2021-2022学年山西省长治市名校高一下学期5月月考物理试卷

长治市名校2021-2022学年高一下学期5月月考

物理试题

【满分100分，考试时间为90分钟】

一、选择题（本题共13个小题，每小题4分，共52分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分；第9-13小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）

1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　  　）

A．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心

B．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动

C．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动

D．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变

2．如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相同的物块A和B在同一水平面内，物块A由静止沿斜面滑下，物块B由静止自由落下，不计空气阻力，从开始到两物块分别到达地面上的过程中，下列说法正确的是（      ）

A．重力对两球做的功不等 

B．落地前的瞬间 A、B的瞬时速率的大小关系vA＜vB

C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率小于B球重力的瞬时功率

D．两球重力的平均功率相同

3．地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，同步卫星距地面的距离为h，则同步卫星的线速度大小表示错误的为（　  　）

A．          B．      

C．          D．

4．某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船在静水中的速度大小恒定且大于河水流速。已知此人过河最短时间为t1，此人用最短的位移过河时所需时间为t2，则船在静水中的速度与河水流速之比为（      ）

A．       B．            C．   D．

5．在粗糙的水平面上给滑块一定的初速度，使其沿粗糙的水平面滑动，经测量描绘出了滑块的动能与滑块的位移的变化规律图线，如图所示。用μ表示滑块与水平面之间的动摩擦因数，用t表示滑块在该水平面上滑动的时间。已知滑块的质量m=1.9kg，g取10m/s2。则μ和t分别等于（       ）

A．0.1、S              B．0.19、S   

C．0.19、S            D．0.1、S

6．从地面竖直向上抛出一小球，小球上升到最高点后又返回到地面，小球运动中受到空气阻力大小与小球速率成正比。在小球从地面向上运动到最高点过程中克服空气阻力做功为W1，从最高点向下运动到地面过程中克服空气阻力做功为W2，则（       ）

A．W1＜W2           B．W1＞W2          C．W1=W2        D．无法确定

7．一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P．从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　   　）

A．汽车加速过程的最大加速度为            

B．汽车加速过程的平均速度为

C．汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动 

D．汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大

8．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　   　）

A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F 

B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F 

C．物块上升的最大高度为

D．速度v不能超过

9．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，小球从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是（       ）

A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功。

B．小球从开始下落到最低点B运动的过程中,小球先处于失重状态后处于超重状态。

C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的全过程中小球与槽组成的系统机械能守恒

D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒

10．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（　   　）

A．动能损失了    B．动能损失了

C．机械能损失了   D．机械能损失了

11．如图，两个悬于同一悬点O，且在同一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆A和B，它们的质量相等，摆线长之比LA：LB＝3：2，则下列说法正确的是（       ）

A． 两圆锥摆的周期之比为TA：TB=3：2

B．两根绳的拉力之比为FA：FB=3：2

C．两圆锥摆的转速之比为 nA：nB=1：1

D．两圆锥摆的线速度之比为vA：vB=3：2

12．如图所示，设地球半径为R，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近地点B时，再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（      ）

A．该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率

B．卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时，轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能小

C．卫星从远地点A向近地点B运动过程中，加速度变小

D．地球质量可表示为

13．如图所示，质量为m=4kg的小环（可视为质点）套在固定光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为d=3m，定滑轮大小及质量可忽略。当小环在B位置时刚好静止，此时绳与杆的夹角是37°。现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点速度为0，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（       ）

A．物块质量M=5kg 

B．小环下滑到B位置时，小环速度为v1，物块速度为v2，则v1=

C．小环下滑到B位置时，小环速度为 m/s

D．AC距离为m

二、实验题（本题共10分，请将每道题答案填写到答题卡对应栏内。）

14．（10分）某同学利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，把打下的第一点记作O，从O点后某个点开始，依次为A、B、C，分别测出各个计时点到O的距离，已知打点计时器频率50Hz，当地重力加速度大小g取10m/s2，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）

