021年2月，我国“天问一号”火星探测器实现了对火星的环绕。若该探测器在近火星圆轨道运行的线速度为v，火星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转，则火星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 6. 大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是(　　) A. B. C. D. 7. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中（AC间距离）力F做的功 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，小球质量m，重力加速度g，则F做的功是 8. 关于重力势能和弹性势能，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功，物体的重力势能就一定减小 B. 重力势能的大小与零势能面的选取有关 C. 某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大 D. 弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加 9. 一物块静置于水平地面上，在的水平恒力的作用下向前移动了，撤去外力后又向前滑行了停止，在此过程中，正确的说法是（　　） A. 拉力做的功是 B. 拉力做的功是 C. 克服阻力做的功是 D. 克服阻力做的功是 10. 如图所示，A是地球的静止卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则正确的是（　　） A. A、B、C三者所受地球的万有引力 B. A、B、C三者的周期 C. A、B、C三者的向心加速度 D. A、B、C三者运行的线速度 二、填空题（每空2分，共18分，不按题目要求作答不得分。） 11. 人造卫星在发射过程中要经过多次变轨才可到达预定轨道。如图所示，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则通过分析可知： （1）卫星在B点通过________实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ（填“加速”或“减速”或“改变运行方向”） （2）卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度________在轨道Ⅱ上经过A点时的速度（填“大于”或“等于”或“小于） （3）卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度________在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度（填“大于”或“等于”或“小于”） （4）若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为工、、，则________（填“大于”或“等于”或“小于”） 12. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定，小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球刚接触弹簧，到弹簧被压缩至最短的过程中，通过分析可知： （1）小球的动能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （2）小球的重力势能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （3）小球的弹性势能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （4）小球所受的合外力对它做功情况为________（填“始终为正功”或“始终为负功”或“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”） 三、计算题（共36分，解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤。） 13. 一位质量的滑雪运动员从高度的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角，滑雪板与雪面滑动摩擦因数，，（g取）则运运动员滑至坡底的过程中有： （1）所受几个力所做的功各是多少？ （2）合力做了多少功？ （3）到达坡底时摩擦力的功率是多少？（不计空气阻力） 14. 电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G（忽略其他星球对地球的影响），求： （1）比邻星的质量M； （2）比邻星的第一宇宙速度v1。 15. 如图所示，质量为m的小球自由下落d后，从A点沿切线方向进入竖直面内的固定轨道ABC运动（其中AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧，两圆弧相切于最低点B），小球恰好能运动到C点，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）小球运动过程中过B点时速度大小； （2）小球运动过程中过C点时速度大小； （3）小球在BC上运动的过程中，摩擦力对小球做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乌海六中学2023-2024学年第二学期高一第2次月考 物理试卷 考试时间：75分钟 命题人：物理命题组 一、选择题（1-7题为单项选择题，每题4分；8-10题为多项选择题，每题6分，全选对得6分，选不全得3分，有错误选项不得分。共46分） 1. 关于功的概念下列说正确的是（　　） A. 功是标量，所以的功大于的功 B. 摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功 C. 物体的动能不变，则此物体所受合外力一定为零 D. 作用在运动的物体上的力一定对物体做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．功是标量，但有正负，功的正负不表示大小，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功，在比较功的大小时看其绝对值，故A错误； B．摩擦力既可能为动力做正功，也可能为阻力做负功，故B正确； C．当合外力与物体的运动方向垂直时，物体的运动方向改变，速度大小不变，合外力对物体不做功，例如匀速圆周运动，故C错误； D．作用在运动的物体上的力，若物体在力的方向的位移为零，则此力不做功，故D错误。 故选B。 2. 