精品解析：四川省泸州市古蔺县蔺阳中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

四川省泸州市蔺阳中学高2023级高一下 期4月物理月考 考试时间：75分钟满分：100分 注意事项：答题前请将自己的姓名、班级准考证号填写在答题卡上的指定位置，并用2B铅笔将准考证号涂黑。 选择题作答：用2B铅笔将对应答题卡的答案涂黑。非选择题：用黑色签字笔直接在答题卡指定位置作答 一、选择题（本题共11小题，1-7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8-11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分） 1. 小明在考试之前对习题中的一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 2. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 3. 如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员（均可视为质点）（　　） A. 运动周期之比为5：4 B. 运动线速度大小之比为1：1 C. 向心加速度大小之比为4：5 D. 受到的合力大小之比为15：14 4. 如图所示，甲、乙两小球质量相同且均可视为质点，小球甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为，圆弧底端切线水平，小球乙从高为的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（　　） A. 两小球到达底端时的速度相同 B. 两小球到达底端时动能相同 C. 两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功不相同 D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率 5. 如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg（g为重力加速度），要使乘客经过轨道最高点时人对座椅的压力等于自身重力，乘客和座椅均可视为质点，则过山车在最高点时的速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 6. 如图所示，一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后一段运动过程可近似认为是匀加速直线运动，运动方向与水平方向成37°角，运动员的加速度大小为，已知运动员（包含装备）的质量为m，则在运动员下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员势能的减少量为 B. 运动员动能的增加量为 C. 运动员克服阻力做功为 D. 运动员机械能的增加量为 7. 据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 月球的第一宇宙速度为 B. 月球的质量为 C. 月球表面的重力加速度为 D. 探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 8. 如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的作用下，沿粗糙山坡从底部A处由静止状态运动到高为h的坡顶B，物块在B处的速度大小为v0，A、B之间的水平距离为x，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 恒力对物块做的功为 B. 合力对物块做的功为 C. 摩擦力对物块做的功为 D. 重力与摩擦力对物块做的功 9. 两物体A、B的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v-t图像如图所示。则在此过程中A、B两物（　　） A. 加速度大小之比2：1 B. 所受摩擦力大小之比2：1 C. 克服摩擦力做功之比4：1 D. 损失的机械能之比为2：1 10. 如图，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态。现用平行于斜面向下力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，则这两次过程中（　　） A. 重力势能改变量相等 B. 弹簧的弹性势能改变量不相等 C. 摩擦力对物体做的功相等 D. 斜面弹力对物体做的功相等 11. 一个可视为质点小球从地面竖直上抛，小球的动能随它距离地面的高度h的变化关系如图所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为 B. 小球受到空气阻力大小为 C. 上升过程中离地高度为h0时，小球的动能等于重力势能 D. 小球运动到最高点时的重力势能为 二、实验题（每空2分，共16分） 12. 某实验小组利用如图甲装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。图中直径为D的水平圆盘可绕竖直中心轴转动，盘边缘侧面上有很小一段涂有很薄的反光材料。当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，从而记录反光时间。长为的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力，用游标卡尺测量反光材料的长度。实验小组采取了下列实验步骤： （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径保持不变，某次记录的反光时间为，则角速度______； （2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示的直线，图线的斜率为，则滑块的质是为______（结果用字母表示）；图线不过坐标原点的原因是______。 13. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度大小为9.8m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为0.02s）。 （1）纸带_________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=_________m/s。 （3）从O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量 =_________J，重物动能增加量 =_________J。（计算结果均保留2位有效数字） （4）由此可得本实验结论是_________。 三、计算题（14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 如图所示，在粗糙的水平面上有一质量m＝3kg的物体，在水平拉力F＝6N的作用下，物体从静止开始运动，物体沿地面前进的距离为s＝8m。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取10。求： （1）摩擦力在这个过程中对物体做的功； （2）从静止开始，在4s内拉力F做功的平均功率及4s末拉力F做功的瞬时功率。 15. 北坡公园有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L=5m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r=2m的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，若人与座椅的总质量为50kg，钢绳与竖直方向的夹角为，不计绳子重力，求： （1）人在转动时的线速度多大？ （2）此时钢绳的拉力多大？ 16. 如图所示，一个质量为的小球悬挂在长的细线下端。左侧有一竖直放置的圆管轨道，轨道半径，为其竖直直径，，B点到D点的竖直距离。现让小球从与竖直方向成角的A点由静止释放，小球运动到悬挂点正下方B点时绳子刚好断开，接着小球从B点飞出后刚好由D点切线进入圆管轨道，而且小球运动到圆管轨道的最高点F时和管道内外壁均无弹力作用。