内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高一下学期6月月考物理试卷
一、单选题
1. 下列关于静电的说法中,正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷 B. 油罐车后面拖一根铁链是为了防止静电
C. 物体所带电荷量可以是任意的 D. 丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉
【答案】B
【解析】
【详解】A. 摩擦起电是电荷的转移,并非创造了电荷,选项A错误;
B. 油罐车后面拖一根铁链是为了将静电导入大地,从而防止静电的危害,选项B正确;
C. 物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍,不可以是任意的,选项C错误;
D. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,不能吸引铁钉,选项D错误。
故选B。
2. 如图所示,水平地面上放置一滚筒洗衣机,滚筒的内径为40cm,滚筒壁上有漏水孔;洗衣机脱水时,滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴在筒壁,与滚筒一起做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 毛毯在滚筒最高点的速度约为2m/s B. 毛毯在滚筒最低点时处于超重状态
C. 毛毯上的水在最高点更容易被甩出 D. 毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛毯恰好能过最高点时,重力恰好能够提供向心力
带入数据解得速度为2m/s,但脱水时需线速度远大于2m/s,才能把水甩出,故A错误;
B.毛毯在滚筒最低点时加速度指向圆心,即加速度竖直向上,处于超重状态,故B正确;
C.根据牛顿第二定律,在最低点
在最高点
则
说明水在最低点需要更大的支持力,如果水的附着力不够,就容易被甩出,故C错误;
D.毛毯上水因为和毛毯之间的附着力不足以提供向心力而被甩出,故D错误。
故选B。
3. 国家跳台滑雪中心将承担北京冬奥会跳台滑雪的比赛。滑雪轨道由倾角的斜面与水平面连接而成,运动员从点以初速度水平滑出,不计空气阻力,经过一段时间后运动员落在轨道上,竖直速度与水平速度之比为,若运动员以初速度水平滑出,已知重力加速度为,,运动员在空中的飞行时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据平抛运动的推论:轨迹上任意一点速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍。可知若运动员以初速度水平滑出,落在斜轨道上,可得
说明运动员未落在斜轨道上而是落在水平轨道上,则运动员以初速度水平滑出,仍然落在水平轨道上,所以在空中的飞行时间与初速度水平滑出时间相同,则有
可求得
故选C。
4. 如图所示,一斜面体置于水平地面上,一物块在平行于斜面向上的外力F作用下相对斜面保持静止,该过程中斜面体相对水平地面也保持静止。下列说法正确的是( )
A. 斜面对物块一定有摩擦力作用
B. 地面对斜面体一定有摩擦力作用
C. 地面对斜面体的支持力大于物块与斜面所受重力之和
D. 地面对斜面体的支持力等于物块与斜面所受重力之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.对物块受力分析,由于无法确定物块沿斜面向下的分力与外力F的大小关系,所以无法确定斜面对物块有无摩擦力,A错误;
BCD.对斜面和物块整体研究对象,由受力分析,有
整体受到重力、支持力、推力以及地面的摩擦力作用,根据共点力平衡,有
地面对斜面体一定有摩擦力作用;地面对斜面体的支持力
B正确,CD错误。
故选B。
5. 如图所示,位于水平面上的物体在水平恒力Fl作用下,以速度vl沿水平面做匀速直线运动;若改为斜向上的恒力F2作用,让物体以速度v2沿水平面做匀速直线运动。已知F1与F2的功率相同。则可能有( )
A. F1=F2,v1>v2 B. F1<F2,v1>v2
C. F1<F2,v1=v2 D. F1<F2,v1<v2
【答案】D
【解析】
【详解】Fl与F2的功率分别为
由于物体匀速运动,所以
,
、为物体前后所受到的摩擦力,又根据
可知
则
可得
则的大小关系可能是F1<F2。
故选D。
6. 某品牌电动汽车电动机最大输出功率为120kW,最高车速可达,车载电池最大输出电能为。已知该车以速度在平直公路上匀速行驶时,电能转化为机械能的总转化率为。若汽车行驶过程中受到阻力f与车速v的关系符合,其中k为未知常数,则该电动汽车以行驶的最大里程约为( )
A. 350km B. 405km C. 450km D. 500km
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知
,
车速最大时,牵引力为
则有
解得
当车速为时,则有
由能量守恒定律有
解得
故选B。
二、多选题
