精品解析：四川省成都市武侯高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（解析版）

高2022级高一下期6月月考

物理试题

考试时间75分钟        满分100分

注意事项：请在答题卷上作答，在试卷上作答无效。选择题部分请使用2B铅笔规范填涂，非选择题部分用0.5毫米签字笔规范书写在对应答题框中，超出答题框的答案无效。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、单项选择题（本题包括8个小题，每小题4分，共32分，每小题有且只有一个选项符合题意。）

1. 2023年4月20日，美国太空探索技术公司（SpaceX）的重型运载火箭“星舰”从得克萨斯州起飞，但在升空3分钟后爆炸，航天器未能成功进入预定轨道。马斯克和星舰团队并没有气馁，而是相互庆贺，展现了团队们的决心与毅力，其中移民火星是他们的雄心计划之一、如图，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　）

A. 太阳位于地球运行轨道中心

B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小

C. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大

D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳位于地球运行轨道的焦点，故A错误；

B．根据开普勒第二定律可知，地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，故B错误；

C．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不变，故C错误；

D．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D正确。

故选D。

2. 一走时准确的时钟，其分针和秒针的长度之比为，则分针和秒针的角速度大小和针尖的线速度大小之比分别为（　　）

A.          B.    

C.        D.    

【答案】B

【解析】

【详解】分针的周期为1h，秒针的周期为1min，根据

可知

根据

可知

故ACD错误，B正确。

故选B。

3. 如图甲所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O是平衡位置。以水平向右为正方向，弹簧振子振动图像如图乙所示，则（　　）

A. 0.1s末，振子运动到O点

B. 0.2s末，振子有正方向的最大速度

C. 0.2~0.3s，振子从O向A做减速运动

D. 振子在A点和B点相对平衡位置的位移相同

【答案】C

【解析】

【详解】A．0.1s末，弹簧振子位移最大，振子运动到B点，故A错误；

B．0.2s末，振子有负方向的最大速度，故B错误；

C．0.2~0.3s，振子从O向A运动，弹簧振子受到的弹力与速度方向相反，振子做减速运动，故C正确；

D．振子在A点和B点相对平衡位置的位移大小相同，位移方向不同。故D错误。

故选C

4. 如图所示，小球A沿高度为h、倾角为的光滑且固定斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度处与A球同时由静止落下。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 落地前瞬间A球与B球动量相同

B. A球和B球从开始运动到落地的过程中重力的冲量相同

C. 落地前的瞬间A球与B球的重力的瞬时功率相同

D. A球和B球从开始运动到落地的过程中合外力做功相同

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据动能定理

可知落地前瞬间A球与B球速度大小相同，速度方向不同，根据

可知落地前瞬间A球与B球动量大小相同，动量方向不同，故A错误；

B．A球和B球从开始运动到落地过程中重力的冲量

A球和B球从开始运动到落地的过程中运动的时间

可得

可知A球开始运动到落地的过程中重力的冲量大小大于B球从开始运动到落地的过程中重力的冲量大小，故B错误；

C．落地前的瞬间A球的重力的瞬时功率

落地前的瞬间B球的重力的瞬时功率

可知落地前的瞬间A球的重力的瞬时功率小于B球的重力的瞬时功率，故C错误；

D．A球和B球从开始运动到落地的过程中合外力

可知A球和B球从开始运动到落地的过程中合外力做功相同，故D正确。

故选D。

5. 发射某地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1（轨道半径等于地球半径R），然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3（轨道半径为r），轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，以下说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道1上稳定运行的速度等于

B. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度等于它在轨道1上经过Q点时的速度

C. 卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度

D. 卫星在轨道1和轨道3上稳定运行的速度大小之比为

【答案】A

【解析】

【详解】A．卫星在近地圆轨道上稳定运行的速度等于第一宇宙速度即，故A正确；

B．卫星在轨道1上经过Q点时需要点火加速做离心运动才能到达2轨道，故卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度，故B错误；

C．卫星在轨道3上经过P点时与它在轨道2上经过P点时受到的万有引力相等，则加速度相等，故C错误；

D．根据万有引力提供向心力

可得

则卫星在轨道1和轨道3上稳定运行的速度大小之比为，故D错误。

故选A。

6. 如图所示，粗糙水平桌面上有一长为的轻质细杆，一端可绕竖直固定光滑轴O转动，另一端与质量为的小木块相连，小木块与桌面间动摩擦因数为，现使小木块以初速度绕O点做匀速圆周运动，，不计空气阻力，则运动过程中细杆对小木块的作用力大小为（　　）

A. 3N B. 4N C. 5N D. 0

【答案】C

【解析】

【详解】小木块做匀速圆周运动所需的向心力

小木块做匀速圆周运动时受到的摩擦力

细杆对小木块的作用力大小

故选C。

7. 一小型起重机由静止开始以加速度匀加速提起某重物，当重物的速度时，起重机的允许输出的功率刚好达到最大值，此后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，此时重物上升高度为，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法中错误的是（　　）

