山东省菏泽市郓城县第一中学2021-2022学年高一物理下学期第二次月考试题（Word版含解析）

郓城一中文苑校区高一下学期阶段性检测物理试题一、单选题1.下列有关物理学史的说法正确的是（　　）A.伽利略发现了万有引力定律B.引力常量是卡文迪什通过实验测量并计算得出的C.开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律D.牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量出引力常量【答案】B【解析】【分析】【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，选项A正确；B．引力常量是卡文迪什通过实验测量并计算得出的，选项B正确；C．开普勒提出行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误；D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测量出引力常量，选项D错误。故选B。2.在飞机飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变，则下列说法中正确的是（　　）A.飞机做的是匀速直线运动B.飞机做的是匀变速曲线运动C.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力D.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．地球是圆形的，在飞机飞越太平洋上空的过程中，做匀速圆周运动，故AB错误；CD．对人受力分析\n乘客对座椅的压力大小等于座椅对乘客的支持力大小由于向心力比较小，所以飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力(重力)，故D正确；C错误。故选D。3.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径关系，和是轮边缘上的两个点，点是A轮半径的中点，下列判断正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】【详解】由于A、B两轮之间通过摩擦传动，故A、B两轮的边缘的线速度大小相同，故根据公式可得由于a与c在同一个圆上，故所以\n又因为bc点半径相同，所以又因为周期所以故ABC错误，D正确。故选D。4.如图所示，质量相同的A，B两小球用轻细线挂在同一点O。在同一水平面上做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（　　）A.A的角速度一定比B的角速度大B.A的线速度一定比B的线速度大C.A的加速度一定比B的加速度大D.A的角速度一定与B的角速度相等【答案】A【解析】【分析】【详解】C．设运动平面到悬点的距离为h，A、B两个悬绳与竖直方向夹角分别为，，绳子拉力分别为T1，T2，对球A可得同理对球B\n由于因此A的加速度一定比B的加速度大，C正确；AD．根据牛顿第二定律，对A球而解得同理B球旋转的角速度因此A错误，D正确；B．根据由于因此B正确。故错误的选A。5.如图所示，水平桌面高度为H，从桌面上的A点将一质量为m的小球以初速度抛出，不计空气阻力，以A点所在的水平面为零势能面，小球可视为质点。当小球下落高度h到达B点时（　　）\nA.小球的重力势能为B.小球的动能为C.小球的机械能为D.小球的机械能为【答案】B【解析】【分析】【详解】A．以A点所在的水平面为零势能面，小球下落高度h到达B点时的重力势能为选项A错误；CD．小球以初速度抛出后机械能守恒，到达B点时的机械能选项CD错误；B．根据机械能守恒，小球到达B点时的动能为选项B正确。故选B。6.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（　　）A.弹性绳刚伸直时，运动员开始减速B.整个下落过程中，运动员的机械能一直在减小\nC.整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功D.从弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．弹性绳刚伸直到弹性绳弹力等于重力之前，重力大于弹性绳弹力，运动员都处于加速状态，故A错误；B．运动员从跳台跳下到弹性绳刚伸直过程中，只受重力，运动员的机械能守恒，故B错误；C．下落到最低点时，运动员速度为0，整个下落过程中重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功，故C错误；D．从弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员和弹性绳组成的系机械能守恒，弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员先加速后减速到0，所以运动员的动能先增大后减小，则运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。故选D。7.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，劲度系数为100N/m的轻质弹簧一端连接在固定挡板C上，另一端连接一质量为1kg的小物体A，A静止在图中P点。现将A沿斜面向上拉至距P点10cm的Q点，由静止释放。已知重力加速度g=10m/s2，弹簧始终未超过弹性限度。下列说法正确的是（　　）A.A回到P点时，速度为零B.A回到P点时，弹簧的弹性势能最大C.弹簧恢复到原长时，A的速度最大D.A的最大速度为1m/s【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．开始小物体A静止在图中P点，则在P点合力为0，即当小物体A从Q点由静止释放后，A沿斜面向下做加速运动，接触弹簧后，加速度减小，回到P点时，合力为0，加速度为0，速度最大，选项AC错误；\nB．小物体A回到P点时速度沿斜面向下最大，会继续压缩弹簧，因此A回到P点时，弹簧的弹性势能不是最大，选项B错误；D．小物体A从Q点由静止到回到P点，根据能量守恒有解得选项D正确。故选D。8.一质量为2kg的物体静止于粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示。