g取10，，，不计空气阻力，求： （1）小球在B点速度大小； （2）细线与竖直方向的夹角； （3）在圆管轨道间运动时，小球克服摩擦力所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 四川省泸州市蔺阳中学高2023级高一下 期4月物理月考 考试时间：75分钟满分：100分 注意事项：答题前请将自己的姓名、班级准考证号填写在答题卡上的指定位置，并用2B铅笔将准考证号涂黑。 选择题作答：用2B铅笔将对应答题卡的答案涂黑。非选择题：用黑色签字笔直接在答题卡指定位置作答 一、选择题（本题共11小题，1-7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8-11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分） 1. 小明在考试之前对习题中的一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，故A错误； B．由于物体做匀速圆周运动时速度的方向不断变化，故匀速圆周运动一定是变速运动，一定具有加速度，故B正确； C．牛顿发现了万有引力定律，但没有测出引力常量，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量，故C错误； D．开普勒第三定律也适用于围绕地球运行的所有卫星，故D错误； 故选B。 2. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是（　　） A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法 B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想 C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法 D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想 【答案】A 【解析】 【详解】A．“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法，故A错误，满足题意要求； B．卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想，故B正确，不满足题意要求； C．在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法，故C正确，不满足题意要求； D．“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 3. 如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员（均可视为质点）（　　） A. 运动周期之比为5：4 B. 运动线速度大小之比为1：1 C. 向心加速度大小之比为4：5 D. 受到的合力大小之比为15：14 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．因为学员和教练员做的是同轴转动，因此角速度相同，周期相同，A错误； B．因为角速度相同，根据公式 可得运动线速度大小之比为5:4，B错误； C．根据向心加速度公式 学员和教练员的向心加速度之比为5:4，C错误； D．根据加速度与向心力的关系 因此受到的合力大小之比为15：14，D正确； 故选D。 4. 如图所示，甲、乙两小球质量相同且均可视为质点，小球甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为，圆弧底端切线水平，小球乙从高为的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（　　） A. 两小球到达底端时的速度相同 B. 两小球到达底端时动能相同 C. 两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功不相同 D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．两小球到达底端时，根据动能定理 解得 可知两物块达到底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，所以速度不同，A错误； B．甲、乙两小球质量相同，所以到达底端时动能相同，B正确； C．两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功 由于质量相同，则重力做功相同，C错误； D．两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg（g为重力加速度），要使乘客经过轨道最高点时人对座椅的压力等于自身重力，乘客和座椅均可视为质点，则过山车在最高点时的速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，在最高点座椅对乘客的支持力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 故选D。 6. 如图所示，一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀加速直线运动，运动方向与水平方向成37°角，运动员的加速度大小为，已知运动员（包含装备）的质量为m，则在运动员下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员势能的减少量为 B. 运动员动能的增加量为 C. 运动员克服阻力做功为 D. 运动员机械能的增加量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员下落的高度是h，则重力做功为 W=mgh 所以运动员重力势能的减少量为mgh，故A错误； B．运动员下落的高度是h，则飞行的距离 运动员受到的合外力为 根据动能定理可知动能的增加等于合外力做的功，即 故B错误； CD．运动员重力做功为 W=mgh 动能的增加量为，根据能量守恒可知运动员克服阻力做功为 运动员的机械能减少，故C正确，D错误。 故选C。 7. 据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 月球的第一宇宙速度为 B. 月球的质量为 C. 月球表面的重力加速度为 D. 探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 【答案】A 【解析】 【详解】C．根据竖直上抛运动规律有 解得在月球表面的重力加速度为 C错误； B．根据月球表面重力等于万有引力可知 解得 B错误； A．根据万有引力提供圆周运动向心力可知 由此解得，第一宇宙速度为 A正确； D．绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 D错误。 故选A。 8. 如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的作用下，沿粗糙山坡从底部A处由静止状态运动到高为h的坡顶B，物块在B处的速度大小为v0，A、B之间的水平距离为x，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 恒力对物块做的功为 B. 合力对物块做的功为 C. 摩擦力对物块做的功为 D. 重力与摩擦力对物块做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．恒力对物块做的功为 ，故A错误； B．由动能定理得，合力对物块做的功 故B正确； C．设摩擦力对物块做的功为，由动能定理 得 故C错误； D．由动能定理 得重力与摩擦力对物块做的功 故D正确。 故选BD。 9. 两物体A、B的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v-t图像如图所示。则在此过程中A、B两物（　　） A. 加速度大小之比2：1 B. 所受摩擦力大小之比2：1 C. 