内容正文:
实验中学高一年级第二次月考考试物理试卷
时间60分钟,总分100分
一、单选题(每题5分,共25分)
1. 如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度可能不变
B. 物体在a点的速度方向由a指向b
C. 物体的加速度一定不为0
D. 物体所受的合力不可能恒定
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线运动速度的方向沿轨迹的切线方向,则曲线运动速度的方向一定发生变化,所以速度一定是变化的,故A错误;
B.物体在a点速度的方向沿曲线的切线的方向,不是a指向b,故B错误;
C.物体做曲线运动,速度一定是变化的,所以加速度一定不等于零,故C正确;
D.物体做曲线运动的条件是力与速度不共线,物体所受的合力可能恒定,故D错误。
故选C。
2. 关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B. 平抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D. 平抛运动的落地时间与初速度大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】AB.平抛运动只受重力的作用,加速度为g,是匀变速曲线运动,故AB错误;
C.平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,故C正确;
D.根据得
可知,运动的时间由高度决定,与初速度无关,故D错误。
故选C。
3. 2024年5月,嫦娥六号探测器发射成功,开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球,飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是( )
A. 在环月飞行时,样品所受合力为零
B. 若将样品放置在月球正面,它对月球表面压力等于零
C. 样品在不同过程中受到的引力不同,所以质量也不同
D. 样品放置在月球背面时对月球的压力,比放置在地球表面时对地球的压力小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在环月飞行时,样品所受合力提供所需的向心力,不为零,故A错误;
BD.若将样品放置在月球正面,它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小;由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的,则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力,所以样品放置在月球背面时对月球的压力,比放置在地球表面时对地球的压力小,故B错误,D正确;
C.样品在不同过程中受到的引力不同,但样品的质量相同,故C错误。
故选D。
4. 物体在力F的作用下水平发生了一段位移l,甲、乙、丙三种情形下力F和位移l的大小均相等,角θ的大小如图所示。下列说法正确的是( )
A. 三种情形中力F对物体均做正功
B. 三种情形中力F对物体均做负功
C. 图甲和图丙中力F对物体做正功,图乙中力F对物体做负功
D. 图乙和图丙中力F对物体做正功,图甲中力F对物体做负功
【答案】C
【解析】
【详解】图甲和图丙中力与物体位移方向夹角小于90°,都做正功;图丙中力与物体位移方向夹角大于90°,做负功。故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )
A. 沿轨道1滑下重力做功多
B. 沿轨道2滑下重力做功多
C. 沿轨道3滑下重力做功多
D. 沿三条轨道滑下重力做的功一样多
【答案】D
【解析】
【详解】物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,重力做功都是 W=mgh,所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多,故D正确.ABC错误.故选D.
点睛:解答本题要掌握重力做功的特点和做功公式W=mgh,正确理解h是物体初末位置的高度差.重力做功与路程无关,与其它力是否存在无关.
二、多选题(每题6分,选对选全得6分,选对不全得4分,有错选或不选得0分;共18分)
6. 如图所示,桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道,质量为M,半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动,其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 当时,轨道对小球无支持力
B. 当时,轨道对桌面的压力为
C. 小球运动到与球心等高处,轨道对桌面的压力为
D. 小球在最高点与最低点,合外力提供向心力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当时,设轨道对小球的作用力为,对小球受力分析有
代入数据得,故A错误;
B.当时,轨道对小球的向下的作用力为,由牛顿第三定律可知小球对轨道的竖直向上作用力大小为
设桌面对轨道的支持力为,对轨道受力分析得
代入数据得
根据牛顿第三定律可知轨道对桌面的压力大小为,故B正确;
C.小球运动到与球心等高处,小球与轨道相互作用力的方向沿水平方向,对轨道竖直方向受力分析可得轨道对桌面的压力为Mg,故C错误;
D.最高点和最低点合外力提供向心力,其它位置都是合外力的分力提供向心力,故D正确。
故选BD。
7. 如图所示,1、2轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船从1轨道变到2轨道要点火加速 B. 飞船在1轨道周期大于2轨道周期
C. 飞船在1轨道速度大于2轨道 D. 飞船在1轨道加速度大于2轨道
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.飞船从较低的轨道1进入较高的轨道2要进行加速做离心运动才能完成,选项A正确;
BCD.根据
可得
可知飞船在轨道1的周期小于在轨道2的周期,在轨道1的速度大于在轨道2的速度,在轨道1的加速度大于在轨道2的加速度,故选项B错误,CD正确。
故选ACD。
8. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。在某次新车性能测试过程中,新能源汽车速度随时间变化的图像如图所示,其中至阶段汽车牵引力的功率P保持不变,时达到最大速度,该新能源汽车质量为m,所受阻力恒定不变,下列说法正确的是( )
A. 这段时间内加速度保持不变
B. 这段时间内牵引力变小
C. 这段时间内所受阻力大小为
D. 这段时间内牵引力做功大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.这段时间内,图像的切线斜率逐渐减小,则知加速度逐渐减小,故A错误;
B.t1~t2这段时间内,汽车牵引力的功率P保持不变,速度增大,由P=Fv分析可知,牵引力逐渐减小,故B正确;
C.t2时达到最大速度,此时牵引力与阻力大小相等,即
由得汽车所受阻力大小为,故C正确;
D.0~t1这段时间内,牵引力保持不变,由P=Fv知牵引力的功率逐渐增大。这段时间内,牵引力的功率P保持不变,可知0~t2这段时间内牵引力做功的平均功率小于P,0~t2这段时间内牵引力做功大小小于Pt2,故D错误。
故选BC。
三、实验探究题((1)(2)每小题2分,(3)第一空2分,第二空3分,(4)第一空3分,第二空4分。共16分)
9. 某小组用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)本实验采用的探究方法是___________(填字母序号)。
A. 转换法 B. 控制变量法 C. 类比法 D. 等效替换法
(2)下列关于实验的一些说法,说法正确的是( )
A. 平衡摩擦力时需要挂小盘来调整
B. 实验时先放开小车,后接通电源
C. 实验中应满足小车和车上砝码总质量远大于重物和小盘总质量
D. 作图像时,离直线较远的点也要用于计算
(3)某同学将长木板一端适当垫高,其目的是___________。但他把长木板的一端垫得过高,使得倾角过大。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的a-F关系图像是___________
A. B.
C. D.
(4)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中Sab=7.06cm、Sbc=7.68cm、Scd=8.30cm、Sde=8.92cm,已知电源频率为 50Hz,则c点的速度为___________m/s,纸带加速度的大小是___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 平衡摩擦力 ②. C
(4) ①. 0.80 ②. 0.62
【解析】
【小问1详解】
由于小车的加速度既跟小车受到的合力有关,又跟小车的质量有关,所以实验应采用的探究方法是控制变量法,故选B。
【小问2详解】
A.平衡摩擦力时,小车前面不需要挂小盘来调整,后面应固定纸带,纸带穿过打点计时器,故A错误;
B.为了在纸带上打下较多的点,实验时先接通电源,后放开小车,故B错误;
C.对小车和车上砝码,由牛顿第二定律可得
对重物和小盘,由牛顿第二定律可得
解得
当时,故C正确;
D.作图像时,离直线较远的点要剔除,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
某同学将长木板一端适当垫高,其目的是平衡摩擦力。
他把长木板的一端垫得过高,使得倾角过大,在不挂砝码盘时,小车受到的合力不为零,小车已经有加速度,图像不过原点,在a轴上有截距,绘出的图像是C。
【小问4详解】
[1]根据题意,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,则相邻计数点间的时间间隔为
打c点时的瞬时速度大小为
[2]由逐差法求加速度
四、计算题(共3小题,共41分)
10. 绳OC与竖直方向成30°角,O为质量不计的光滑滑轮,已知物体B质量100kg,物体A质量20kg,物块A和B均静止,g=10m/s2,求:
(1)物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大?
(2)OC绳的拉力为多大?
【答案】(1)N=900N,;(2)
【解析】
【详解】(1)由于物体A保持静止,故有
对物体B受力分析,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,如图所示
绳OC与竖直方向成30°角,根据几何关系可知绳OB与水平方向夹角为30°,由平衡条件可得
代入数据解得
,
(2)对滑轮受力分析,受三个拉力,如图所示
根据平衡条件有
11. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度;
(3)轨道舱绕月飞行的周期T。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设月球表面上质量为m1的物体,其在月球表面有
月球质量
(2)根据重力和向心力的关系可知
解得
(3)轨道舱绕月球做圆周运动,设轨道舱的质量为m,由牛顿运动定律得
解得
12. 实验中学某高一(1)班男生从4号教学楼一楼走到四楼(每层高约4米),用时1分钟。取g=10N/kg。
(1)从一楼上到四楼,他需克服重力做功大约为多少?
(2)从一楼上到四楼,克服重力做功的平均功率是多少?
(3)他从一楼到四楼传完话又返回到一楼,重力做的总功为多少?
【答案】(1)约
(2)约
(3)0
【解析】
【小问1详解】
男生的体重约为m=60kg,从一楼走到四楼上升的高度约为h=3×4m=12m
从一楼走到四楼重力做功为
即克服重力做功大约为。
【小问2详解】
从一楼上到四楼,克服重力做功的平均功率
【小问3详解】
从一楼到四楼传完话又返回到一楼,位移为零,则重力做的总功为零。
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实验中学高一年级第二次月考考试物理试卷
时间60分钟,总分100分
一、单选题(每题5分,共25分)
1. 如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度可能不变
B. 物体在a点的速度方向由a指向b
C. 物体的加速度一定不为0
D. 物体所受的合力不可能恒定
2. 关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B. 平抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D. 平抛运动的落地时间与初速度大小有关
3. 2024年5月,嫦娥六号探测器发射成功,开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球,飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是( )
A. 在环月飞行时,样品所受合力为零
B. 若将样品放置在月球正面,它对月球表面压力等于零
C. 样品在不同过程中受到的引力不同,所以质量也不同
D. 样品放置在月球背面时对月球的压力,比放置在地球表面时对地球的压力小
4. 物体在力F的作用下水平发生了一段位移l,甲、乙、丙三种情形下力F和位移l的大小均相等,角θ的大小如图所示。下列说法正确的是( )
A. 三种情形中力F对物体均做正功
B. 三种情形中力F对物体均做负功
C. 图甲和图丙中力F对物体做正功,图乙中力F对物体做负功
D. 图乙和图丙中力F对物体做正功,图甲中力F对物体做负功
5. 如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )
A. 沿轨道1滑下重力做功多
B. 沿轨道2滑下重力做功多
C. 沿轨道3滑下重力做功多
D. 沿三条轨道滑下重力做的功一样多
二、多选题(每题6分,选对选全得6分,选对不全得4分,有错选或不选得0分;共18分)
6. 如图所示,桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道,质量为M,半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动,其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 当时,轨道对小球无支持力
B. 当时,轨道对桌面的压力为
C. 小球运动到与球心等高处,轨道对桌面的压力为
D. 小球在最高点与最低点,合外力提供向心力
7. 如图所示,1、2轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船从1轨道变到2轨道要点火加速 B. 飞船在1轨道周期大于2轨道周期
C. 飞船在1轨道速度大于2轨道 D. 飞船在1轨道加速度大于2轨道
8. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。在某次新车性能测试过程中,新能源汽车速度随时间变化的图像如图所示,其中至阶段汽车牵引力的功率P保持不变,时达到最大速度,该新能源汽车质量为m,所受阻力恒定不变,下列说法正确的是( )
A. 这段时间内加速度保持不变
B. 这段时间内牵引力变小
C. 这段时间内所受阻力大小为
D. 这段时间内牵引力做功大小为
三、实验探究题((1)(2)每小题2分,(3)第一空2分,第二空3分,(4)第一空3分,第二空4分。共16分)
9. 某小组用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)本实验采用的探究方法是___________(填字母序号)。
A. 转换法 B. 控制变量法 C. 类比法 D. 等效替换法
(2)下列关于实验的一些说法,说法正确的是( )
A. 平衡摩擦力时需要挂小盘来调整
B. 实验时先放开小车,后接通电源
C. 实验中应满足小车和车上砝码总质量远大于重物和小盘总质量
D. 作图像时,离直线较远的点也要用于计算
(3)某同学将长木板一端适当垫高,其目的是___________。但他把长木板的一端垫得过高,使得倾角过大。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的a-F关系图像是___________
A. B.
C. D.
(4)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中Sab=7.06cm、Sbc=7.68cm、Scd=8.30cm、Sde=8.92cm,已知电源频率为 50Hz,则c点的速度为___________m/s,纸带加速度的大小是___________(保留两位有效数字)。
四、计算题(共3小题,共41分)
10. 绳OC与竖直方向成30°角,O为质量不计的光滑滑轮,已知物体B质量100kg,物体A质量20kg,物块A和B均静止,g=10m/s2,求:
(1)物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大?
(2)OC绳的拉力为多大?
11. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度;
(3)轨道舱绕月飞行的周期T。
12. 实验中学某高一(1)班男生从4号教学楼一楼走到四楼(每层高约4米),用时1分钟。取g=10N/kg。
(1)从一楼上到四楼,他需克服重力做功大约为多少?
(2)从一楼上到四楼,克服重力做功的平均功率是多少?
(3)他从一楼到四楼传完话又返回到一楼,重力做的总功为多少?
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