A. 该重物质量

B. 重物匀加速上升的时间

C. 提升重物的绳子拉力的最大值为20N

D. 重物上升高度所用时间

【答案】C

【解析】

【详解】A．当起重机的输出功率达到最大值时根据

得出

当重物匀速运动时

则

m=2kg

A正确；

B．根据

得

B正确；

C．当重物做匀加速直线运动时Ｆ最大，则

C错误；

D．重物在匀减速直线运动中根据动能定理得

则

故重物上升h=7m的高度所用的时间为3.4s，D正确。

该题选择错误选项，故选C。

8. 在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动并发生正碰，且碰撞过程无机械能损失，当两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】AB两球发生正碰，动量守恒，当两球压缩最紧时速度相等，则

碰撞过程中机械能无损失，则

综上可得

故选B。

二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，每小题至少有两个选项符合题意，全部选对得4分，对而不全得2分，错选、多选不得分。）

9. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力，有

解得

根据万有引力等于重力得

解得

故选AC。

10. 如图所示，内壁光滑的半圆形槽静止在光滑水平面上，AC为半圆形槽的水平直径，B为最低点。现有一小球从槽的A点正上方由静止释放，恰好从A点滑入槽中。已知释放点距B点高为h，重力加速度为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）

A. 小球和槽组成的系统动量守恒

B. 小球滑到槽最低点B时的速度为

C. 在小球从A点经过B点滑到C点的过程中，槽一直向左运动

D. 小球冲出C点后最高仍能到达离B点高h处

【答案】CD

【解析】

【详解】A．小球在下滑过程中，小球与槽组成的系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒，故A错误；

C．小球与槽组成的系统水平方向动量守恒

故在小球从A点经过B点滑到C点的过程中，槽一直向左运动，故C正确；

B．系统机械能守恒

由于最低点B时滑槽的速度不为零，可知小球滑到槽最低点B时的速度小于，故B错误；

D．根据机械能守恒，小球冲出C点后最高仍能到达离B点高h处，故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，水平传送带以速度v匀速运动，时将一小工件轻轻放到传送带上，时工件速度达到v，然后与传送带保持相对静止一起向右运动。设工件质量为m，传送带足够长，下列说法正确的是（　　）

A. 传送带对工件的作用力的冲量为mv，后传送带对工件的作用力的冲量为0

B. 滑动摩擦力对工件做的功为

C. 工件与传送带因摩擦产生的热量为

D. 传送带克服摩擦力做功

【答案】BC

【解析】

【详解】A．传送带一直对工件都有竖直向上的支持力，则传送带对工件的水平方向的作用力的冲量为mv，后传送带对工件的作用力的冲量不为零，仍有竖直方向的冲量，故A错误；

B．只有摩擦力对工件做功，根据动能定理可知，滑动摩擦力对工件做的功为，故B正确；

C．设工件加速过程的位移为x，则

工件与传送带因摩擦产生的热量

故C正确；

D．传送带克服摩擦力做功

故D错误。

故选BC。

12. 如图甲所示，一质量为的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数，g取，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体运动时速度减为零

B. 物体运动时的动能为

C. 物体在水平地面上运动的最大位移是

D. 物体运动的最大速度为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．物体运动4m，由乙图可得F做功等于图像所围的面积

由动能定理得

得

故A错误；

B．由动能公式得

故B正确；

C．从开始到物体停止全过程

得

故C正确；

D．设位移为x时速度最大，由动能定理得

当时v最大

即

故D错误。

故选BC

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

三、实验题（本题包括2小题，共14分。）

13. 在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，主要操作步骤如下：

①首先测出入射小球a和被碰小球b的质量，分别是、；

②在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

③将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B，测出OB竖直位移为；

④把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，b球撞在木板上得到痕迹A，a球撞在木板上得到痕迹C，分别测出OA和OC的竖直位移和。

（1）根据以上操作步骤，本实验不需要的实验器材是（      ）

A.天平                    B.刻度尺                C.秒表

（2）下列说法正确的是（      ）

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端必须切线水平

C.a球和b球的半径和质量满足和

D.每次实验均重复几次后，再记录平均落点

（3）要验证碰撞中系统动量守恒，需验证表达式是：___________。（用操作步骤中已知量表示）

【答案】    ①. C    ②. BD    ③.

