山西省2022学年大同铁路第一中学校高一5月月考物理试题

大同铁一中2022-2022学年第二学期月考试题高一年级5月一、单选题(共8小题,每小题4分,共32分)1.如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为(　　)A．vsinθB．v/cosθC．vcosθD．v/sinθ2.唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽150m的河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（　　）A．唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船B．悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船C．沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船D．八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的3.原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则(　　)A．0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0时间内动量变化相同B．0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0时间内平均速率不等C．t＝2t0时物体的瞬时速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零4.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下物理量大小关系正确的是(　　)A．速度vA＞vBB．角速度ωA＞ωBC．向心力FA＞FBD．向心加速度aA＞aB5.2022年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q成功落月，如图所示．关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是(　　)A．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期B．沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道ⅡC．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度12/12D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做负功6.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时托住B，让A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B下落到最低点，该过程中A未与定滑轮相碰．下列对该过程的分析中正确的是(　　)A．B物体的加速度先增大再减小B．物体A与物体B组成的系统机械能守恒C．B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D．当弹簧的拉力等于B物体所受的重力时，A物体的动能最大7.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(　　)A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR8.如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则(　　)A．最终盒的速度大小是B．最终盒的速度大小是C．滑块相对于盒运动的路程为D．滑块相对于盒运动的路程为二、多选题(共4小题,每小题4分,共16分)9.(多选)对于库仑定律，下列说法正确的是(　　)12/12A．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝kB．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量10.(多选)我国自行研制的新一代ZBL－228×8轮式步兵装甲车已达到国际领先水平，已成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备．该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间t和距离s速度便可达到最大值vm.设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为Ff，以下说法正确的是(　　)A．装甲车加速过程中，牵引力对它做功为PtB．装甲车的最大速度vm＝C．装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动D．装甲车的质量m＝11.(多选)如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的小物体B以水平初速v0滑上A的上表面，它们的v－t图象如图乙所示，则根据图中的信息(图中所标注的物理量均为已知量)可以求得(　　)A．木板获得的动能B．系统损失的机械能C．木板的长度D．A与B间的动摩擦因数12.(多选)宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为α，则以下判断正确的是(　　)12/12A．飞船绕地球运动的线速度为B．一天内飞船经历“日全食”的次数为C．飞船每次“日全食”过程的时间为D．飞船周期为T＝三、实验题(共2小题,共14分)13.某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验，探究“合外力做功与物体动能的变化的关系”.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v)，每次实验，物体从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.5m不变．他们最后做出了如图乙所示的v2－h图象．图象与横轴的交点为0.25.(1)图象乙不过坐标原点的原因是________________________________．(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ＝________.(3)若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________．(4)若更换光滑的斜面，重复上述步骤得到如图乙所示的图象，图象的斜率将________．(填“增大”“减小”“不变”)14.如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．12/12A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图10中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2[来源:Z,xx,k.Com]B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．四、计算题(共3小题,共38分)15.某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2022”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切．弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va＝5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从P点水平抛出．小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长L＝1.5m，数字“0”的半径R＝0.2m，小物体质量m＝0.01kg，g＝10m/s2.求：[来源:学科网ZXXK](1)小物体从P点抛出后的水平射程；(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向．12/1216.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度v；(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.17.