四川省射洪中学2022-2023学年高一物理下学期第三学月月考试题（Word版附解析）

射洪中学高一下第三学月考试物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2．请将答案正确填写在答题卡上。第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、单选题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）1.关于物体运动情况的描述，以下说法正确的是（　　）A.做曲线运动的物体，所受合外力一定变化B.做曲线运动的物体，速度方向一定变化C.平抛运动不是匀变速曲线运动D.当物体速度为零时，加速度一定为零【答案】B【解析】【详解】AC．做曲线运动的物体，所受合外力不一定变化，比如平抛运动、斜抛运动等就是匀变速曲线运动，故AC错误；B．物体运动的速度方向是物体在轨迹某一点的切线方向，所以做曲线运动的物体，其运动轨迹的切线方向时刻变化，所以其速度方向一定变化，B正确；D．物体加速度与物体的速度没有必然联系，当物体速度为零时，加速度不一定为零，比如做竖直上抛的物体运动到最高点时，速度为零，但其加速度为重力加速度，故D错误。故选B。2.如图示，半圆轨道固定在水平面上，一小球（小球可视为质点）从半圆轨道上B点沿切线斜向左上方抛出，到达半圆轨道左端A点正上方某处小球的速度刚好水平，O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球在A点正上方的水平速度为（）A.B.C.D.【答案】A 【解析】【详解】小球虽说是做斜抛运动，由于到达半圆轨道左端A点正上方某处小球的速度刚好水平，所以逆向看是小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动，运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点，这样就可以用平抛运动规律求解。因小球运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点，则速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则因则竖直位移而所以解得故选A。3.下图中的四种情形，不计空气阻力，物体机械能守恒的是（　　）A.甲：沿斜面匀速下滑的物体B.乙：上下振动的弹簧振子中的小球 C.丙：匀速升空的气球D.丁：在某一竖直面内来回摆动的小球【答案】D【解析】【详解】A．甲：沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项A错误；B．乙：上下振动的弹簧振子中的小球，由于弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项B错误；C．丙：匀速升空的气球，动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项C错误；D．丁：在某一竖直面内来回摆动的小球，只有重力对小球做功，机械能守恒，选项D正确。故选D。4.如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（　　）A.运动到各自底端时速度变化量相同B.运动到各自底端时合外力做的功不同C.B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小D.运动到斜面底端时重力的瞬时功率相等【答案】C【解析】【详解】AB．根据动能定理可得可得可知两球运动到各自底端时合外力做的功相同；两球运动到各自底端时速度大小相等，但方向不同，则速度变化量大小相等，方向不同，故AB错误；CD．重力的瞬时功率为B球运动过程中的竖直分速度从零先增大后又减小到零，则B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小；两球运动到斜面底端时，A球的竖直分速度不为零，B球的竖直分速度为零，则两球的重力瞬时功率 不相等，故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A，人以恒定速度向左匀速拉绳，某一时刻，定滑轮右侧绳与竖直杆的夹角为，左侧绳与水平面的夹角为，此时物块A的速度为，则人拉绳的速度为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】人拉绳向左运动的速度为，由题意可知，沿绳方向的速度相等，对物块A的速度进行分解，如图所示：则有对人的速度进行分解，如图所示，则有联立可得故选D。6.下列有关运动的说法正确的是（　　） A.图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用B.图乙中质量为的小球到达最高点时对管壁的压力大小为，则此时小球的速度一定为C.图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为D.如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍。【答案】C【解析】【详解】A．图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力、绳子的拉力，其合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，故A错误；B．图乙中质量为的小球到达最高点时，若对内壁的压力为，则有解得若对外壁的压力为，则有解得故B错误；C．由皮带传动可知，点和点的线速度大小相等，由公式可知，点和点的角速度之比为 ，由同轴转到可知，点和点的角速度相等，则由公式可得，a点的加速度与b点的加速度之比为故C正确；D．绳子与钉子碰撞前后瞬间，小球的线速度大小不变，由牛顿第二定律有可知故D错误。故选C。7.