2021-2022学年山西省临汾市山西师大实验中学高一（下）第二次月考物理试卷(含答案解析)

2021-2022学年山西省临汾市山西师大实验中学高一（下）第二次月考物理试卷

1.  下列说法正确的是(    )

A. 曲线运动一定是变速运动
B. 如果物体受到的力是恒力，则物体一定做直线运动
C. 如果物体受到的力是变力，则物体一定做曲线运动
D. 如果物体的速度大小和加速度大小都不变，则物体一定做直线运动

2.  “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  “套圈圈”是老少皆宜的游戏，现制定如下规则：让大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处水平抛出铁丝圈，若都能套中地面上的同一目标，即可以获得奖品，如图所示。不计空气阻力，想要获得奖品，则(    )

A. 小孩和大人水平抛出铁丝圈的速度相同 B. 小孩比大人水平抛出铁丝圈的速度大
C. 小孩比大人水平抛出铁丝圈的速度小 D. 无法判断

4.  如图所示，A为地球的同步卫星，B为近地卫星，虚线为各自的轨道，则(    )

A. A的周期小于B的周期
B. A的运行速度大于B的运行速度
C. A的加速度小于B的加速度
D. A的运行速度可能大于地球的第一宇宙速度

5.  一条小船在静水中的速度为，要渡过宽度为60m、水流速度为的河流，下列说法正确的是(    )

A. 小船最短的渡河时间为12s
B. 小船最短的渡河时间为20s
C. 若小船以最短时间渡河时，它的位移大小为60m
D. 若小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为60m

6.  如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮定滑轮质量不计，绳两端各系一小球a和球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为(    )

A. h
B.
C. 2h
D.

7.  放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是(    )

A. 内物体的位移大小为20m B. 内拉力做功为100J
C. 滑动摩擦力的大小为5N D. 内滑动摩擦力做功为

8.  一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，取则以下说法正确的是(    )

A. 汽车在前5 s内的加速度为 B. 汽车在前5 s内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为40kW D. 汽车的最大速度为

9.  下列关于功的说法正确的是(    )

A. 人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体没有做功
B. 人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体没有做功
C. 因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量
D. 力和位移都是矢量，但功是标量
 

10.  将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球竖直上抛，不计空气阻力．由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是(    )

A. 重力对两球做的功相等
B. 落地时两球的机械能相等
C. 落地时重力的瞬时功率不等
D. 重力的平均功率相等

11.  如图所示，杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，以下说法正确的是(    )

A. 当杯子经过最高点时，水可能只受重力的作用
B. 当杯子经过最高点时，水处于超重状态
C. 当杯子经过最低点时，水受到的合力竖直向上
D. 当杯子经过最低点时，水处于失重状态

12.  在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是(    )

A. 物体在A点的机械能为
B. 物体在A点的机械能为
C. 物体在A点的动能为
D. 物体在A点的动能为
 

13.  在“研究小球平抛运动”的实验中：某同学安装了如图甲所示的演示实验。

其中图甲的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板衔接。
安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须水平，目的是______；
A.保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B.保证小球飞出时，初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，照相机拍摄时每隔______ s曝光一次，小球做平抛运动的初速度______。

14.  如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、带铁夹的重物，回答下列问题：
为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______填序号；
A.米尺
B.秒表
C.低压交流电源
D.220V交流电源
实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图乙所示，取，重物质量为，打点计时器打点的周期为，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量______J，动能变化量______J。保留两位有效数字

15.  如图所示，质量的滑雪运动员从高度的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，则运动员滑至坡底的过程中，g取，，，不计装备质量。求：
滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？
滑雪运动员所受的摩擦力对他做了多少功？

16.  2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约万公里的地月拉格朗日点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月点Halo轨道的卫星。“鹊桥”可为卫星、飞船等飞行器提供数据中继和测控服务，并实现科学数据实时下传至地面。若已知月球的质量为M，引力常量为G，月球的半径为R，“鹊桥”卫星绕月球转n圈所用的时间为t，求：
“鹊桥”卫星的周期T；
“鹊桥”卫星离月球表面的高度h；
“鹊桥”卫星的线速度v。

17.  如图所示，从A点以速度水平抛出一质量的小物块，小物块恰好沿切线方向从B点进入固定的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高固定在水平面上的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，已知A、B两点距C点的高度分别为，，小物块与长木板之间的动摩擦因数，DF部分上表面光滑，在长木板F端竖直挡板固定着一轻弹簧。弹簧的自由长度与DF等长。，，取重力加速度。求：
小物块运动至B点时的速度大小；
小物块在长木板上运动过程中轻弹簧的最大弹性势能。
小物块最终停在长木板上距离C点多远？

