精品解析：新疆维吾尔自治区塔城地区第一中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（解析版）

塔地一高2022-2023学年第2学期高一月考3

高一物理试题

考试时间∶90分钟   满分∶100分

第Ⅰ卷  选择题（共40分）

一、单选题（本大题共小6题，每小题4分共24.0分）

1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（　　）

A. 甲图中，牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量

B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法

C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法

D. 一艘太空飞船以0.6c（c为光速）的速度飞向地球，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度等于c

【答案】A

【解析】

【详解】A．甲图中，卡文迪什测定引力常量实验运用了放大法测微小量，故A错误，符合题意；

B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，故B正确，不符合题意；

C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，故C正确，不符合题意；

D．根据爱因斯坦的狭义相对论有关光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c，故D正确，不符合题意。

故选A。

2. 如图所示，质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度。a由静止开始沿光滑斜面下滑，b做自由落体运动，c向右以某一初速度v0做平抛运动，三者最终都落在同一个水平面上、若不计空气阻力，下列说法中正确的是（   ）

A. 三者的运动时间都相等

B. 三者的重力做功都相等

C. 三者落地前瞬间，其动能都相等

D. 三者落地前瞬间，重力的功率相等

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．由于平抛运动的竖直分运动为自由落体，有

t =

b、c下落时间相同，但a的下落时间为

t =

则综上可知，tb = tc ≠ ta，A错误；

B．a沿斜面做加速度为gsinθ，初速度为零的匀加速直线运动，b做自由落体运动，c做平抛运动，三物体下落高度相同，质量相同，故重力对三物体做功相同，B正确；

C．由题意可知，三个物体下落的过程只有重力做功，重力对三个物体做功相同，根据动能定理，WG = Ek - Ek0，c的初动能不为零，故落地瞬间c的动能较大，a、b的动能相同，C错误；

D．三者落地前瞬间，重力的功率为

P = mgvy

b做自由落体运动，c做平抛运动，则

vby = vcy =

a沿斜面做加速度为gsinθ，初速度为零的匀加速直线运动，则

vay = sinθ

综上可知三者落地前瞬间，重力的功率不相等，D错误。

故选B。

3. 如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A. 甲的角速度小于乙的角速度

B. 甲的线速度大于乙的线速度

C. 甲的周期大于乙的周期

D. 甲的向心加速度等于乙的向心加速度

【答案】B

【解析】

【详解】AC．物体甲和乙随地球自转做匀速圆周运动，周期和角速度等于地球自转的周期和角速度，故AC错误；

B．根据线速度与角速度的关系

由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，所以甲的线速度大于乙的线速度，故B正确；

D．根据向心加速度与角速度关系

所以甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D错误。

故选B

4. 如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀速上升的过程中（　　）

A. 重力对人做负功 B. 支持力对人不做功

C. 合力对人做负功 D. 摩擦力对人做正功

【答案】A

【解析】

【详解】A．人随扶梯匀速上升的过程中具有向上的位移，故重力对人做负功，故A正确；

B．支持力竖直向上，人具有向上的位移，故支持力做正功，故B错误；

C．人匀速上升，动能不变，由动能定理可知合力对人不做功，故C错误；

D．由受力分析可知人匀速上升时不受摩擦力，故D错误。

故选A

5. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1上绕地球运行，在点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同的动能

B. 卫星在轨道1上由点运动到点的过程中万有引力不做功

C. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在点的加速度都相同

D. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在点的速度都相同

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星在轨道1上运行时，离地球越近，则速度越大，动能越大；离地球越远，则速度越小，动能越小；选项A错误；

B．卫星在轨道1上由A点运动到点的过程中万有引力做负功，选项B错误；

C．不论在轨道1还是轨道2运行，在P点时受万有引力相同，则产生加速度相同，故C正确。

D．卫星要由轨道1进入轨道2，在P点必须点火加速，做离心运动，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点速度不同，故D错误；

故选C。

6. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A. 车在a平面运动的速率较小

B. 车在a平面运动的周期较大

C. 车在b平面运动的角速度较小

D. 车在b平面受到的支持力较大

【答案】B

【解析】

【详解】以人和车为整体，设锥形桶面与竖直方向的夹角为，由于整体在水平面做匀速圆周运动，竖直方向根据受力平衡可得

水平方向根据牛顿第二定律可得

可得

，，，

可知车在a平面和b平面受到的支持力相等；由于

可得

，，

故选B。

二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，漏选得2分，共16分）

7. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升货物A到高处。已知在提升A过程中，汽车始终向右匀速行驶。关于该过程，下列说法正确的是（　　）