外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10。下列分析正确的是（）A.物体运动的总位移为13.5mB.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2C.物体在前3m运动过程中的加速度为2.5D.m时，物体的速度为m/s【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．根据图乙代入数据得则所以物体运动得总位移\nA正确，B错误；C．物体在前3m运动过程中则加速度C错误；D．根据动能定理代入数据解得m时，物体的速度v=3m/sD错误。故选A。二、多选题9.“亚洲一号”地球同步通讯卫星于1990年4月7日由长征三号运载火简从西昌卫星发射基地发射成功．“亚洲一号”通信卫星是中国承揽发射的第一颗外国商务卫星．关于地球同步卫星，下列说法正确的是A.所有同步卫星的轨道平面和轨道半径都相同B.所有同步卫星的向心加速度大小都相同C.“亚洲一号”卫星绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度D.“亚洲一号”卫星可以定位在北京的正上方，所以我国可以利用它进行电视转播【答案】ABC【解析】【详解】（1）由于同步卫星的角速度和周期与地球自转角速度和周期相同，故不同的地球同步卫星，无论质量大小如何，它们都具有相同的轨道平面、轨道高度、向心加速度和轨道半径，AB正确；（2）根据角速度的定义可知，同步卫星运动周期小于月球绕地球运行周期，故该同步卫星的角速度大于月球绕地球运行的角速度，C正确；（3）同步卫星的轨道平面和赤道面重合，故无法定位在北京的正上方转播电视节目，D错误．\n故本题选ABC10.如照所示，固定在水平地面上的斜面，高为h，将一质量为m的物体（可视为质点）无初速度在斜面顶端释放，滑到斜面底端时的速度大小为，g为当地的重力加速度．则在物体下滑的过程中，下列说法正确的是A.物体的重力势能减少了mghB.斜面的支持力对物体做功为mghC.合外力对物体做功为mghD.物体的机械能减少了mgh【答案】AD【解析】【详解】（1）该物体从斜面顶端A滑到底端B的过程中，重力做正功：，重力势能减小，A正确；（2）斜面被固定，物体下滑过程中，支持力始终和运动方向垂直，不做功，B错误；（3）据动能定理，一个过程中，合力做的功等于这个过程中动能的变化量，则，故C错误；（4）该系统重力势能减少量mgh，并没有全部转化为，动能只增加了，则由的机械能损失掉了，D正确．故本题选AD11.如图所示，一条长的轻质细绳一端固定在点，另一端连一质量的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为。取，则（　　）\nA.小球第一次摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为B.小球第一次摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为C.小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为D.小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．小球第一次摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为故A正确；B．小球第一次摆动到最低点时，速度方向水平向左，重力方向竖直向下，则重力对小球做功的功率为故B错误；C．取最低点所在的平面为零势能面，则小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为故C正确；D．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为故D错误。故选AC。12.某物体在外力F的作用下竖直向上运动，其动能Ek随上升高度h的变化关系如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）\nA.0~h1的过程中，外力F保持不变B.0~h1的过程中，外力F逐渐增大C.h1~h2的过程中，物体的机械能守恒D.h1~h2的过程中，合外力对物体做功为0【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．物体上升过程根据动能定理有整理得由图象可知0~h1的过程中图线斜率不变，因此外力F保持不变，选项A正确，B错误；CD．h1~h2的过程中，随着高度的增加，动能不变，则合外力对物体做功为0，即重力做功与F做功相等，机械能不守恒，选项C错误，D正确。故选AD三、实验题13.“频闪摄影”是研究物体运动的一种常见而有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定的时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。一同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验，来探究“平抛运动的规律”。实验步骤如下：\n（Ⅰ）如图甲所示安装好实验装置，为便于观察，该同学将两个颜色不同，其他完全相同的实心金属小球放置在实验装置上，调整、球的高度，使两个小球重心在同一高度上。（Ⅱ）调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。（Ⅲ）用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直至落在实验台上。（Ⅳ）通过频闪摄像机连接打印机进行打印，得到如图乙所示的图像，图像与实物比例为。（Ⅴ）在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系（坐标系图中未画出），选择球的三个影像、、进行测量，得到，，。（1）下列说法正确的是__________A.该实验能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动B.该实验不能说明小球水平方向做匀速直线运动C.提升两球所处平台的高度，对探究平抛运动的规律没有影响D.该实验中小球可以用任意材质的小球代替（2）通过测量数据可知，该频闪摄像机的拍照时间间隔为__________，小球抛出时的初速度为__________；物体经过点时速度为___________。（取）【答案】①.AC②.0.1③.2④.