2020-2021学年江西省赣州市20210610高一月考理科_（物理）试卷 (1)新人教版

这是一份2020-2021学年江西省赣州市20210610高一月考理科_（物理）试卷 (1)新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 下列说法中正确的是（ ）
A.牛顿利用实验测出了引力常量G的数值
B.开普勒通过研究发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆
C.相同时间内，火星和太阳连线扫过的面积与地球和太阳连线扫过的面积相等
D.万有引力定律只适用于太阳和行星之间，不适用于行星与它的卫星之间

2. 一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，身体伸直并刚好离开地面时，速度为v、重心升高ℎ，在此过程中（ ）
A.地面对他做的功为mgℎ+12mv2
B.地面对他做的功为mgℎ
C.地面对他做的功为12mv2
D.地面对他做的功为零

3. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以速度v0离开桌面，不计空气阻力，若以桌面为零重力势能参考面，则当物体经过A处时，它所具有的机械能是（ ）

A.12mv​02B.12mv​02+mgℎ
C.12mv02+mg(H+ℎ)D.12mv​02+mgH

4. 长度为L=0.4m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=2kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s，g取10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（ ）

A.5N，方向向上B.5N，方向向下
C.15N，方向向上D.15N，方向向下

5. 如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高ℎ处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F的大小随小球下落的位置坐标x变化的关系，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g．以下判断不正确的是（ ）

A.当x＝ℎ+x0， 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小
B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大
C.当x＝ℎ+2x0， 小球的加速度大小为g
D.小球动能的最大值为mgℎ+mgx0

6. 如图所示，将一小球从M点水平抛出，飞到点P时，与一挡板发生碰撞，小球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）

A.小球两次飞行过程中加速度不同
B.小球两次飞行过程中重力对小球做的功相等
C.小球离开M点的速率比经过Q点的速率大
D.小球与挡板碰撞过程中没有机械能损失

7. 若“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆形轨道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落月，如图所示．关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（ ）

A.沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动加速才能进入轨道Ⅱ
B.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
C.沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度
D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减小，机械能不变
二、多选题

某人用手将质量为1kg的哑铃由静止向上提起2m，这时哑铃的速度为4m/s（g取10m/s2），在这个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A.哑铃克服重力做功−20JB.合力对哑铃做功8J
C.手对哑铃做功8JD.哑铃的机械能增加28J

如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动．小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是（ ）

A.小物块到达小车最右端时具有的动能为F−fl+x
B.摩擦力对小车做的功为fl+x
C.小物块克服摩擦力所做的功为fx
D.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx

如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，C端装有轻质定滑轮，OC与OA的夹角为60∘，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的定滑轮两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放．不计一切摩擦，则（ ）

A.在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B.在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少
C.若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝2m2
D.若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2
三、实验探究题

某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g．

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________．
A.小球的质量mB.AB之间的距离H
C.小球从A到B的下落时间tABD.小球的直径d

（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=________（用题中所给的物理量表示）．

（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出1t2随H的变化图像如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=________．

（4）在实验中根据数据实际绘出1t2−H图像的直线斜率为k（k四、解答题

如图所示，一个质量为m=2kg的物体，受到与水平方向成37∘角斜向下方的推力F1=10N作用，在水平地面上移动了距离s1=2m后撤去推力，此后物体又滑行了s2=1.6m的距离后停止了运动．设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍，求：

（1）推力F1对物体做的功；

（2）全过程中摩擦力对物体所做的功．

如图所示，一足够长、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳两端各系一小球A和B，质量分别为m和2m．A球静置于地面，B球用手托住，离地高度为ℎ，此时轻绳刚好拉紧．由静止释放B球后，B球将拉动A球上升，设B球与地面碰撞后不反弹，A球上升过程中不会碰到定滑轮（重力加速度为g，空气阻力不计），试求：

（1）A球在上升过程中离地的最大高度为多大？

（2）B球下落过程中轻绳对B球做的功．

现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，3=1.7）．则：

（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？

（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？

（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

如图所示，一质量m=0.4kg的滑块（可视为质点）静止于水平轨道上的A点，滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.1．现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=10W，经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装速度有传感器，当滑块运动到最低点D处时速度大小为27m/s．已知轨道AB的长度L=2m，圆弧形轨道的半径R=0.5m，半径OC和竖直方向的夹角α=37∘．（空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8）求：

（1）滑块运动到D点对传感器的压力大小和C点时速度的大小vC．

（2）B、C两点的高度差ℎ及水平距离x．

（3）水平外力作用在滑块上的时间t．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省赣州市20210610高一月考理科 (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
开普勒定律
物理学史
万有引力定律及其应用
【解析】
本题是物理学史问题，结合牛顿、卡文迪许、开普勒等人的物理学贡献进行答题即可。
【解答】
解：A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值，故A错误；
B．开普勒通过研究发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故B正确；
C．根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故C错误；
D．万有引力定律适用于任何可看成质点的两物体之间，故D错误．
故选B．
2.
【答案】
D
【考点】
做功的判断及功的正负
【解析】
地面对人作用力的位移为零，所以做功为零．
【解答】
解：地面对人作用力的位移为零，做功为零，故ABC错误，D正确．
故选D．
3.
【答案】
A
【考点】
单物体的机械能守恒问题
【解析】
物体在运动过程中机械能守恒是指任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能，确定出在桌面上的机械能。
【解答】
解：选择桌面为零势能面，开始时的机械能为：E＝0+12mv02，由于机械能守恒，则当物体经过A处时，它所具有的机械能是12mv02．
故选A．
4.
【答案】
C
【考点】
竖直面内的圆周运动-轻杆模型
【解析】
小球在最高点靠杆子的作用力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细杆作用力的大小和方向．
【解答】
解：在最高点，假设杆子对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得，
mg−F=mv2L，
解得F=mg−mv2L=20N−2kg×(1m/s)20.4m=15N，
可知杆对小球的作用力大小为15N，方向向上．
故选C．
5.
【答案】
D
【考点】
含弹簧类机械能守恒问题
牛顿运动定律的应用—从受力确定运动
【解析】
利用弹力和重力相等可以判别小球的速度最大则弹性势能和重力势能之和最小；利用牛顿第二定律可以判别加速度的变化；利用胡克定律结合牛顿第二定律可以求出小球加速度的大小；利用动能定理可以求出小球动能的最大值．
【解答】
解：根据乙图可知，当x=ℎ+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，A正确，不符合题意；
小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，B正确，不符合题意；
在x=ℎ+x0位置：mg=kx0，则在x=ℎ+2x0时：k2x0−mg=ma，解得a=g，C正确，不符合题意；
小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg(ℎ+x0)−E弹=12mvm2，故小球动能的最大值小于mg(ℎ+x0)，D错误，符合题意．
故选D．
6.
【答案】
C
【考点】
斜抛运动
平抛运动的概念
恒力做功
机械能守恒的判断
【解析】
A．不计空气阻力，小球两次飞行过程中均只受重力作用，其加速度均为重力加速度；
B．设M、N之间的高度差为ℎ，小球第一次飞行过程中重力对小球做的功为mgℎ，小球第二次飞行过程中重力对小球做的功为零；
C．小球第二次飞行过程中，从Q点开始做平抛运动，和第一次相比，下落高度相同，所用时间相同，但其水平位移小于第一次的水平位移，则小球离开M点的速率比经过Q点的速率大；
D．由于点Q与M等高，且小球离开M点的速率比经过Q点的速率大，可知小球在M点的机械能比经过Q点的机械能大，小球与挡板碰撞过程中有机械能损失．
【解答】
解：A．不计空气阻力，小球两次飞行过程中均只受重力作用，其加速度均为重力加速度，故A错误；
B．设M、N之间的高度差为ℎ，小球第一次飞行过程中重力对小球做的功为mgℎ，小球第二次飞行过程中重力对小球做的功为零，故B错误；
C．小球第二次飞行过程中，从Q点开始做平抛运动，和第一次相比，下落高度相同，所用时间相同，但其水平位移小于第一次的水平位移，则小球离开M点的速率比经过Q点的速率大，故C正确；
D．由于点Q与M等高，且小球离开M点的速率比经过Q点的速率大，可知小球在M点的机械能比经过Q点的机械能大，小球与挡板碰撞过程中有机械能损失，故D错误．
故选C．
7.
【答案】
D
【考点】
卫星的变轨与对接
做功的判断及功的正负
动能和势能的相互转化
机械能守恒的判断
开普勒第三定律
【解析】
由开普勒第三定律确定周期大小关系，根据卫星变轨原理确定卫星是加速还是减速变轨．由牛顿第二定律和万有引力定律分析加速度关系．由开普勒第二定律分析速度关系．
【解答】
解：A．在轨道Ⅰ上运动，从P点开始变轨，可知嫦娥三号做近心运动，在P点应该制动减速，故A错误；
B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，故B错误；
C．在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，在P点时的万有引力比Q点的小，故在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C错误；
D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对嫦娥三号做正功，嫦娥三号的速度逐渐增大，动能增加，重力势能减小，机械能不变，故D正确．
故选D．
二、多选题
【答案】
A,C
【考点】
动能定理的应用
恒力做功
【解析】
根据高度求重力做功；运用动能定理求合外力做功；由功能关系求哑铃的机械能增加量．
【解答】
解：A．哑铃克服重力做功为：WG=mgℎ=20J，故A错误，符合题意；
B．由动能定理得合力对哑铃做功为：W合=12mv2=8J，故B正确，不符合题意；
CD．由功能关系可知手对哑铃做功等于哑铃的机械能的增加量，即：W=ΔE=12mv2+mgℎ=28J，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意．
故选AC．
【答案】
A,D
【考点】
摩擦力做功与能量转化
恒力做功
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．当小物块到达小车最右端时，小物块发生的位移为l+x，
根据动能定理应有：小物块到达小车最右端时具有的动能Ek=F−fl+x，故A正确；
B．根据功的计算公式，摩擦力对小车做的功为Wf=fx，故B错误；
C．根据功的计算公式，小物块克服摩擦力所做的功为Wf′=fl+x，故C错误；
D．对小车，根据动能定理应有：小车具有的动能Ek′=Wf=fx，故D正确．
故选AD．
【答案】
B,C
【考点】
动能定理的应用
瞬时功率
运动的合成与分解
【解析】
AB两个小球用绳子连在一起，说明沿绳子方向的速度是一样的，而在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，所以速度不等，重力的功率就是P＝mgv，
分析竖直方向速度的变化情况求解，若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理求解质量关系。
【解答】
解：A．m1由C点下滑到A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线的存在，所以此时两个物体的速度必然不相同，故A错误；
B．重力的功率是P＝mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B正确；
CD．若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到A点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：
m1gR(1−cs60∘)＝m2gR，
解得：m1＝2m2，故C正确，D错误．
故选BC．
三、实验探究题
【答案】
B,D
（2）dt
（3）2gd2
（4）k0−kk0
【考点】
用光电门测速法验证机械能守恒定律
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，A项错误；
根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离H，B项正确；
利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，C项错误；
利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，D项正确．
故选BD．
（2）已知经过光电门时的时间和小球的直径，小球通过光电门时的瞬时速度v=dt．
（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，
则有：mgH=12mv2，
即：2gH=(dt)2，
解得1t2=2gd2⋅H，
那么该直线斜率k0=2gd2．
（4）乙图线1t2=kH，因存在阻力，则有：mgH−fH=12mv2，所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为fmg=k0−kk0．
四、解答题
【答案】
（1）推力F对物体做的功为16J．
（2）全过程中摩擦力对物体所做的功为−16.8J．
【考点】
恒力做功
【解析】
（1）根据恒力做功公式直接求出推力F1对物体做的功．
（2）全过程分析，根据动能定理列式进而求出摩擦力做的总功．
【解答】
解：（1）推力F对物体做功为：
W1=F1s1cs37∘=16J．
（2）没有撤去F1时，N1=mg+F1sin37∘=26N，f1=0.2N1=5.2N，
摩擦力做功Wf1=−f1s1=−10.4J，
撤去F1时，N2=mg=20N，f2=0.2N2=4N，
摩擦力做功Wf2=−f2s2=−6.4J，
全过程中摩擦力对物体所做的功为Wf=Wf1+Wf2=−16.8J．
【答案】
（1）A球在上升过程中离地的最大高度为43ℎ．
（2）B球下落过程中轻绳对B球做的功为−43mgℎ．
【考点】
连接体的机械能守恒问题
【解析】
（1）对A、B系统由机械能守恒可得B球落地时共同速度，B球落地后，A球向上匀减速上升，据此求解A球能上升的最大高度；
（2）对B球，由动能定理可得B球下落过程中轻绳对B球做的功。
【解答】
解：（1）对A、B系统由机械能守恒，有
2mgℎ−mgℎ=12×3mv2，
解得：v=23gℎ，
又B球落地后，A球向上匀减速上升
v2=2gℎ1，
解得：ℎ1=13ℎ，
所以A球能上升的最大高度
H=ℎ+ℎ1=43ℎ．
（2）对B球，由动能定理
2mgℎ+WT=12×2mv2，
又v=23gℎ，
所以WT=−43mgℎ．
【答案】
（1）在A点至少应施加给小球2m/s的水平速度．
（2）绳中的张力为30N．
（3）绳子再次伸直时所经历的时间为0.34s．
【考点】
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供的向心力
则有mg=mv02L，
代入数据解得v0=2m/s．
（2）因为v1>v0，所以绳中有张力，根据牛顿第二定律得
T+mg=mv12L，
代入数据解得T=30N，
即绳中的张力大小为30N．
（3）小球将做平抛运动，经时间t绳拉直，如图所示：
在竖直方向有y=12gt2，
在水平方向有x=v2t，
由几何知识得L2=(y−L)2+x2，
联立并代入数据解得t=0.34s．
【答案】
（1）滑块运动到D点对传感器的压力大小为25.6N，C点时速度的大小vC=5m/s．
（2）B、C两点的高度差ℎ=0.45m，水平距离x=1.2m．
（3）水平外力作用在滑块上的时间t=0.4s．
【考点】
单物体的机械能守恒问题
竖直面内的圆周运动-弹力
平抛运动基本规律及推论的应用
动能定理的应用
【解析】
（1）滑块运动到D点时，由牛顿第二定律得 FN−mg=mv0R 求出压力大小，根据机械能守恒定律求出C点时速度的大小．
（2）根据平抛运动的规律求出C点竖直方向的速度；B、C两点的高度差为ℎ=vy22g ，滑块由B运动到C所用的时间为t1=vyg ，根据三角函数关系求出平抛运动的初速度，根据速度公式求出B、C间的水平方向的位移．
（3）根据动能定理求出A点运动到B点的过程所用的时间．
【解答】
解：（1）滑块运动到D点时，由牛顿第二定律得FN−mg=mvD2R ，
代入数据解得FN=25.6N，
由牛顿第三定律滑块对D点传感器压力大小为25.6N，
滑块由C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得
mgR1−csα+12mvC2=12mvD2 ，
代入数据，联立解vC=5m/s．
（2）滑块从B到C做平抛运动，在C点速度竖直分量为vy=vCsinα=3m/s，
所以B、C两点的高度差为ℎ=vy22g=0.45m，
滑块由B运动到C所用的时间为t1=vyg=0.3s，
滑块运动到B点的速度即平抛运动的初速度为vB=vCcsα=4m/s，
所以B、C间的水平距离x=vBt1=4×0.3m=1.2m．
（3）滑块由A点运动到B点的过程，由动能定理得Pt−μmgL=12mvB2，
代入数据解得t=0.4s．