（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有（      ）（选填器材前的字母）。

A．大小合适的铁质重锤             

B．体积较大的木质重锤

C．刻度尺                          

D．秒表

（2）关于此述实验，下列说法中正确的是 （      ）

A．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h 

B．本实验需要天平测量物体质量用来计算能量变化

C．实验中应先接通电源，后释放纸带

D．不可以利用公式求瞬时速度，但可根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v

（3）若实验中所用重锤质量m＝0.2kg，打点纸带如图乙所示，O为下落的第一个点，则标记为B的点速度为     m/s，从开始下落至此处，重锤动能增加量ΔEk＝       J，重锤的重力势能减少量|ΔEp|＝      J，二者不相等的原因是               ，实验结论是                                            。

（4）若由于打点计时器的实际打点频率是60Hz，同学仍按50Hz计算，则计算出的物体速度相比真实值        （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。

三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15．（10分）如图所示，一个质量为m=2kg的小球以初速度v0=2m/s从p点水平抛出，从光滑圆弧ABC的A点沿切线方向进入（不计空气阻力，进入圆弧时无动能损失），已知圆弧的圆心为O，半径r=0.3m，，g取10m/s2。求：

（1）小球到达A点时的速度vA及PA的竖直高度h

（2）小球滑到B点时轨道对小球的支持力

16．（10分）如图所示，一个倾角θ＝30°的光滑斜面（斜面足够长）顶端有定滑轮，质量为m的A物体置于地面并与劲度系数为k的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为m的B物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接。开始时用手托着B，绳子恰好伸直而弹簧处于原长状态。现将B由静止释放，B下滑过程中A恰好能离开地面但不继续上升，重力加速度为g，求：

（1）B下滑到最低点时的加速度

（2）若将B物体换成质量为4m的C物体，使C物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，C物体的速度为多大

17．（18分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，。一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：

（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；

（2）小球到达A点时速度大小；

（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。

长治市名校2021-2022学年高一下学期5月月考

物理答案

14（1）AC（2）CD

（3）1.94    0.38   0.39 

打点计时器与纸带之间摩擦的影响或者空气阻力影响（回答任意一个都给分）　

在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒　

15（1）4m/s    h=0.6m

（2）146.7N

16.【解答】解：（1）当A物体刚要离开地面时，A与地面间作用力为0，对A物体，由平衡条件得：F﹣mg＝0

设B物体的加速度大小为a，对B物体，由牛顿第二定律得：F﹣mgsinθ＝ma

解得：，B物体加速度的方向沿斜面向上。

（2）原来弹簧处于原长状态，当A物体刚要离开地面时，A物体处于平衡状态，设C物体沿斜面下滑x，则弹簧伸长即为x，

对A物体，由平衡条件得：kx﹣mg＝0，解得：

A物体刚要离开地面时，弹簧的弹性势能增加ΔE，对B物体下滑的过程，由能量守恒定律得：ΔE＝mgxsinθ

对C物体下滑的过程，由能量守恒定律得：

解得：v

答：（1）B下滑到最低点时的加速度大小是g，方向沿斜面向上；

（2）当A物体刚好要离开地面时，C物体的速度大小为。

17.解：（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F，

由力的合成法则，则有：

F2＝（mg）2+F02；

设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得：F＝m

联立上式，结合题目所给数据，解得：

F0

v

（2）设小球到达A点的速度大小v1，作CD⊥PA，交PA于D点，

由几何关系得：DA＝Rsinα

CD＝R（1+cosα）

由动能定理有，﹣mg•CD﹣F0•DA

联立上式，结合题目所给数据，那么小球在A点的动量大小为：v1

（3）小球离开C点后，在竖直方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度大小为g，设小球在竖直方向的初速度为v⊥，从C点落到水平轨道上所用时间为t，由运动学公式，则有：

v⊥tCD

v⊥＝vsinα

联立上式，结合题目数据，解得：t

答：（1）水平恒力的大小，小球到达C点时速度的大小；

（2）小球达A点时速度的大小；  （3）t