【解析】

【详解】（1）[1] 验证动量守恒定律实验需要使用天平测量小球质量，刻度尺量取下落距离，不需要使用秒表。

故选C。

（2）[2] AB．验证动量守恒定律实验要求入射小球a碰撞时速度相同且水平，斜槽轨道不需要光滑，斜槽轨道末端必须切线水平，故A错误，B正确；

C．验证动量守恒定律实验要求入射小球a发生正碰且小球a碰撞后不改变运动方向，a球和b球的半径和质量满足和，故C错误；

D．为减小实验误差，每次实验均重复几次后，再记录平均落点，故D正确。

故选BD。

（3）[3]小球做平抛运动的时间

小球的速度

可得

，，

根据动量守恒有

整理得

14. 某学习小组利用如图所示装置探究弹簧弹性势能大小。实验器材有：左端带有挡板的水平长木板、轻质弹簧、带有遮光片的滑块、光电门、数字计时器、刻度尺、游标卡尺、天平。实验过程如下：

①先用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，用天平测得带有遮光片的滑块质量为m；

②长木板固定在水平地面上，将弹簧左端固定在挡板P上，右端与滑块不拴接，当弹簧自由伸长时，弹簧的右端位于木板O处，在此处安装光电门，并与数字计时器相连；

③用滑块压缩弹簧至A点，并用销钉把滑块锁定，用刻度尺测量出AO间的距离x；

④拔去销钉，滑块向右运动，经过光电门时数字计时器显示遮光片的遮光时间为t，滑块继续向前运动，滑到B点停止运动，用刻度尺测量出OB间的距离L。

（1）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小___________；

（2）滑块在水平木板上运动时所受摩擦阻力大小___________；

（3）实验过程中弹簧的最大弹性势能___________。（均用题目所给物理量符号表示）

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由于挡光时间很短，可认为挡光过程的平均速度等于经过光电门的速度，则滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小为

（2）[2]滑块在OB段运动，根据动能定理可得

解得滑块在水平木板上运动时所受摩擦阻力大小为

（3）[3]实验过程中，根据能量守恒定律，可知弹性势能全部转化为摩擦内能，则有

解得

四、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，只写答案不得分。）

15. 如图所示，一半径的内壁光滑的半圆形轨道BC竖直固定在水平地面上，一质量的小球从水平地面上经过半圆形轨道最低点B平滑地滑上轨道，然后从轨道最高点C向左水平飞出做平抛运动，最后落在水平地面的A点，已知AB间距，重力加速度，不计轨道摩擦和空气阻力。求：

（1）小球在C点做平抛运动的初速度大小；

（2）小球经过圆弧轨道B点时对轨道的压力大小。

【答案】（1）；（2）600N

【解析】

【详解】（1）由平抛运动的规律

代值得

（2）由机械能守恒定律得

在B点有

代值得

600N

由牛顿第三定律得

16. 如图所示，光滑斜面倾角为固定在水平面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳一端系在A上，另一端通过斜面顶端的定滑轮与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。刚开始用手托住B，使细绳刚好伸直但无张力作用，现由静止释放B，B竖直下降并带动A沿斜面上升，直到B落到地面上。已知A质量为，B质量，刚开始B离地面高，弹簧劲度系数，弹簧弹性势能（x为压缩量或伸长量），，弹簧始终在最大限度内，不计滑轮质量和空气阻力。

求：（1）刚开始未释放B前，弹簧的压缩量和弹簧弹性势能；

（2）释放B后B刚贴近地面时，滑块A的速度大小。

【答案】（1）0.2m，1J；（2）3m/s

【解析】

【详解】（1）未释放B前，设弹簧压缩量为，对A受力平衡得

得

=0.2m

此时弹性势能

（2）当B刚贴近地面时，设弹簧伸长量为，有

m

此时弹性势能

设B落地时A、B速度为都，从B释放到落地由系统机械能守恒得

解得

m/s

17. 如图所示，质量的长木板C静止在光滑的水平面上，长木板C右端与竖直固定挡板相距，左端放一个质量的小物块B（可视为质点），与长木板C间的动摩擦因数为。在小物块B的正上方，用不可伸长、长度的轻绳将质量的小球A悬挂在固定点O。初始时，将轻绳拉直并处于水平状态，使小球A与O点等高，由静止释放。当小球A下摆至最低点时恰好与小物块B发生碰撞（碰撞时间极短），之后二者没有再发生碰撞。已知A、B之间以及C与挡板之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取。

（1）小球A与小物块B碰后瞬间，求小物块B的速度大小；

（2）为保证长木板C与竖直挡板碰撞时B、C能共速，求应满足的条件；

（3）在（2）问的前提下，即与竖直挡板碰撞到B、C能共速，求长木板的最短长度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小球A由静止到最低点的过程，根据机械能守恒定律有

解得

设小球A与小物块B发生弹性碰撞后的速度分别为、，根据动量守恒定律有

碰撞前后根据机械能守恒定律有

联立解得

（2）设B、C获得共同速度为，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有

代入数据解得

若B、C共速时C刚好运动到挡板处，对C应用动能定理有

代入数据解得

则保证C运动到竖直挡板前B、C能够共速，应满足的条件是

（3）第一次共速过程中，由能量守恒定律有

长木板C与挡板碰后速度方向反向，设B、C第二次获得共同速度为，以水平向左为正方向，由动量守恒定律有

由能量守恒定律有

长木板的最短长度为

联立解得