关于功率的概念，下面的说法中正确的是（　　） A. 力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B. 由知，物体运动得越快，功率越大 C. 功率是反应做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功 D. 只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明单位时间内做功多，时间不确定时某个力对物体做功越多，它的功率不一定大，故A错误； B．由 知，当F一定时，物体运动得越快，功率越大；如果F不是定值，物体运动得越快，功率不一定越大，故B错误； C．功率是反应做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功，故C正确； D．F不为零，v也不为零，若F的方向与v的方向垂直，则这个力的功率P就为零，故D错误。 故选C。 3. 关于三个宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度是卫星环绕行星的最小运行速度 B. 当人造地球卫星的发射速度达到第二宇宙速度时，卫星就逃出太阳系了 C. 地球静止卫星在轨道上运行的速度一定大于第一宇宙速度 D. 第一宇宙速度，是人造地球卫星发射时的最小速度 【答案】D 【解析】 【详解】AD．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，是卫星最大的运行速度，是最小的发射速度，故A错误、D正确； B．当人造地球卫星的速度大于等于第二宇宙速度时，卫星将脱离地球的束缚，不会逃出太阳系，故B错误； C．地球静止卫星的轨道半径大于地球近地卫星的轨道半径，根据 解得 所以地球静止卫星在轨道上运行的速度一定小于近地卫星的运行速度，即一定小于第一宇宙速度，故C正确。 故选D。 4. 关于地球的静止卫星，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星的运行周期也可以不是24小时 B. 所有静止卫星距离地面的高度不一定相同 C. 所有静止卫星的质量一定相同 D. 所有静止卫星一定在赤道上空 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止卫星的运行周期与地球自转周期相同，是24小时，选项A错误； B．根据 因所有静止卫星周期相同，则距离地面的高度一定相同，选项B错误； C．所有静止卫星的质量不一定相同，选项C错误； D．所有静止卫星一定在赤道上空，选项D正确。 故选D。 5. 2021年2月，我国“天问一号”火星探测器实现了对火星的环绕。若该探测器在近火星圆轨道运行的线速度为v，火星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转，则火星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对探测器由引力作为向心力可得 探测器在火星表面受到的重力等于万有引力 火星的平均密度可表示为 联立解得 故选C。 6. 大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是(　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图知，A项图中力的方向和位移方向相同，B项图中力的方向和位移方向夹角为30°，C项图中力的方向和位移方向夹角为30°，D项图中力的方向和位移方向夹角为30°；力大小相等、位移相同，据知，A图中力做功最多．故A项正确，BCD三项错误． 7. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中（AC间距离）力F做的功 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，小球质量m，重力加速度g，则F做的功是 【答案】A 【解析】 【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为 故A正确； B．乙图的图线与横轴所围面积代表功，则全过程中F做的总功为 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C错误； D．图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，可知F做的功等于克服重力做的功，则有 故D错误。 故选A。 8. 关于重力势能和弹性势能，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功，物体的重力势能就一定减小 B. 重力势能的大小与零势能面的选取有关 C. 某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大 D. 弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加 【答案】AB 【解析】 【详解】A．重力对物体做正功，物体的重力势能就一定减小，故A正确； B．重力势能的大小与零势能面的选取有关，重力做功的大小与零势能面的选取无关，故B正确； C．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关，与弹簧的长度无关，故C错误； D．弹簧的弹力做正功，根据功能关系可知，其弹性势能减小，故D错误。 故选AB。 9. 一物块静置于水平地面上，在的水平恒力的作用下向前移动了，撤去外力后又向前滑行了停止，在此过程中，正确的说法是（　　） A. 拉力做的功是 B. 拉力做的功是 C. 克服阻力做的功是 D. 克服阻力做的功是 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题意可知，拉力与物块位移方向相同，由力对物体做功公式可得，拉力做的功是 A正确，B错误； CD．对物块由动能定理可得 解得 即克服阻力做的功是，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，A是地球的静止卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则正确的是（　　） A. A、B、C三者所受地球的万有引力 B. A、B、C三者的周期 C. A、B、C三者的向心加速度 D. A、B、C三者运行的线速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．地球静止卫星的轨道半径大于地球半径，近地卫星轨道半径等于地球的半径，由万有引力定律可得 A错误； B．地球的静止卫星的周期与地面上的物体随地球自转的周期相等，即；对地球的近地卫星由万有引力提供向心力可得 地球近地卫星的轨道半径小于地球的静止卫星的轨道半径，因此地球近地卫星的周期小于地球的静止卫星的周期，即，可知A、B、C三者的周期则有 B正确； C．