质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　）A.物体所受阻力做功为B.物体重力做的功为-mghC.物体重力势能减少了mghD.物体动能增加了【答案】C【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律解得物体所受阻力做功为故A错误；B．物体重力做的功为 故B错误；C．物体重力势能减少量为故C正确；D．物体动能增加量为故D错误。故选C。二、多选题（本题包含3小题，每小题6分，共18分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分）8.如图，当所示装置绕竖直轴作匀速转动时，下列说法中正确的是（　　）A.摆球运动周期为B.摆线中张力为C.当张角为零时，转动角速度也为零D.若一定，转轴改为，则摆线张角增大【答案】AC【解析】【详解】A．对小球受力分析，水平方向有可得小球的向心加速度为同时有 ，联立解得摆球运动周期为A正确；B．对摆线中张力T有即B错误；C．根据前面分析当张角为零时，小球的向心加速度为零，可知此时转动角速度也为零，C正确；D．根据前面可得可得当一定，转轴改为时，减小，减小，D错误。故选AC。9.如图所示，不计空气阻力，取地面为参考平面，将质量为m的物体沿斜上方以速度v0抛出后，能达到的最大高度为h0，当它将要落到离地面高度为h的平台上时，下列判断正确的是（　　）A.它的总机械能等于B.它的总机械能为mgh0C.它的动能为mg(h0-h)D.它的动能为【答案】AD【解析】【详解】A．在运动的过程中机械能守恒，因此它落到平台上时的总机械能等于初始状态的总机械能，因此它的总机械能等于，A正确； B．由于到达最高点时，只有水平分速度，因此在最高点时的总机械能可表示为B错误；CD．根据机械能守恒可知因此它落到平台上时的动能为从最高点到高度h处由动能定理可得C错误，D正确。故选AD。10.如图，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的板C相连，另一端与物体A相连。物体A置于光滑固定斜面上，斜面的倾角。A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连且始终与斜面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，当地重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）。A.刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为B.物体A到最高点时，A所受合力大小C.物体B下落至最低点时，A和弹簧组成系统的机械能最大D.物体A的最大速度为【答案】ACD【解析】【详解】A．刚释放物体B时，以A、B组成的系统为研究对象，有 解得对B研究解得故物体A受到细线的拉力大小为，故A正确；BC．对于A、B物体以及弹簧组成的系统，只有弹簧的弹力和重力做功，系统机械能守恒，B减小的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故当B下落至最低点时，A和弹簧组成系统的机械能最大，且此时A上升到最高位置，根据对称性可知B产生的加速度大小也为故对B受力分析，根据牛顿第二定律可知解得故AB整体研究，可得解得对A研究，A受到弹簧拉力、重力和绳子的拉力，则故B错误，C正确；D．手拖住物块B时，物块A静止，设此时弹簧的压缩量为，对物块A根据平衡条件可得解得 当物体A上升过程中，当A和B整体的加速度为0时速度达到最大值，此时细线对A的拉力大小刚好等于，设此时弹簧的伸长量为，则解得所以此时弹簧的弹性势能与初始位置时相同，对A、B和弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律得解得故D正确。故选ACD。第II卷（非选择题）三、实验题（本题共2小题，共12分）11.某实验小组用如图所示装置探究“动能定理”。请回答下列问题：（1）纸带穿过打点计时器，调整长木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿长木板做匀速运动。这样做的目的是_______；（2）纸带穿过打点计时器，小车置于靠近打点计时器的位置，通过绕过定滑轮的细线与钩码相连：启动打点计时器，释放小车，小车在牵引力的作用下运动，得到的一条较为理想的纸带，其中O点为打点计时器打的第一点，A、B、C为连续的三个计数点，相邻两点的时间间隔，如图乙所示。①以小车为研究对象，若用钩码的重力表示细线对小车的拉力，钩码的质量m和小车的质量M应满足的条件是______。②此次实验中，钩码的质量m=20g，小车的质量M=400g，根据纸带上提供的数据可知，从O到B 的过程中，合力对小车做的功为W=______J；小车动能的变化量为=______J（重力加速度，结果保留3位有效数字）。（3）改变钩码的质量进行多次实验，发现合力做的功W总是大于动能的变化量，导致这一结果的原因是______。【答案】①.平衡摩擦力②.③.0.130④.0.128⑤.绳子的拉力小于钩码的重力；钩码有动能；其他（答出其中任意1条给2分，其他符合情况的答案的情给分）【解析】【详解】（1）[1]纸带穿过打点计时器，调整长木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿长木板做匀速运动。这样做的目的是能够平衡掉摩擦力，使小车所受的合外力即为绳子拉力。（2）①[2]以小车为研究对象，若用钩码的重力表示细线对小车的拉力，钩码的质量m和小车的质量M应满足的条件是钩码的质量远小于小车的质量，即②[3]因为将钩码的重力表示细线对小车的拉力，则合力对小车做的功为[4]由数据可得下降OB时，小车速度为则小车动能的变化量为（3）[5]改变钩码的质量进行多次实验，发现合力做的功W总是大于动能的变化量，导致这一结果的原因是绳子的拉力小于钩码的重力（或者钩码也有动能）。12.