7. 如图所示,光滑水平地面上静置一质量足够长的木板B,质量的物块A静置于B上,物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F,拉力F随时间变化的关系为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 0~2s物块A和木板B保持相对静止
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. 时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑,则物块A和木板B发生相对滑动时的速度仍不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.物块A和木板B相对静止时,根据整体法和隔离法可得
当A、B间静摩擦力达到最大时,即
根据
得
故A正确;
B.由于
画出图如图所示
当A、B一起由静止开始运动直到发生相对滑动过程,a-t图线与t轴所围的面积为整体的速度变化量,即
故B正确;
C.后A、B发生相对滑动,时两物体相对静止,故相对速度为0。故C错误;
D.若地面不光滑,则A、B发生相对滑动前二者的共同加速度
在图中做出图线,由图可知,两者发生相对滑动时的速度比地面光滑时小,故D错误。
故选AB。
8. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动,如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3∶1,则( )
A. 星球A与星球B所受引力大小之比为1∶1
B. 星球A与星球B的线速度大小之比为1∶3
C. 星球A与星球B的质量之比为3∶1
D. 星球A与星球B的动能之比为3∶1
【答案】AD
【解析】
【详解】A.星球A所受的引力与星球B所受的引力均为二者之间的万有引力,大小是相等的,故A正确;
B.双星系统中,星球A与星球B转动的角速度相等,根据v=ωr,则线速度大小之比为3∶1,故B错误;
C.A、B两星球做匀速圆周运动的向心力由二者之间的万有引力提供,可得
G=mAω2rA=mBω2rB
则星球A与星球B的质量之比为
mA∶mB=rB∶rA=1∶3
故C错误;
D.星球A与星球B的动能之比为
故D正确。
故选AD。
9. “飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏,在竖直平面内有一圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。现将表演者的运动简化为小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动的模型,如图甲所示,小球沿轨道始终做完整的圆周运动。设小球在最低点时对轨道的压力大小为,动能为。改变小球在最低点的动能,小球对轨道压力的大小随之改变。小球的图像如图乙中PQ所示,其中P点为PQ的左端点,PQ延长线与坐标轴的交点分别为、。重力加速度为g。则( )
A. 小球的质量为
B. 圆轨道的半径为
C. P点的横坐标为5b
D. P点的纵坐标为5a
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球最低点由牛顿第二定律有
整理得
由图乙可知
,
解得小球的质量
,
故A错误,B正确;
C.小球做完整的圆周运动,在最高点有
从最高点到最低点由机械能守恒有
解得
此时有
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一辆在平直公路上以v匀速行驶的货车装载有规格相同的两块长木板。两木板沿车行方向错开放置,上层木板最前端离驾驶室的距离为d,每块木板的质量均为,上、下层木板间的动摩擦因数为,下层木板与车厢间的动摩擦因数为。某时刻货车为了躲避横穿公路的行人紧急刹车,刹车时的加速度大小为,重力加速度为g,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A 货车匀速行驶时,两木板之间没有摩擦力
B. 当时,下层木板一定会相对车厢发生滑动
C. 当时,车厢对下层木板的摩擦力大小为
D. 若,要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,则
【答案】ACD
【解析】
【详解】根据题意可知,上层木板与下层木板间的最大静摩擦力为
下层木板与货车间的最大静摩擦力为
A.货车匀速行驶时,木板同样匀速行驶,木板的合力为零,则两木板之间没有摩擦力,故A正确;
BC.根据题意可知,上层木板的最大加速度为,当货车的加速度
可知,上层木板相对下层滑动,上层木板受到的摩擦力为
方向向左,设下层木板与货车间的摩擦力为,由牛顿第二定律有
解得
随着增大,增大,当
此时下层木板恰好与货车相对静止,解得
即当时,下层木板相对货车滑动,故B错误,C正确;
D.由于
可知,若,上层木板滑动,下层木板不滑动,设汽车初速度为时,上层木板恰好不撞上驾驶室,则对货车有
对上层木板有
联立解得
即要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,则
故D正确。
故选ACD。
三、实验题
11. 用落体法验证机械能守恒定律,器材安装如图甲.正确实验操作后打出如图乙所示的纸带.已知打点计时器所用电源频率为f,根据纸带所给数据.