【解析】分析】【详解】（1）[1]A.该实验能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，选项A正确；B.由图像可看出在相同时间内小球的水平位移相等，则该实验能说明小球在水平方向做匀速直线运动，选项B错误；C.提升两球所处平台的高度，两球下落的时间仍相同，则对探究平抛运动的规律没有影响，选项C正确；\nD.该实验中小球必须用金属小球，以减小下落过程中的阻力影响，选项D错误。故选AC。（2）[2][3]根据可得小球抛出时的初速度为[4]物体经过点时竖直速度则D点的速度为14.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，得到照片如图所示，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度见下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留3位有效数字）时刻t2t3t4t5速度/（m·s-1）4.994483.98（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=___________m/s；（2）t2~t5内，重力势能增量ΔEp=___________J，动能减少量ΔEk=___________J；\n（3）在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp___________Ek，造成这种结果的主要原因是___________【答案】①.3.48②.1.24③.1.28④.<⑤.存在空气阻力【解析】【分析】【详解】（1）[1]由下至上相邻两点间位移标记为、、、、，由匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得（2）[2][3]t2~t5内，重力势能增量t2时刻小球的速度动能减少量（3）[4][5]由上述计算可得造成这种结果的主要原因是存在空气阻力。四、解答题15.2021年5月15日7时18分，“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国成为第二个成功着陆火星的国家。若“天问一号”火星探测器被火星捕获后，环绕火星做“近火”匀速圆周运动N圈，用时为t。已知火星的半径为R，引力常量为G，求：（1）火星的质量M；（2）火星表面的重力加速度g。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）“天问一号”火星探测器做圆周运动的周期\n根据万有引力提供向心力，有联立解得（2）在火星表面，万有引力等于重力，有解得16.某兴趣小组对一辆遥控玩具小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，2s末小车达到最大功率，并在以后的运动中保持最大功率不变．传感器将小车运动的v－t图象描绘下来，如图所示．已知在小车运动的过程中，小车电动机的最大功率为9w，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车的速度大小为4m/s时，小车的加速度大小；（3）在0~12s的时间内小车位移大小．【答案】（1）1.5N（2）0.75m/s2（3）54m【解析】【详解】（1）由图象可知，小车的最大速度是vm＝6m/s，此时小车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，因此Pm＝fvm可求出小车所受到的阻力大小f＝1.5N（2）小车的速度大小为4m/s时，由图象可知小车已经达到最大功率，设此时牵引力为F，Pm＝Fv\n求得牵引力大小F＝2.25N由牛顿第二定律F－f＝mα求得加速度大小α＝0.75m/s2（3）由图象可知，小车在0~2s的时间内做匀加速直线运动，位移大小x1＝v1t1代入数据求得x1＝3m2s末小车达到最大功率，在2s~12s的时间内，小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动，设这段时间内小车的位移为x2，由动能定理，Pmt2－fx2＝解得x2＝51m在0~12s的时间内小车位移大小x＝x1＋x2＝54m17.如图所示，一段光滑圆弧轨道CD右端连接一长木板，一起固定在水平面上。有一个可视为质点的质量为kg的小物块，从光滑平台上的A点以m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入圆弧轨道，最后小物块滑上长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，小物块与长木板间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径为m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角为。（不计空气阻力，，，）求：（1）AC两点的高度差；（2）小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。【答案】（1）；（2）78N；（3）14.5m【解析】【分析】【详解】（1）小物块在C点的速度为，则求得\n其竖直方向分速度为设AC两点的高度差为h，则求得（2）小物块由C→D的过程中，由动能定理得解得小物块在D点时，由牛顿第二定律得：代入数据得由牛顿第三定律可知，小物块在D点时对轨道的压力大小为（3）要使小物块不滑出长木板，设木板的最小长度为L，由动能定理得求得18.如图所示，半径为的光滑圆弧支架竖直放置，圆心角，支架的底部CD水平，离地面足够高，圆心O在C点的正上方，右侧边缘P点固定一个光滑小轮滑轮大小不计，可视为质点的小球A、B系在长为LR的跨过小轮的轻绳两端，两球的质量分别为、。将A球从紧靠小轮P处由静止释放，不计空气阻力，取CD面为零势能面，g取。（1）求释放前系统的重力势能；（2）求A球运动到C点时的速度大小；（3）若A球运动到C点时轻绳突然断裂，从此时开始，需经过多长时间t\n两球重力的功率大小相等。计算结果可用根式表示【答案】（1）；（2）2m/s；（3）【解析】【分析】【详解】（1）取CD面为零势能面所以解得（2）由题意可知，A、B组成的系统机械能守恒，有根据运动的合成与分解有联立解得（3）轻绳断裂后，A球做平抛运动，B球做竖直上抛运动，B球上抛初速度设经过时间t两球重力的功率大小相等，则\n联立解得