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、由于曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B、受到恒力，物体不一定做直线运动，还要看初速度方向与力的方向是否一致，如平抛运动，故B错误；
C、受到变力作用，若该力仅大小变化，且物体的初速度方向与力方向一致，则可做变速直线运动，故C错误；
D、如果物体的速度大小和加速度大小都不变，则物体可以做匀速圆周运动，故D错误。
故选：A。
曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；合外力大小和方向不一定变化．
本题是对曲线运动速度方向的考查，做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的，体的速度大小和加速度大小都不变，也可能做曲线运动，物体受到的力是变力，可能是直线运动．
 

2.【答案】C 

【解析】解：根据匀速圆周运动的规律，，，向心加速度为： ，接近，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据纽扣的转速，结合 、计算圆盘转动的向心加速度。
解决本题的关键是知道转速和角速度的关系，通过转速求出角速度，然后根据向心加速度公式求解，基础题。
 

3.【答案】B 

【解析】解：根据平抛运动规律有
                 
解得：
x相同，h小的初速度大，所以小孩抛出的铁丝圈速度较大。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据平抛运动规律很容易比较出初速度的大小。
铁丝圈做平抛运动，分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，抓住水平位移相等的特点，很容易解答。
 

4.【答案】C 

【解析】解：根据万有引力提供向心力可得，即半径越大，周期越大，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力可得，即半径越大，速度越小，故B错误；
C.根据万有引力提供向心力可得，即半径越大，加速度越小，故C正确；
D.第一宇宙速度是最大的环绕速度，也是近地卫星的绕行速度，即B的速度，因此A的速度一定小于第一宇宙速度，故D错误。
故选：C。
A、B是地球卫星，绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，由此列式得到卫星的加速度、速度、周期与轨道半径的关系式，再进行分析。
本题是卫星问题，关键要明确卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，通过列式得出各个量之间的关系。
 

5.【答案】A 

【解析】解：AB、小船最短的渡河时间为
，故A正确，B错误；
CD、若小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为

此时位移的大小为
，故CD错误；
故选：A。
当船头垂直河岸时，小船的渡河时间最短；
根据运动学公式计算出沿水流方向的位移，结合矢量合成的特点得出总位移。
本题主要考查了小船过河问题，理解运动的独立性，根据运动学公式和矢量合成的特点即可完成分析。
 

6.【答案】B 

【解析】解：设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：
解得两球的速度都为，
此时绳子恰好放松，a球开始做初速为的竖直上抛运动，
同样根据机械能守恒：
解得a球能达到的最大高度H为。
故选：B。
本题可以分为两个过程来求解，首先根据ab系统的机械能守恒，可以求得a球上升h时的速度的大小，之后，b球落地，a球的机械能守恒，从而可以求得a球上升的高度的大小．
在a球上升的全过程中，a球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a球的机械能守恒．
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、根据图线与时间轴所围的面积表示位移，可得，内物体的位移大小为，故A错误。
B、图线与时间轴所围的面积表示拉力做的功，则拉力做功为，故B错误。
C、内物体做匀速运动，由图知，，，由，得滑动摩擦力大小为，故C错误。
D、内滑动摩擦力做功为，故D正确。
故选：D。
速度图象的“面积”表示位移．图线与时间轴所围的面积表示拉力做的功．内物体做匀速运动，拉力等于滑动摩擦力，由求出滑动摩擦力．
解决本题的关键是理解图象的物理意义，知道速度图象的“面积”表示位移．图线与时间轴所围的面积表示拉力做的功．
 

8.【答案】D 

【解析】解：AB、汽车受到地面的阻力为车重的倍，则阻力为：，
由图可知，汽车匀加速直线运动的加速度为：
根据牛顿第二定律得：
解得牵引力为：，故AB错误；
C、发动机额定功率为：，故C错误。
D、当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度为：，故D正确。
故选：D。
根据速度时间图线得出匀加速直线运动的加速度，结合牛顿第二定律求出牵引力，通过求出额定功率．当牵引力等于阻力时，速度最大，根据求出最大速度。
本题首先要识别图象的物理意义，从斜率读出加速度．其次，抓住5s这个时刻汽车达到额定功率．抓住达到最大速度的条件，由功率公式求最大速度。
 

9.【答案】AD 

【解析】解：A、人托着一个物体沿水平方向匀速前进，力的方向与位移方向垂直，力不做功，即人没有对物体做功，故A正确；
B、人托着一个物体沿水平方向加速前进，速度增大，人对物体做功，故B错误；
C、功是物体之间能量转化的量度，它是标量，功也有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，故C错误；
D、力和位移都是矢量，但功是标量，故D正确；
故选：AD。
既有大小也有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，并不是说有正负之分的物理量就是矢量．做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动一段距离。
本题考查学生对功的概念的理解，掌握住功的概念就可以解决本题。
 