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）关于本实验下列说法正确的是___________（填字母代号）。A．为降低空气阻力带来的影响，应选择密度大、体积小的重物B．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，应调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上C．为在纸带上打下尽量多的点，应释放重物后迅速接通打点计时器电源D．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，释放重物前应如图甲所示手持纸带上方而不能手拖重物，然后由静止释放（2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50Hz的交变电流。用分度值为1mm的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg，取。根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了___________J。（结果均保留三位有效数字）（3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式___________时，可验证机械能守恒。 【答案】①.ABD##ADB##BAD##BDA##DAB##DBA②.1.67③.1.62④.【解析】【详解】（1）[1]A．为降低空气阻力带来的影响，应选择密度大、体积小的重物，A正确；B．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，应调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上，B正确；C．为在纸带上打下尽量多的点，应先接通打点计时器电源再释放重物，C错误；D．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，释放重物前应如图甲所示手持纸带上方而不能手拖重物，然后由静止释放，D正确。故选ABD。（2）[2]当打点计时器打到B点时重锤的重力势能减少量为[3]打下B点时重锤的瞬时速度可表示为该过程重锤的动能增加量为（3）[4]在最低点，由牛第二定律可得小球摆到最低点的过程，据机械能守恒定律可得联立解得若满足上述关系，可验证机械能守恒。四、解答题（3个小题，共42分。要求写出必要的公式、文字叙述）13. 近年来，中国的航天实力表演十分抢眼，假如将来某天我国宇航员乘坐的宇宙飞船到达某适宜人居住的星球，在该星球“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略，远小于该星球半径），经过时间落到地面。已知该星球半径为，自转周期为，引力常量为，求：（1）该星球的平均密度；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）如果该星球有一颗同步卫星，其距星球表面的高度为多少。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设该星球表面的重力加速度为，小球做自由落体运动，则有解得根据物体在星球受到的万有引力等于重力，则有解得星球的质量为故该星球的平均密度为（2）星球的第一宇宙速度等于卫星在该星球表面轨道绕星球做匀速运动时的线速度，由万有引力提供向心力得解得（3）同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为，设同步卫星的质量为，由万有引力提供向心力得 联立解得同步卫星距行星表面的高度为14.汽车发动机的额定功率为80kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍。若汽车在水平路面上，从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后又行驶了800m达到最大速度，（g取10m/s2）试求：（1）汽车在水平路面上能达到的最大速度？（2）匀加速过程能持续多长时间？（3）匀加速后的800m过程所用的时间？【答案】（1）40m/s；（2）20s；（3）35s【解析】【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，最大速度为（2）汽车从静止做匀加速直线运动，则当功率达到额定功率时，匀加速结束，根据牛顿第二定律得解得根据解得vt＝20m/s根据vt＝at解得t＝20s（3）从匀加速结束开始一直运动到最大速度过程中，根据动能定理得 解得15.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°，长为L1＝2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h＝0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝。g取10m/s2，求：(1)小球初速度v0的大小；(2)小球滑过C点时的速率vC；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。【答案】(1)m/s；(2)3m/s；(3)0＜R≤1.08m【解析】【详解】(1)小球做平抛运动到达A点，由平抛运动规律知竖直方向有即因为在A点的速度恰好沿AB方向，所以小球初速度(2)从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得 解得(3)小球刚好能通过最高点时，由牛顿第二定律有小球做圆周运动过程中，由动能定理有解得当小球刚好能到达与圆心等高时有解得当圆轨道与AB相切时即圆轨道半径不能超过1.5m，综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是