(1)打C点时重物的速度为_____;
(2)只要验证_____等式成立,即可验证重物由O到C下落过程机械能守恒;
(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验,测得物体运动的速度v和对应下落的高度h,图象如图丙所示,由图象可知a的质量m1_____b的质量m2(选填“大于”或“小于”).
【答案】 ①. ②. ③. 大于
【解析】
【详解】(1)打C点时重物的速度为;
(2)若机械能守恒,则满足,即
(3)根据动能定理知:(mg-f)h=mv2,则有:,知图线的斜率,b的斜率小,知b的质量小,所以a的质量m1大于b的质量m2.
点睛:解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项,对于图象问题,一般的解题思路得出物理量之间的关系式,结合图线的斜率分析判断.
12. 用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌右端固定一个光电门,桌上固定竖直挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,弹簧水平。倾斜长木板上的上端P和桌面等高,木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央,然后把木板固定,与水平面夹角。用小铁球压缩弹簧,然后由静止释放,小铁球离开桌面,落在斜面上,标记出落点位置Q。通过研究小球压缩弹簧的形变量不同,平抛的初速度不同,落在斜面上的位置不同,探索光电门记录的扫光时间t和P、Q间距离L的关系,进而研究平抛运动。已知小球直径d,查资料可知当地重力加速度g,请回答下列问题:
(1)完成此实验,还需要的实验器材有________。(填选项序号)
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计
(2)在坐标纸上,以L为纵坐标,以________(选填“t”、“”或)为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,连线得到一条过原点的直线。若斜率为________,就说明平抛运动水平方向做________运动和竖直方向做________运动。
(3)从实验数据可知,若小球的初速度增加1倍,则P、Q间的距离将变为原来的________倍。
【答案】 ①. C ②. ③. ④. 匀速直线 ⑤. 自由落体 ⑥. 4
【解析】
【详解】(1)[1]根据实验原理可知该实验需用到刻度尺测量PQ间的距离,实验无需秒表、天平、弹簧测力计。
故选C。
(2)[2] [3] [4] [5]小球经过光电门的速度为
根据平抛运动规律可知
解得
所以在坐标纸上,以L为纵坐标,以为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,若图象的斜率为,就说明平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。
(3)[6] 从实验数据可知,若小球的初速度增加1倍,则P、Q间的距离将变为原来的4倍。
四、解答题
13. 如图所示,有一质量m=1kg的物块,以初速度v0=6m/s从A点开始沿水平面向右滑行。物块运动中始终受到大小为2N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s2。求:
(1)物块向右运动时的加速度大小a;
(2)物块向右运动到最远处的位移大小x。
【答案】(1);(2)6m
【解析】
【分析】
【详解】(1)物块受的摩擦力为
物块向右运动时的加速度
(2)由
代入数据解得
14. 运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员(可视为质点)的总质量为m,以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R,雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力,重力加速度为g。其中R未知,求:
(1)圆弧型冰道对雪橇的支持力;
(2)雪橇的向心加速度;
(3)大圆轨道的半径r。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)雪车和圆弧圆心O连线与竖直方向的夹角为α
圆弧型冰道对雪橇的支持力
(2)由牛顿第二定律
得
(2)由向心加速度公式
得
15. 如左图所示,半径为的水平圆形转盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体、,质量至分别为,物块叠放在上,到转盘中心的距离分别为,已知C与圆盘间的动摩擦因数为与圆盘间的动摩擦因数为间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。A、B、C均可视为质点,现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速,求:
(1)相对于圆盘恰好滑动时,圆盘的角速度为多少?