克服摩擦力做功之比4：1 D. 损失的机械能之比为2：1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．v—t图像中，图像斜率的绝对值表示加速度大小，根据图像有 解得A、B两物体运动加速度大小之比2:1，故A正确； B．根据牛顿第二定律有 根据上述以及题中所给数据，解得A、B两物体受到的摩擦力大小之比为4:1，故B错误； C．v—t图像中，图像与时间轴所围面积表示位移，根据图像有 解得A、B两物体运动位移大小之比为1:2，根据 所以克服摩擦力做功之比2：1，故C错误； D．根据功能关系可知，损失机械能等于克服阻力做功，所以损失的机械能之比为2：1，故D正确。 故选AD。 10. 如图，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，则这两次过程中（　　） A. 重力势能改变量相等 B. 弹簧的弹性势能改变量不相等 C. 摩擦力对物体做的功相等 D. 斜面弹力对物体做的功相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，所以两次重力势能改变量相等，故A正确； B．由于两次初末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B错误； C．根据功的定义式可知摩擦力做功和路程有关，两次初末位置一样，路径不同，两次路程不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误； D．斜面的弹力与物体位移方向垂直，则斜面的弹力对物体不做功，故两次斜面弹力对物体做功相等，都为零，故D正确。 故选AD。 11. 一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能随它距离地面的高度h的变化关系如图所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为 B. 小球受到空气阻力的大小为 C. 上升过程中离地高度为h0时，小球的动能等于重力势能 D. 小球运动到最高点时的重力势能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．对小球，从抛出到上升至最高点的过程中，由动能定理得 从最高点落回地面的过程中，由动能定理得 联立解得 ， 故AB正确； C．上升过程中小球的动能 小球的重力势能 当小球的动能等于重力势能时，可得 故C错误； D．小球运动到最高点时的重力势能为 故D正确。 故选ABD。 二、实验题（每空2分，共16分） 12. 某实验小组利用如图甲装置探究向心力大小与半径、角速度、质量关系。图中直径为D的水平圆盘可绕竖直中心轴转动，盘边缘侧面上有很小一段涂有很薄的反光材料。当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，从而记录反光时间。长为的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力，用游标卡尺测量反光材料的长度。实验小组采取了下列实验步骤： （1）为了探究向心力与角速度关系，需要控制滑块质量和旋转半径保持不变，某次记录的反光时间为，则角速度______； （2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示的直线，图线的斜率为，则滑块的质是为______（结果用字母表示）；图线不过坐标原点的原因是______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 滑块受到摩擦力的作用 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块的质量和旋转半径不变；物体转动的线速度为 又 解得 。 【小问2详解】 根据向心力公式可知 联立解得 由于 可得滑块的质量为 由图线可知，当时，，可知图线不过坐标原点的原因是滑块受到摩擦力的作用。 13. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度大小为9.8m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为0.02s）。 （1）纸带的_________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=_________m/s。 （3）从O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量 =_________J，重物动能增加量 =_________J。（计算结果均保留2位有效数字） （4）由此可得本实验结论是_________。 【答案】（1）左 （2）0.98 （3） ①. 0.49 ②. 0.48 （4）在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒 【解析】 【小问1详解】 由图可得，纸带上O点靠近重物，所以左端与重物相连。 【小问2详解】 打下计数点时 【小问3详解】 [1]从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量 [2]此过程中重物动能的增加量 【小问4详解】 实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。 三、计算题（14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 如图所示，在粗糙的水平面上有一质量m＝3kg的物体，在水平拉力F＝6N的作用下，物体从静止开始运动，物体沿地面前进的距离为s＝8m。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取10。求： （1）摩擦力在这个过程中对物体做的功； （2）从静止开始，在4s内拉力F做功的平均功率及4s末拉力F做功的瞬时功率。 【答案】（1）－24J；（2）， 【解析】 【详解】（1）摩擦力在这个过程内对物体做的功为 J=-24J （2）在4s内拉力F做功的平均功率为 W 物体的加速度大小为 m/s2 4s末物体的速度大小为 m/s 4s末拉力F做功的瞬时功率为 W 15. 北坡公园有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L=5m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r=2m的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，若人与座椅的总质量为50kg，钢绳与竖直方向的夹角为，不计绳子重力，求： （1）人在转动时的线速度多大？ （2）此时钢绳的拉力多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题可知座椅到中心轴距离 代入数据得 对座椅和人分析有 代入数据得 （2）对座椅和人分析得：钢绳的拉力 代入数据得 16. 如图所示，一个质量为的小球悬挂在长的细线下端。左侧有一竖直放置的圆管轨道，轨道半径，为其竖直直径，，B点到D点的竖直距离。现让小球从与竖直方向成角的A点由静止释放，小球运动到悬挂点正下方B点时绳子刚好断开，接着小球从B点飞出后刚好由D点切线进入圆管轨道，而且小球运动到圆管轨道的最高点F时和管道内外壁均无弹力作用。g取10，，，不计空气阻力，求： （1）小球在B点速度大小； （2）细线与竖直方向的夹角； （3）在圆管轨道间运动时，小球克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3）04J 【解析】 【详解】（1）小球从B点到D点做平抛运动，运动轨迹如图所示 设落到D点时其竖直方向分速度为，则 解得 而 水平分速度和大小相等，解得 （2）小球从A点运动B点，由动能定理有 代入数据解得 故 （3）小球在F点和轨道间无弹力，有 解得 因 ， 故 所以小球从D点到F点由动能定理得 代入数据解得 因此，小球克服摩擦力所做的功为0.4J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$