由牛顿第二定律可得 地球静止卫星的轨道半径大于近地卫星轨道半径，则有；地球的静止卫星的周期与地面上的物体随地球自转的周期相等，由可知，A、C的角速度相等，由可知，，则有A、B、C三者的向心加速度为 C错误； D．地球的静止卫星的周期与地面上的物体随地球自转的周期相等，由可知，A、C的角速度相等，由线速度与角速度的关系公式可知，地球静止卫星的轨道半径大于地球半径，可知地球静止卫星的线速度大于地面上的物体随地球自转的线速度，即；对地球的静止卫星和地球的近地卫星，由万有引力提供向心力可得 由于地球近地卫星的轨道半径小于地球的静止卫星的轨道半径，则有 可知A、B、C三者运行的线速度 D正确。 故选BD。 二、填空题（每空2分，共18分，不按题目要求作答不得分。） 11. 人造卫星在发射过程中要经过多次变轨才可到达预定轨道。如图所示，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则通过分析可知： （1）卫星在B点通过________实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ（填“加速”或“减速”或“改变运行方向”） （2）卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度________在轨道Ⅱ上经过A点时的速度（填“大于”或“等于”或“小于） （3）卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度________在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度（填“大于”或“等于”或“小于”） （4）若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为工、、，则________（填“大于”或“等于”或“小于”） 【答案】（1）加速 （2）小于 （3）等于 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 卫星在B点通过加速做离心运动实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ； 【小问2详解】 卫星在轨道Ⅰ上的A点加速才能进入轨道Ⅱ，则卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度； 【小问3详解】 根据 可知，卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度； 【小问4详解】 根据开普勒第三定律 可知卫星在轨道Ⅱ、Ⅲ上运行的周期小于。 12. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定，小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球刚接触弹簧，到弹簧被压缩至最短的过程中，通过分析可知： （1）小球的动能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （2）小球的重力势能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （3）小球的弹性势能________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增后减”或“先减后增”） （4）小球所受的合外力对它做功情况为________（填“始终为正功”或“始终为负功”或“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”） 【答案】（1）先增后减 （2）一直减小 （3）一直增大 （4）先做正功后做负功 【解析】 【小问1详解】 小球刚接触弹簧的一段时间内，自身重力大于弹簧弹力，做加速运动，当重力与弹力大小相等时，加速度为零，速度达到最大，之后重力将小于弹力，小球减速，直至速度为零，弹簧被压缩至最短。所以小球在该过程中速度向增大后减小，根据 可知，小球的动能先增后减。 【小问2详解】 从小球刚接触弹簧，到弹簧被压缩至最短的过程中，小球的高度不断减小，由 可知小球重力势能不断减小。 【小问3详解】 从小球刚接触弹簧，到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做负功，由 可知小球的弹性势能一直增大。 【小问4详解】 根据 可知小球所受的合外力先做正功后做负功。 三、计算题（共36分，解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤。） 13. 一位质量的滑雪运动员从高度的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角，滑雪板与雪面滑动摩擦因数，，（g取）则运运动员滑至坡底的过程中有： （1）所受几个力所做的功各是多少？ （2）合力做了多少功？ （3）到达坡底时摩擦力的功率是多少？（不计空气阻力） 【答案】（1）；；；（2）；（3）-912W 【解析】 【详解】（1）重力做的功 支持力做功 摩擦力做功 （2）合力做的功 （3）根据动能定理，有 解得 则到达坡底时摩擦力的功率 14. 电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G（忽略其他星球对地球的影响），求： （1）比邻星的质量M； （2）比邻星的第一宇宙速度v1。 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)地球进入比邻星轨道，根据牛顿第二定律得 解得 (2)比邻星的近地卫星的线速度即为第一宇宙速度，有 解得 15. 如图所示，质量为m的小球自由下落d后，从A点沿切线方向进入竖直面内的固定轨道ABC运动（其中AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧，两圆弧相切于最低点B），小球恰好能运动到C点，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）小球运动过程中过B点时速度大小； （2）小球运动过程中过C点时速度大小； （3）小球在BC上运动的过程中，摩擦力对小球做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)从释放到B的过程，据动能定理可得 解得小球经过B点的速度为 (2)小球恰好能运动到C点，恰好由重力作为向心力，可得 解得小球经过C点的速度为 (3)小球在BC运动过程，据动能定理可得 解得摩擦力对小球做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $