2021-2022学年吉林省洮南市第一中学高一下学期第三次月考物理试卷

洮南一中2021-2022学年度下学期第三次考试

高一物理试卷

本试卷满分100分，考试时间75分钟

一、选择题：本题共10小题，共46分。1-7题为单选，每题4分；8-10题为多选，每题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。

1．生活中曲线运动随处可见，关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直

B．平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动

C．物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧

D．物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变

2．以下列举了很多关于物理学概念或物理学史说法，选项中说法全部正确的是（　　）

①两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动。

②匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向。

③太阳与行星间的引力规律可适用于任何宏观低速的两物体之间的引力。

④根据开普勒定律知，行星绕恒星运动轨道为椭圆，它运动轨道半长轴的三次方与周期平方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量有关，与行星的速度无关。

⑤物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关。

⑥卡文迪什用实验方法测出万有引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，被誉为第一个“称出”地球质量的人。

A．①③⑥ B．②③④ C．④⑤⑥ D．③④⑥

3．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子，小球从一定高度由静止摆下，要使绳子最容易断掉，则钉子应钉在（　　）

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

4．一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上，砸出一个深度为h的坑，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，对小球从抛出到落至坑底的过程，以下说法正确的是（　　）

A．外力对小球做的总功为mg（H+h）+m

B．小球的机械能减少量为mg（H+h）+m

C．路面对小球做的功为mg（H+h）+m

D．路面对小球做的功为

5．如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m1、m2，今有一子弹水平穿过两木块，设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1、t2，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过两木块后，木块A、B的速度大小分别为（　　）

A．    B．   

C．　 D．   

6．如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上处于静止状态，木板的长为L，B为木板的中点，一个质量为m的物块从木板的左侧A端以初速度v0滑上木板，木板上表面B点左侧粗糙、右侧光滑，已知物块能滑离木板，且物块在B点右侧木板上滑行的时间为t。则物块滑离木板时的速度大小为（　　）

A． B． C． D．

7．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA＝10 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是(        　)

A．ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3 kg·m/s

B．ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/s

C．ΔpA＝－20 kg·m/s、ΔpB＝20 kg·m/s

D．ΔpA＝20kg·m/s、ΔpB＝－20 kg·m/s

8．如图所示，滑块和小球的质量分别为M、m。滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是（　　）

A．滑块和小球组成的系统动量不守恒

B．滑块和小球组成的系统竖直方向动量守恒

C．小球的最大速率为

D．小球的最大速率为

9．在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度g=10m／s2，则可知（　　）

A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5

B．A、B两点的距离为2.4m

C．货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为12.8J

D．货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J

10．一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。已知小物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动

B．小物块运动至2L处的速度为

C．整个过程中水平外力做功为2mL

D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为t＝

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（8分）某物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

（1）物理小组同学按照正确的操作打出一条纸带如图乙所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm），打点计时器工作频率为50Hz，重物质量为1kg。该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度，则该段重物重力势能的减少量为___________J，而动能的增加量为___________J；（计算结果均保留三位有效数字）

（2）比较发现重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是___________；

（3）根据实验判断下图中正确的是___________。（其中表示物体动能的变化，△h表示物体下落的高度）

A．B．

C．D．

12．（8分）如图所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始释放，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置由静止释放，与B球碰撞后抛出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。、、为三个落点的平均位置。

（1）关于本实验，下列说法正确的是___________。

A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽轨道末端必须水平

C．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动

（2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过测量小球平抛运动的射程，来间接验证动量守恒。请通过分析说明为什么这样做是可以的？(        )

（3）实验中、、这三个长度中，与实验所用小球质量无关的是___________

（4）在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。

A．       B．

C．       D．

13．（10分）我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：

（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；

（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度 v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间 t 后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

14．（10分）光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．可视为质点、质量为m的滑块从曲面上距BC的高度为2r处由静止开始下滑，滑块与BC间的动摩擦因数，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为，求：

（1）滑块到达B点时的速度大小vB；

（2）水平面BC的长度x；

（3）在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm.

15．（18分）如图所示，AB为足够长的光滑斜面，斜面底端B处有一小段光滑圆弧与水平面BE平滑相连，水平面的CD部分粗糙，其长度L=1m，其余部分光滑，DE部分长度为1m，E点与半径R=1m的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心，E为最低点，F为最高点。将质量m1=0.5kg的物块甲从斜面上由静止释放，如果物块甲能够穿过CD区域，它将与静止在D点右侧的质量为m2=1kg的物块乙发生弹性正碰，已知物块甲、乙与CD面间的动摩擦因数均为μ=0.25，且物块均可看成质点，g取10m/s2。

(1)若物块乙被碰后恰好能通过圆轨道最高点F，求其在水平面BE上的落点到E点的距离x；

(2)若物块甲在斜面上释放的高度h0为11.5m，求物块乙被碰后运动至圆心等高点时对轨道的压力FN大小；

(3)用质量m3=1kg的物块丙取代物块甲（甲和丙材料相同），为使物块丙能够与物块乙碰撞，并且碰撞次数不超过2次，求物块丙在斜面上释放的高度h应在什么范围？（已知所有碰撞都是弹性正碰，且不考虑物块乙脱离轨道后与物块丙可能的碰撞）

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．B

5．B

6．C

7．A

8．AC

9．AD

10．BD

11．     1.22     1.20     存在空气阻力、摩擦力等对重锤或纸带做负功     A

12．     B     平抛由同一高度下落时间相同，水平距离与水平速度成正比          A     见解析

13．（1）（2）

【详解】

（1）设地球的质量为M，月球的轨道半径为r，则根据万有引力提供向心力：

在地球表面有：

由以上两式得．

（2）设月球表面的重力加速度为 ，设MN的长度为L，由斜面平抛运动规律得：

解得： ．

在月球表面有：

由以上两式得：

解得月球的密度．

14．（1）；（2）3r；（3）

【详解】

（1）滑块在曲面上下滑过程中机械能守恒，有

解得滑块到达B点时的速度

（2）滑块进入管口时对圆管恰好无作用力，只受重力，根据牛顿第二定律有

由A到C，根据动能定理有

解得水平面BC的长度

（3）滑块的加速度为零时有最大速度vm，此时有

mg＝k·Δx

由C经D到最低点，有

解得

15．(1)2m；(2)80N；(3)0.25m<h≤0.75m或h>1.25m

【详解】

(1)物块乙恰好过最高点，向心力完全由重力提供

得

物块乙通过最高点后做平抛运动：竖直方向

水平方向

可得，物块乙在水平轨道上的落点到E点的距离为

 (2)设物块甲与物块乙碰前速度为v0，由动能定理可知

得

物块甲与乙发生完全弹性正碰，动量守恒并且机械能守恒

得

设乙物块通过圆心等高点时的速度为v3，根据机械能守恒，则

设物块乙运动至圆心等高点时对轨道的压力大小为FN，得

根据牛顿第三定律，物块乙对轨道的压力

方向水平向右。即物块乙对轨道的压力大小为80N。

(3)要使物块丙能够与物块乙碰撞

即

因为质量相等的两个物体发生弹性碰撞，丙和乙交换速度，物块乙滑到圆弧上返回后，第2次与物块丙发生弹性正碰，交换速度。要使物块丙不再与物块乙发生碰撞

即

如果物块丙与物块乙发生碰撞后，物块乙获得速度v4，在半圆形轨道上运动高度超过O点等高点，则物块乙将脱离圆轨道，不再与物块丙发生碰撞

即

丙与乙碰前速度设为v5，则有

在物块丙下滑至与物块乙碰前，由动能定理列式

得

综上

或