(2)B相对于圆盘恰好滑动,圆盘的角速度为多少?此时B对的摩擦力为多大?
(3)若B、C间用一轻质细线相连如右图所示,圆盘静止时,细线刚好伸直无拉力,当增加到某一数值时,哪个物体可以不受圆盘的摩擦力?求此时圆盘角速度大小(物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零)。
【答案】(1);(2),;(3)B,
【解析】
【详解】(1)C随圆盘转动,其摩擦力达到最大时,由牛顿第二定律可知
解得C的角速度
即C相对于圆盘恰好滑动时,圆盘的角速度为;
(2)AB一起随圆盘转动,圆盘对B摩擦力最大时,由牛顿第二定律
解得AB的角速度
B对A的摩擦力最大时,对A,由牛顿第二定律
解得A的角速度
由于
则B所受的摩擦力达到最大时,A与B间均相对静止,故B相对于圆盘恰好滑动,圆盘的角速度
对A,由牛顿第二定律
解得此时B对的摩擦力
(3)随着角速度增加,C、AB整体所需的向心力增加,则C所受的摩擦力方向一定指向圆心且为最大值不变,可见B可以不受摩擦力作用,此时,对C,由牛顿第二定律
对AB整体,由牛顿第二定律
联立解得圆盘的角速度大小
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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高一下学期6月月考物理试卷
一、单选题
1. 下列关于静电说法中,正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷 B. 油罐车后面拖一根铁链是为了防止静电
C. 物体所带电荷量可以是任意的 D. 丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉
2. 如图所示,水平地面上放置一滚筒洗衣机,滚筒的内径为40cm,滚筒壁上有漏水孔;洗衣机脱水时,滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴在筒壁,与滚筒一起做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 毛毯在滚筒最高点的速度约为2m/s B. 毛毯在滚筒最低点时处于超重状态
C. 毛毯上水在最高点更容易被甩出 D. 毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
3. 国家跳台滑雪中心将承担北京冬奥会跳台滑雪的比赛。滑雪轨道由倾角的斜面与水平面连接而成,运动员从点以初速度水平滑出,不计空气阻力,经过一段时间后运动员落在轨道上,竖直速度与水平速度之比为,若运动员以初速度水平滑出,已知重力加速度为,,运动员在空中的飞行时间为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,一斜面体置于水平地面上,一物块在平行于斜面向上的外力F作用下相对斜面保持静止,该过程中斜面体相对水平地面也保持静止。下列说法正确的是( )
A. 斜面对物块一定有摩擦力作用
B. 地面对斜面体一定有摩擦力作用
C. 地面对斜面体支持力大于物块与斜面所受重力之和
D. 地面对斜面体的支持力等于物块与斜面所受重力之和
5. 如图所示,位于水平面上的物体在水平恒力Fl作用下,以速度vl沿水平面做匀速直线运动;若改为斜向上的恒力F2作用,让物体以速度v2沿水平面做匀速直线运动。已知F1与F2的功率相同。则可能有( )
A. F1=F2,v1>v2 B. F1<F2,v1>v2
C. F1<F2,v1=v2 D. F1<F2,v1<v2
6. 某品牌电动汽车电动机最大输出功率为120kW,最高车速可达,车载电池最大输出电能为。已知该车以速度在平直公路上匀速行驶时,电能转化为机械能的总转化率为。若汽车行驶过程中受到阻力f与车速v的关系符合,其中k为未知常数,则该电动汽车以行驶的最大里程约为( )
A. 350km B. 405km C. 450km D. 500km
二、多选题
7. 如图所示,光滑水平地面上静置一质量足够长的木板B,质量的物块A静置于B上,物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F,拉力F随时间变化的关系为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 0~2s物块A和木板B保持相对静止
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. 时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑,则物块A和木板B发生相对滑动时的速度仍不变
8. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动,如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3∶1,则( )
A. 星球A与星球B所受引力大小之比为1∶1
B. 星球A与星球B的线速度大小之比为1∶3
C. 星球A与星球B的质量之比为3∶1
D. 星球A与星球B的动能之比为3∶1
9. “飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏,在竖直平面内有一圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。现将表演者的运动简化为小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动的模型,如图甲所示,小球沿轨道始终做完整的圆周运动。设小球在最低点时对轨道的压力大小为,动能为。改变小球在最低点的动能,小球对轨道压力的大小随之改变。小球的图像如图乙中PQ所示,其中P点为PQ的左端点,PQ延长线与坐标轴的交点分别为、。重力加速度为g。则( )
A. 小球的质量为
B. 圆轨道的半径为
C. P点的横坐标为5b
D. P点的纵坐标为5a
10. 如图所示,一辆在平直公路上以v匀速行驶的货车装载有规格相同的两块长木板。两木板沿车行方向错开放置,上层木板最前端离驾驶室的距离为d,每块木板的质量均为,上、下层木板间的动摩擦因数为,下层木板与车厢间的动摩擦因数为。某时刻货车为了躲避横穿公路的行人紧急刹车,刹车时的加速度大小为,重力加速度为g,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 货车匀速行驶时,两木板之间没有摩擦力
B. 当时,下层木板一定会相对车厢发生滑动
C. 当时,车厢对下层木板的摩擦力大小为
D. 若,要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,则
三、实验题
11. 用落体法验证机械能守恒定律,器材安装如图甲.正确实验操作后打出如图乙所示的纸带.已知打点计时器所用电源频率为f,根据纸带所给数据.
(1)打C点时重物的速度为_____;
(2)只要验证_____等式成立,即可验证重物由O到C下落过程机械能守恒;
(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验,测得物体运动的速度v和对应下落的高度h,图象如图丙所示,由图象可知a的质量m1_____b的质量m2(选填“大于”或“小于”).
12. 用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌右端固定一个光电门,桌上固定竖直挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,弹簧水平。倾斜长木板上的上端P和桌面等高,木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央,然后把木板固定,与水平面夹角。用小铁球压缩弹簧,然后由静止释放,小铁球离开桌面,落在斜面上,标记出落点位置Q。通过研究小球压缩弹簧的形变量不同,平抛的初速度不同,落在斜面上的位置不同,探索光电门记录的扫光时间t和P、Q间距离L的关系,进而研究平抛运动。已知小球直径d,查资料可知当地重力加速度g,请回答下列问题:
(1)完成此实验,还需要的实验器材有________。(填选项序号)
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计
(2)在坐标纸上,以L为纵坐标,以________(选填“t”、“”或)为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,连线得到一条过原点的直线。若斜率为________,就说明平抛运动水平方向做________运动和竖直方向做________运动。
(3)从实验数据可知,若小球的初速度增加1倍,则P、Q间的距离将变为原来的________倍。
四、解答题
13. 如图所示,有一质量m=1kg的物块,以初速度v0=6m/s从A点开始沿水平面向右滑行。物块运动中始终受到大小为2N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s2。求:
(1)物块向右运动时的加速度大小a;
(2)物块向右运动到最远处的位移大小x。
14. 运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员(可视为质点)的总质量为m,以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R,雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力,重力加速度为g。其中R未知,求:
(1)圆弧型冰道对雪橇的支持力;
(2)雪橇向心加速度;
(3)大圆轨道的半径r。
15. 如左图所示,半径为的水平圆形转盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体、,质量至分别为,物块叠放在上,到转盘中心的距离分别为,已知C与圆盘间的动摩擦因数为与圆盘间的动摩擦因数为间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。A、B、C均可视为质点,现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速,求:
(1)相对于圆盘恰好滑动时,圆盘的角速度为多少?
(2)B相对于圆盘恰好滑动,圆盘的角速度为多少?此时B对的摩擦力为多大?
(3)若B、C间用一轻质细线相连如右图所示,圆盘静止时,细线刚好伸直无拉力,当增加到某一数值时,哪个物体可以不受圆盘摩擦力?求此时圆盘角速度大小(物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零)。
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