内容正文:
2024-2025下学期高一学年第二次月考物理试卷(选考)
姓名:___________ 班级:___________
一、单项选择题(每小题4分,共28分)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度
C. 加速度 D. 合外力
2. 发现万有引力定律、测出引力常量、测量出元电荷数值的科学家分别是( )
A. 牛顿、开普勒、密立根 B. 开普勒、伽利略、牛顿
C. 开普勒、卡文迪什、爱因斯坦 D. 牛顿、卡文迪什、密立根
3. 下列实例中的运动物体,机械能守恒的是(均不计空气阻力)( )
A. 物体水平抛出去
B. 物体沿粗糙斜面匀速下滑
C. 被起重机吊起的货物正在加速上升
D. 一个轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重物沿竖直方向做上下振动
4. 如图所示,当汽车行驶在这些路面上,在其他条件相同的情况下,则( )
A. 在图乙路面最高点,汽车对路面的压力大于汽车的重力
B. 在图丙路面最低点,汽车对路面的压力小于汽车的重力
C. 关于路面对汽车轮胎的磨损,图丙路面最大,图乙路面最小
D. 关于路面对汽车轮胎的磨损,三种路面一样大
5. 关于生活中的圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,物体随水平圆盘匀速转动时,受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B. 如图乙,物体在水平面上做圆周运动,若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动,则一定是因为物体的速度突然变大了
C. 如图丙,火车转弯时,为避免轮缘与内外轨发生侧向变压,倾角应根据火车的质量设计
D. 如图丁,小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动,过最低点C时小球对轨道的压力最大
6. 如图所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面上的不同纬度上,如果把地球看成一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则说法正确的是( )
A. P、Q所受重力大小相等 B. P、Q受地球引力大小相等
C. P、Q的向心力大小相等 D. 运动过程中质点P线速度不变
7. 嫦娥五号探测器曾实施月面“挖土”,“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体,其质量为,半径为。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,引力常量为,忽略月球自转。某次钻取中质量为的钻尖进入月球表面以下深处,则此时月球对钻尖的万有引力为( )
A. 0 B. C. D.
二、多项选择题(每题6分,共18分,少选得3分,错选不得分)
8. 关于功的概念,以下说法正确的是( )
A. 力是矢量,位移是矢量,但功是标量
B. 功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D. 摩擦力对物体一定做负功
9. 人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,已知重力加速度为g。则有( )
A. 重力做的功是mgh
B. 小球抛出时机械能是mgh
C. 小球落地时的机械能是
D. 小球落地时的动能是
10. 关于起电,以下说法正确的是( )
A. 不论是摩擦起电还是感应起电,都是因为电子的转移
B. 摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为电荷的创生
C. 接触起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为创生了电荷
D. 自然界中的电荷是守恒的
三、填空题(每空2分,共12分)
11. 某段江面宽80m,水流速度5m/s,有一木船在A点要过江,如图所示。若木船相对静水速度4m/s,则木船最短渡江时间为____s;
12. 将一个质量为m=2kg的小球以水平速度v0 =2m/s抛出,若不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,2秒内物体落地,重力做的功W=_____,重力势能是=_____(增加、减少)。 以地面为参考平面,物体具有的重力势能为Ep=_____,2秒内重力的对物体做功的平均功率为=_____,在2秒末重力的瞬时功率为P=_____。
四、实验题((1、2)每空2分,(3、4)每空3分,共17分)
13. 某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器由________(填“直流”或“交流”)电源供电;由于重物在下落过程中受到阻力作用,则重物增加的动能_______(填“大于”“小于”或“等于”)减小的重力势能;实验中,_______(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量。
(2)下列操作正确的是___________。(填正确答案标号)
A. 为了减小实验误差,选择的重物的体积越大越好
B. 选择纸带时,应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带
C. 先接通电源后释放纸带
(3)该同学正确操作后得到一条如图乙所示纸带,O点为打下第一个点,A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打C点时重物的速度大小为________。(保留三位有效数字)
(4)已知重物的质量,当地的重力加速度大小,从打O点到打C点,重物重力势能的减少量________J,动能的增加量 ________J。(结果均保留三位有效数字)
五、计算题(17题12分,18题13分,共25分)
14. 质量的物体,受到与水平方向成角斜向右上方、大小为的拉力F的作用,在水平地面向右移动的距离,物体与地面间的滑动摩擦力,取,,求:
(1)拉力对物体所做的功;
(2)合外力对物体所做的功;
(3)整个过程拉力做功的平均功率。
15. 如图所示,A物体用板托着,离地高度h=8.0m,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=6.0kg,B物体质量m=4.0kg,现将板抽走,A将拉动B上升,设A着地后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,g取10m/s2。求:
(1)A着地时,B的速度大小;
(2)B物体在上升过程中离地面的最大高度。
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2024-2025下学期高一学年第二次月考物理试卷(选考)
姓名:___________ 班级:___________
一、单项选择题(每小题4分,共28分)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度
C. 加速度 D. 合外力
【答案】B
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度大小,即速率不一定发生变化,例如匀速圆周运动,A错误;
B.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度的方向时刻发生变化,即一定变化的物理量是速度,B正确;
CD.做曲线运动的物体,在运动过程中,其所受外力的合力与加速度可能不变,例如平抛运动,CD错误。
故选B。
2. 发现万有引力定律、测出引力常量、测量出元电荷数值的科学家分别是( )
A. 牛顿、开普勒、密立根 B. 开普勒、伽利略、牛顿
C. 开普勒、卡文迪什、爱因斯坦 D. 牛顿、卡文迪什、密立根
【答案】D
【解析】
【详解】发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿、卡文迪什。测量出元电荷数值的科学家是密立根。
故选D。
3. 下列实例中的运动物体,机械能守恒的是(均不计空气阻力)( )
A. 物体水平抛出去
B. 物体沿粗糙斜面匀速下滑
C. 被起重机吊起的货物正在加速上升
D. 一个轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重物沿竖直方向做上下振动
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体水平抛出去,物体在空中只受重力作用,物体的机械能守恒,故A正确;
B.物体沿粗糙斜面匀速下滑,物体的动能不变,重力势能减少,则机械能减少,故B错误;
C.被起重机吊起的货物正在加速上升,货物的动能增加,重力势能增加,则机械能增加,故C错误;
D.一个轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重物沿竖直方向做上下振动,由于弹簧弹力对重物做功,所以重物的机械能不守恒,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,当汽车行驶在这些路面上,在其他条件相同的情况下,则( )
A. 在图乙路面最高点,汽车对路面的压力大于汽车的重力
B. 在图丙路面最低点,汽车对路面的压力小于汽车的重力
C. 关于路面对汽车轮胎的磨损,图丙路面最大,图乙路面最小
D. 关于路面对汽车轮胎的磨损,三种路面一样大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在图乙路面最高点,汽车做圆周运动,合力提供向心力,向心力方向竖直向下,则重力大于地面给的支持力,根据牛顿第三定律可知,汽车的重力大于汽车对路面的压力,故A错误;
B.在图丙路面最高点,汽车做圆周运动,合力提供向心力,向心力方向竖直向上,则重力小于地面给的支持力,根据牛顿第三定律可知,汽车的重力小于汽车对路面的压力,故B错误;
CD.图甲汽车做匀速直线运动,可知汽车对路面的压力等于汽车的重力,综合以上可知
可知图丙汽车对路面压力最大,轮胎磨损最大,汽车对图乙路面压力最小,轮胎磨损最小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 关于生活中的圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,物体随水平圆盘匀速转动时,受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B. 如图乙,物体在水平面上做圆周运动,若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动,则一定是因为物体的速度突然变大了
C. 如图丙,火车转弯时,为避免轮缘与内外轨发生侧向变压,倾角应根据火车的质量设计
D. 如图丁,小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动,过最低点C时小球对轨道的压力最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲,物体随水平圆盘匀速转动时,受到重力、支持力、摩擦力作用,其中的摩擦力做向心力,选项A错误;
B.如图乙,物体在水平面上做圆周运动,若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动,即做离心运动,则可能是因为物体的速度突然变大了,也可能是提供的向心力变小了,选项B错误;
C.如图丙,火车转弯时,为避免轮缘与内外轨发生侧向变压,倾角应满足
即
与火车的质量无关,选项C错误;
D.如图丁,小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动,过最低点C时小球速度最大,根据
可知,对轨道的压力最大,选项D正确。
故选D。
6. 如图所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面上的不同纬度上,如果把地球看成一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则说法正确的是( )
A. P、Q所受重力大小相等 B. P、Q受地球引力大小相等
C. P、Q的向心力大小相等 D. 运动过程中质点P线速度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.考虑地球自转的影响,则纬度越高的地方质量相同的物体所受重力越大,故A错误;
B.两质点到地心的距离相等,根据
可知,两质点受到的引力大小相等,故B正确;
C.根据题意可知质量和角速度相同,但半径不同,根据公式
可知,两质点的向心力大小不等,故C错误;
D.运动过程中质点P的线速度方向不断改变,故D错误。
故选B。
7. 嫦娥五号探测器曾实施月面“挖土”,“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体,其质量为,半径为。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,引力常量为,忽略月球自转。某次钻取中质量为的钻尖进入月球表面以下深处,则此时月球对钻尖的万有引力为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设月球密度为,则月球质量
半径为的球体质量为
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力是零,则质量为的钻尖进入月球表面以下深处受到的万有引力
故选D。
二、多项选择题(每题6分,共18分,少选得3分,错选不得分)
8. 关于功的概念,以下说法正确的是( )
A. 力是矢量,位移是矢量,但功是标量
B. 功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D. 摩擦力对物体一定做负功
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.功是标量,只有大小没有方向,故A正确;
B.功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,是表示力对物体的做功效果的,若该力做正功,则该力为动力,若力做负功,则该力为阻力,故B正确;
C.发生位移是做功的必要不充分条件,若某一个力对物体不做功,说明该物体发生的位移可能与施加的力垂直,故C错误;
D.摩擦力可以做正功,也可以做负功,当摩擦力方向与位移垂直时,那么力对它不做功,故D错误。
故选AB。
9. 人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,已知重力加速度为g。则有( )
A. 重力做的功是mgh
B. 小球抛出时机械能是mgh
C. 小球落地时的机械能是
D. 小球落地时的动能是
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因为重力做功与路径无关,所以重力做的功是mgh,A正确;
B.小球抛出时机械能是,B错误;
C.根据机械能守恒定律,小球落地时的机械能是,C错误;
D.小球落地时的动能是,D正确。
故选AD。
10. 关于起电,以下说法正确的是( )
A. 不论是摩擦起电还是感应起电,都是因为电子的转移
B. 摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为电荷的创生
C. 接触起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为创生了电荷
D. 自然界中的电荷是守恒的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.不论是摩擦起电还是感应起电,都是因为电子的转移。故A正确;
B.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电也是因为电荷的转移,并非创生。故B错误;
C.接触起电和摩擦起电都是因为电荷的转移,并非创生了电荷。故C错误;
D.自然界中的电荷是守恒的。故D正确。
故选AD。
三、填空题(每空2分,共12分)
11. 某段江面宽80m,水流速度5m/s,有一木船在A点要过江,如图所示。若木船相对静水速度4m/s,则木船最短渡江时间为____s;
【答案】20
【解析】
【详解】当船头始终垂直河岸时,木船渡河时间最短,最短时间为
12. 将一个质量为m=2kg的小球以水平速度v0 =2m/s抛出,若不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,2秒内物体落地,重力做的功W=_____,重力势能是=_____(增加、减少)。 以地面为参考平面,物体具有的重力势能为Ep=_____,2秒内重力的对物体做功的平均功率为=_____,在2秒末重力的瞬时功率为P=_____。
【答案】 ①. 400J ②. 减少 ③. 400J ④. 200W ⑤. 400W
【解析】
【详解】[1]小球在空中飞行时间 ,竖直方向的位移
根据
[2]物体下降,位移和重力方向相同,重力做正功,重力势能减少。
[3]重力势能
[4]平均功率
[5]由瞬时功率
联立可得
四、实验题((1、2)每空2分,(3、4)每空3分,共17分)
13. 某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器由________(填“直流”或“交流”)电源供电;由于重物在下落过程中受到阻力作用,则重物增加的动能_______(填“大于”“小于”或“等于”)减小的重力势能;实验中,_______(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量。
(2)下列操作正确的是___________。(填正确答案标号)
A. 为了减小实验误差,选择的重物的体积越大越好
B. 选择纸带时,应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带
C. 先接通电源后释放纸带
(3)该同学正确操作后得到一条如图乙所示纸带,O点为打下第一个点,A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打C点时重物的速度大小为________。(保留三位有效数字)
(4)已知重物的质量,当地的重力加速度大小,从打O点到打C点,重物重力势能的减少量________J,动能的增加量 ________J。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. 交流 ②. 小于 ③. 不需要
(2)C (3)2.15
(4) ①. 1.16 ②. 1.15
【解析】
【小问1详解】
[1]在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器由交流电源供电;
[2]由于重物在下落过程中受到阻力作用,则重物增加的动能小于减小的重力势能;
[3]实验中,要验证的表达式两边都有质量,则不需要测量重物的质量。
【小问2详解】
A. 为了减小实验误差,选择的重物的体积要小,密度要大,A错误;
B. 选择纸带时,应选第一、二个点间的距离接近2mm的纸带,这样的纸带打第一个点的速度接近为零,B错误;
C. 先接通电源,当打点稳定后释放纸带,C正确。
故选C。
【小问3详解】
打点计时器打C点时重物的速度大小为
【小问4详解】
[1]从打O点到打C点,重物重力势能的减少量
[2]动能的增加量
五、计算题(17题12分,18题13分,共25分)
14. 质量的物体,受到与水平方向成角斜向右上方、大小为的拉力F的作用,在水平地面向右移动的距离,物体与地面间的滑动摩擦力,取,,求:
(1)拉力对物体所做的功;
(2)合外力对物体所做的功;
(3)整个过程拉力做功的平均功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)拉力对物体所做的功为
(2)物体受到的合力为
合外力对物体所做的功
(3)根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得该过程所用时间为
则整个过程拉力做功的平均功率为
15. 如图所示,A物体用板托着,离地高度h=8.0m,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=6.0kg,B物体质量m=4.0kg,现将板抽走,A将拉动B上升,设A着地后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,g取10m/s2。求:
(1)A着地时,B的速度大小;
(2)B物体在上升过程中离地面的最大高度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)A、B组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,则有
解得
(2)A落地后,B物体仅受重力,机械能守恒,设B物体还能上升的高度为,则有
解得
则B物体在上升过程中离地面的最大高度
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