A. 货物A减速上升 B. 货物A加速上升

C. 绳子拉力大小等于货物A的重力大小 D. 绳子拉力对货物做正功

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得

vA=vcosθ

车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，绳子拉力大于重物的重力，且拉力做正功，故AC错误，BD正确。

故选BD。

8. 用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力．在拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了．把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是(     )

A. 玩具车静止在拱桥顶端时电子称示数小一些

B. 玩具车运动通过拱桥顶端时电子称示数大一些

C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态

D. 玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，电子称示数越小

【答案】CD

【解析】

【详解】玩具车静止在拱桥顶端时压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高达时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg-N=m，解得N=mg-m＜mg，所以玩具车运动通过拱桥顶端时的示数小，故AB错误；玩具运动通过拱桥顶端时，加速度方向向下，处于失重状态，故C正确；根据N=mg-m可知，玩具运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小，故D正确．

9. 如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则（    ）

A. 经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置

B. 卫星c受到的向心力最小

C. 卫星b的周期比c小

D. 卫星a的角速度最大

【答案】CD

【解析】

【详解】A、根据万有引力提供向心力，得周期，因为，所以，所以经过一段时间，a回到原位置时，b、c没有回到原位置，故A错误，C正确；
B、由于不知道a、b、c三个卫星的质量大小关系，无法比较它们的向心力大小，故B错误；

D、根据万有引力提供向心力，得角速度，a卫星的轨道半径最小，故a的角速度最大，故D正确．
点睛：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题．

10. 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，其图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，取，则以下说法正确的是（　　）

A. 汽车在前5s内的牵引力为

B. 汽车的额定功率为100kW

C. 汽车速度为25m/s时的加速度为

D. 汽车的最大速度为80m/s

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．5s内，根据图像有

对汽车分析有

解得

故A正确；

B．5s末达到额定功率，则有

故B正确；

D．汽车速度达到最大值时，牵引力最小，合力为零，牵引力大小等于阻力，则有

结合上述解得

故D错误；

C．汽车速度为25m/s时，结合上述可知，此时汽车处于变加速过程，功率达到额定功率，则有

，

解得

故C正确。

故选ABC。

三、实验题（本大题共2小题，11题6分，12题6分，总计12分）

11. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；

（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。

【答案】    ①. 1.0    ②. 2.0
    ③. 9.7

【解析】

【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为

[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得

（2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得

代入数据可得

12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。

（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。

A.理想实验        B.等效替代法       C.微元法        D.控制变量法

（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与_________的关系。

A.质量       B.角速度ω        C.半径r

【答案】    ①. D    ②. B

【解析】

【详解】（1）[1]在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，每次只能研究两个物理量之间的关系，在研究这两个物理量的关系时，需要确保其它物理量不变，因此实验用到的方法是控制变量法。

故选D。

（2）[2]该同学把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，即确保小球的质量与圆周运动的轨道半径不变，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上，由于皮带带动时，与皮带接触的边缘的线速度大小一定，则角速度发生变化，可知是控制质量与半径一定，研究向心力的大小与角速度ω的关系。

故选B。

四、计算题（要求写必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写最后答案不给分）

13. 一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：

(1)前4秒内，重力所做的功；

(2)第4秒末重力的瞬时功率。

【答案】（1）4000J；（2）2000W

【解析】

【分析】

【详解】（1）在4秒内，物体下落高度为

重力做功

（2）第4s末的速度

第4秒末重力的瞬时功率

14. 已知地球的半径为R，地球质量M，引力常量G，不考虑地球自转的影响。

(1)求地球第一宇宙速度v的表达式；

(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面的高度为h，求卫星的运行角速度表达式。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)由万有引力提供向心力得

=m

由r=R，得

(2) 由万有引力提供向心力得

由r=R+h，得

15. 如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离L后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知L=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求

（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；

（2）小物块落地时的动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由平抛运动规律，有

竖直方向

水平方向

s=vt

得水平距离

（2）小物块离开桌面到落地过程动能定理有

解得小物块落地时的动能

16. 载人登月计划是我国的“探月工程”计划中的第二大目标。假设宇航员登上月球后，在离月球表面h （hR）高处自由释放一小球，测出小球下落时间为t。已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：

（1）月球表面的重力加速度大小g月；

（2）月球的平均密度ρ。

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）小球自由下落，有

得

（2）对月球表面的物体，有

联立解得

17. 如图所示，倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力。求：

（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小；

（2）滑块运动到圆环最低点时的动能大小；

（3）滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功。

【答案】（1） ；（2）2.5mgR；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据几何关系知，OP间的距离

x=2R

根据得

则滑块在最高点C时的速度

（2）小滑块在最低点时速度为v，由机械能守恒定律得

解得

则动能为

（3）从D到最低点过程中，运用动能定理得：动能定理

解得