10.【答案】AB 

【解析】解：A、两球下落的过程中只有重力做功，且下落的高度-样，因此两球下落到地面重力做功相等，故A正确；
B、由于开始下落时两球的机械能相同，且落下的过程只有重力做功，机械能守恒，因此落地时两球机械能相等，故B正确；
C、根据机械能守恒可知，落地时两球的瞬时速度大小相等，且方向都竖直向下，由瞬时功率公式可知，两球落地时重力的瞬时功率相等，故C错误；
D、下落过程中，重力做功相同，但竖直下抛的球下落至地面时间短，竖直上抛的到落到地面时间长，因此两球重力的平均功率不相等，故D错误。
故选：AB。
小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时速度大小相等，根据瞬时功率表达式判断瞬时功率的大小。
本题考查机械能守恒定律及功率公式的应用，要注意在用求解功率时，其中为力的方向与速度方向的夹角。
 

11.【答案】AC 

【解析】解：A、当杯子经过最高点时，水受到重力和向下的支持力，合力提供向心力，当支持力为0时，此时水只受到重力作用，水的重力提供向心力，故A正确；
B、当杯子经过最高点时，加速度方向向下，水处于失重状态，故B错误；
C、当杯子经过最低点时，水受重力和向上的支持力，二者的合力提供向心力，合力方向竖直向上，故C正确；
D、当杯子经过最低点还是，加速度方向向上，水处于超重状态，故D错误；
故选：AC。
根据对杯子和水的受力分析，理解物体做圆周运动的向心力来源；
根据加速度的方向分析出水所处的状态。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，熟悉物体的受力分析，理解向心力来源，结合加速度方向分析出超失重状态即可。
 

12.【答案】BD 

【解析】解：A、B、在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，为，故A错误B正确；
C、D、根据机械能守恒得：，则故C错误，D正确。
故选：BD。
物体水平抛出后，只受重力，机械能守恒，即动能和重力势能之和守恒。根据机械能守恒定律即可解答。
本题关键求出特殊点A点的机械能后，即可根据机械能守恒定律得出各个点的机械能。
 

13.【答案】 

【解析】解：安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须水平，目的是保证小球飞出时做平抛运动的初速度水平。故B正确，ACD错误，
故选：B；
由图知，在竖直方向上，根据

得照相机拍摄时的时间间隔为

小球做平抛运动的初速度

故答案为：；
为保证小球做平抛运动，斜槽末端需切线水平；
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度，根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度。
解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。
 

14.【答案】 

【解析】解：需用米尺测量重锤下降的距离，故A正确；
B.通过纸带上的点计时，所以不需要秒表，故B错误；
电火花计时器使用的是220V交流电源，故C错误，D正确。
故选：AD。
从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量，
由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得，
动能增加量；
故答案为：，
根据实验原理选择正确的实验器材；根据重力势能的表达式得出重力势能的变化量；根据运动学公式得出B点的速度，结合动能的计算公式完成分析。
本题主要考查了机械能守恒定律的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式和机械能守恒定律即可完成分析。
 

15.【答案】解：重力做的功为： J
运动员所受的摩擦力为
摩擦力对他的功为
答：滑雪运动员所受的重力对他做功为 J；
滑雪运动员所受的摩擦力对他做功为2000J； 

【解析】根据求解重力所做的功；
受力分析后，求出摩擦力，再根据功的公式即可求出摩擦力的功。
本题关键是明确滑雪运动员的运动规律，然后根据功的计算式列式求解重力和摩擦力的功。
 

16.【答案】解：由题意知，“鹊桥”卫星绕月球转n圈所用的时间为t，则其周期为
根据万有引力提供向心力，有
解得
根据
解得：
答：“鹊桥”卫星的周期T为；
“鹊桥”卫星离月球表面的高度h为；
“鹊桥”卫星的线速度v为。 

【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列出周期表达式，即可求解高度，根据线速度和周期的关系即可求解线速度。
本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力，求解出离地面高度h，区分离地高度和轨道半径。
 

17.【答案】解：从A到B由动能定理得：
解得：，代入得：
当弹性势能最大时，小物块速度为零，由动能定理得：
代入得：，解得：
设小物块在CD段的的路程为s，由动能定理得：，代入得：解得：
由于，所以小物块最后距离C的距离为：
答：小物块运动至B点时的速度大小为
小物块在长木板上运动过程中轻弹簧的最大弹性势能为14J
小物块最终停在长木板上距离C点 

【解析】根据动能定理即可求解
全程应用动能定理
末态物块速度为零，由动能定理求出物块的路程即可判定距C点距离。
本题考查动能定理以及摩擦力做功特点。注意摩擦力做功与路程有关。