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD上表面是光滑的圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时速度为，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处．已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为μ.求：(1)物块滑到B处时木板的速度vAB；(2)木板的长度L；(3)滑块CD圆弧的半径．12/12答案解析1.【答案】C【解析】重物以速度v沿竖直杆下滑，绳子的速率等于小车的速率，将重物的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速．将重物的速度按图示两个方向分解，如图所示．v绳＝v·cosθ，而绳子速率等于小车的速率，则有小车的速率v车＝v绳＝vcosθ.故选C.[来源:学科网]2.【答案】B【解析】AB、当船头垂直于河岸时，渡河的时间最短，为：t=；但30s内要随着水向下游移动，故A错误，B正确；CD、当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小，此时船头偏向上游，故C、D错误.3.【答案】C【解析】0～t0与t0～2t0内作用力方向不同，故动量变化量不相同，A错误．t＝t0时物体速度最大，t＝2t0时物体速度为零，两段时间内平均速率相等；又I＝F0t0－F0t0＝0，故B错误，C正确.0～2t0时间内，物体先加速后减速，位移不为零，W总＝ΔEk＝0，D错误．4.【答案】A【解析】设漏斗的顶角为2θ，则小球的合力为F合＝，由Fn＝F合＝＝mω2r＝m＝ma，知向心力FA＝FB，向心加速度aA＝aB，选项C，D错误；因rA＞rB，又由于v＝和ω＝知vA＞vB，ωA＜ωB，故A对，B错．5.【答案】B12/12【解析】根据开普勒第三定律＝k可知半长轴越大，运动周期越大，显然轨道Ⅰ的半长轴(半径)大于轨道Ⅱ的半长轴，故沿轨道Ⅰ运动的周期大于沿轨道Ⅱ运动的周期；沿轨道Ⅰ运动至P点时，要想进入轨道Ⅱ，需要在轨道Ⅱ的P点开始做向心运动，则需制动减速才能进入轨道Ⅱ；根据万有引力G＝ma，得：a＝G，则在P点的加速度小于在Q点的加速度；在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，根据开普勒第二定律可知：vQ>vP，则“嫦娥三号”的动能增加，故万有引力对其做正功，所以正确选项为B.[来源:学_科_网]6.【答案】D【解析】以A、B组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：mBg－kx＝(mA＋mB)a，由于弹簧的伸长量x逐渐变大，故从开始到B速度达到最大的过程中B的加速度逐渐减小．对B，由mBg－FT＝mBa可知，在此过程中细线上拉力逐渐增大，故A错误；对于A物体、B物体以及弹簧组成的系统，只有弹簧的弹力和重力做功，系统的机械能守恒，由于弹簧的弹性势能不断增大，所以A物体与B物体组成的系统机械能不断减少，故B错误；A物体、B物体以及弹簧组成的系统机械能守恒，故B物体机械能的减少量等于A的机械能增加量与弹性势能增加量之和，故C错误；由于弹簧的拉力先小于细线的拉力，后大于细线的拉力，A先加速后减速，当弹簧的拉力与细线的拉力大小相等时，A的速度最大，动能最大，此时A的加速度为零，B的加速度也为零，细线的拉力等于B的重力，可知弹簧的拉力等于B物体的重力时，A物体的动能最大；故D正确．7.【答案】D【解析】重力做功与路径无关，所以WG＝mgR，选项A错；小球在B点时所受重力提供向心力，即mg＝m，所以v＝，从P点到B点，由动能定理知：W合＝mv2＝mgR，故选项C错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔEp|－|ΔEk|＝mgR，故选项B错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D对.8.【答案】C【解析】设滑块的质量为m，则盒的质量为2m.对整个过程，由动量守恒定律可得mv＝3mv共解得v共＝由能量守恒定律可知μmgx＝mv2－·3m·()212/12解得x＝.故正确答案为C.9.【答案】AC【解析】由库仑定律的运用条件可知，A选项正确；两带电小球距离非常近时，带电小球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，故B选项错误；由牛顿第三定律可知，相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的，故C选项正确；当带电小球之间的距离较近时，带电小球之间的作用力不仅跟距离有关，还跟带电体所带电性及电量有关系，故D选项错误．10.【答案】ABC【解析】因为在运动的过程中，功率不变，知牵引力做功W＝Pt，故A正确；当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P＝Ffvm知，最大速度vm＝，故B正确；当装甲车的速度为v时，牵引力：F＝，随速度的增大而减小；根据牛顿第二定律得，a＝，随牵引力的减小而减小，所以当装甲车的速度增大时，加速度减小，装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动，故C正确；根据动能定理得，Pt－Ffs＝mv2，则装甲车的质量m＝，故D不正确．11.【答案】ABD【解析】设长木板A的质量为M，长木板A和物体B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mv0＝(M＋m)v′A的质量为M＝，木板A获得的动能为Mv′2＝·v′2＝m(v0－v′)v′，A正确；由图象的斜率表示加速度，可求得物体B的加速度为a＝，根据牛顿第二定律得，Ff＝ma.而Ff＝μmg，解得：μ＝，系统损失的机械能等于摩擦力所做的功，由图象与坐标轴围成的面积表示位移可以求出B相对A运动的位移x＝v0t1，故B、D正确；根据题意只能求出A、B的相对位移，不知道B最终停在哪里，无法求出木板的长度，故C错误．12.【答案】ABD【解析】根据三角形的边角关系可知，飞船的轨道半径r＝12/12，因此飞船绕地球运动的线速度为v＝＝，A正确；一天时间就是T0，因此飞船一天绕地球的圈数为，每绕地球一圈，就会经历一次“日全食”，因此一天内飞船经历“日全食”的次数为，B正确；由于太阳光为平行光，因此飞船经历“日全食”过程时，运动圆弧所对圆心角小于α(如图所示)，因此飞船每次“日全食”过程的时间也小于，C错误；由于飞船的轨道半径r＝，根据G＝mr可得出飞船周期为T＝，D正确．13.【答案】(1)存在摩擦阻力　(2)0.5　(3)释放物块时存在初速度(或者是释放位置高度大于h)　(4)不变【解析】设斜面的长为s，倾角为θ.由动能定理得(mgsinθ－μmgcosθ)s＝mv2，即mgh－μmgL＝mv2，得v2＝2gh－2μgL，v2与h是一次函数关系，不过原点的原因是存在摩擦阻力，由图象可知，当h＝0.25m时，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若图象发生了弯曲，说明释放物块时存在初速度，或者是释放位置高度大于h.由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g为定值，若更换光滑的斜面，图象的斜率不变．14.【答案】(1)BD(2)ACD(3)4∶1【解析】15.【答案】(1)0.8m　(2)0.3N，方向竖直向下【解析】(1)设小物体运动到P点时的速度大小为v，对小物体由a运动到P过程应用动能定理得：－μmgL－2mgR＝mv2－mv①12/12从P点抛出后做平抛运动，由平抛运动规律可得：2R＝gt2②s＝vt③[来源:学#科#网Z#X#X#K]联立①②③得：s＝0.8m④(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向F＋mg＝⑤联立①⑤得F＝0.3N，方向竖直向下．⑥16.【答案】(1)g＝　(2)　(3)(4)2π【解析】(1)设该星球表面的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向：x＝v0t竖直方向：y＝gt2平抛位移与水平方向的夹角的正切值tanα＝由以上三式得g＝(2)在星球表面有：＝mg，所以M＝，V＝πR3，该星球的密度：ρ＝＝.(3)由＝m，可得v＝.(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，T＝，T＝2πR＝2π.17.【答案】(1)，方向向左(2)(3)【解析】(1)由点A到点B时，取向左为正方向，由动量定恒定律得mv0＝mvB＋2m·vAB12/12又vB＝，解得vAB＝，方向向左(2)由点A到点B时，根据能量守恒定律得mv02－×2m()2－m()2＝μmgL解得L＝(3)由点D到点C，滑块CD与物块P组成的系统在水平方向上动量守恒m·＋m·＝2mv共滑块与CD组成的系统机械能守恒mgR＝m()2＋m()2－×2mv共2联立解得滑块CD圆弧的半径为R＝.12/12