2020-2021学年河南省信阳高级中学高一下学期4月月考物理试卷

2020-2021学年河南省信阳高级中学高一下学期4月月考物理试卷 

第I卷（选择题）

一、选择题（其中8-10题多选）(共40分)

1．(本题4分)在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（　　）

A．第谷通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律

B．卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”

C．伽利略利用“理想斜面”实验得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”

D．牛顿从理论和实验两个角度，证明了轻重物体下落一样快，从而推翻了亚里士多德的“质量越大下落越快”的错误观点

2．(本题4分)如图所示竖直下落的雨滴，突然遇到水平方向的一阵风，则关于雨滴运动的轨迹可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

3．(本题4分)如图，比赛中一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（　　）

A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ

B．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ

C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0

D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0

4．(本题4分)如图，用F=20N 的拉力将重物G由静止开始以0.2m/s2的加速度上升，则5s末时F的功率是（　　）

A．10W B．20W 

C．30W D．40W

5．(本题4分)玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟站在同一位置，两人同时向正前方水平地面上的玩具小熊水平抛出圆环，圆环恰好都套中玩具小熊。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，它们的初速度分别为v1与v2，下列说法正确的是（　　）

A．哥哥先套住玩具熊

B．两人同时套住玩具熊

C．v1＜v2

D．v1=v2

6．(本题4分)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上且木块A、B与转盘中心在同一条直线上，两木块用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力。现让该装置从静止转动，角速度缓慢增大，下列说法中错误的是（　　）

A．当时，A、B会相对于转盘滑动

B．当时，绳子一定有弹力

C．在范围内增大时，B所受摩擦力变大

D．在范围内增大时，A所受摩擦力一直增大

7．(本题4分)一卫星绕火星表面附近做匀速圆周运动，其绕行的周期为T.假设宇航员在火星表面以初速度v水平抛出一小球，经过时间t恰好垂直打在倾角α=30°的斜面体上，如图所示．已知引力常量为G，则火星的质量为(   )

A． B．

C． D．

8．(本题4分)一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿水平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F-1/v图像如图所示，图中AB、BC均为直线，若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，有图像可知下列说法正确的是（      ）

A．电动汽车由静止开始先做变加速直线运动，后做匀速直线运动

B．电动汽车的额定功率为10.8kw

C．电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/s

D．电动汽车行驶速度为10m/s 时，加速度大小为0.6m/s2

9．(本题4分)如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角θ1＜θ2＜θ3，现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端，物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P，则（　　）

A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲=W乙=W丙

C．P甲＜P乙＜P丙 D．P甲=P乙=P丙

10．(本题4分)如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆形轨道Ⅰ上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15 km，远地点为P、高度为100 km的椭圆轨道Ⅱ上运动，下列说法正确的是（　　）

A．“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运动时速度大小可能变化

B．“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运动的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期

C．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一定大于经过P点时的加速度

D．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能小于经过P点时的速率

第II卷（非选择题）

二、实验题(共14分)

11．(本题8分)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先调节撑杆M的位置使斜槽轨道末端的切线处于水平，然后在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。让小球从斜槽上紧靠挡板N处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x后，再使小球从N处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，让小球再次从N处由静止释放，再得到痕迹C。已测得木板每次移动的距离x=15.00cm，测得A、B间的高度差y1=7.84cm，B、C间的高度差y2=17.64cm，取重力加速度g=9.80m/s2，不计空气阻力。

(1)在本实验中，调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平，其目的是______________________________；

(2)小球初速度的测量值v0=____________m/s；（结果保留三位有效数字）

(3)竖直板上的A点与小球水平抛出点的高度差h=____________cm；（结果保留三位有效数字）

(4)在实验中，若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点，则测得的小球的初速度将_________。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

12．(本题6分)某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”, 图示为实验装置示意图. 利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:

A．测出挡光片的宽度为,滑块与挡光片的质量为;

B．轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘, 盘和砝码的总质量为,细绳与导轨平行;

C．让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为;

D．释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为;

E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.

（1）滑块经过光电门时速度的计算式_____(用题目中所给的字母来表达)

（2）细线的拉力做功的表达式为_____,滑块的动能改变的表达式为 _____(用题目中所给的字母来表示)

四、解答题(共46分)

13．(本题10分)如图是中国家家户户都有的团圆桌．餐桌上放一半径为r＝1.5m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图．餐桌离地高度为h＝0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，该物体与圆盘的动摩擦因数为μ1＝0.6，与餐桌的动摩擦因数为μ2＝0.225，设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g=10.0m/s2

(1)缓慢增大圆盘的速度，物体从圆盘上甩出的速度;

(2)上一问中，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值;

(3)假设餐桌半径，物体从圆桌上被甩出后，落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离为多少？

14．(本题9分)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的．已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度．(g为地面附近重力加速度)

15．(本题13分)如图所示，在水平面上有A．B两块相同的质量的木板放在一起不粘连，每块木板长l="1" m，木板与水平面间的动摩擦因数，木板与水平面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，现有一质量的金属块以初速度从A的左端向右滑动，金属块与木板间的动摩擦因数，取10 m/s2，试求：

（1）金属块滑上B的左端时速度为多少？

（2）金属块停在木块B上何处？

（3）整个过程中木块B的位移.

16．(本题14分)现有一根长度为L=15m、质量分布均匀的长方体木板，已知重力加速度为g=10m/s2，完成下列问题：

（1）若将该木板竖直悬挂，如图（甲）所示，由静止释放后，不考虑空气阻力，求木板通过其正下方处一标记点的时间；

（2）若将该木板置于水平面上，如图（乙）所示，水平面上有长为的一段粗糙区域，其它区域光滑，已知木板与粗糙区域间的动摩擦因数为μ=0.25，木板与粗糙区域间正压力与木板在该区域的长度成正比，现给木板一初速度，求使木板能通过该粗糙区域的最小初速度。

信阳高中高一下学期第二次周考物试题参考答案

1．C

【详解】

A．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，开普勒在精确的计算分析第谷的观测数据后得出了行星运动三定律，故A错误；

B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故B错误；

C．伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点，故C正确；

D．伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，故D错误；

故选C。

2．A

【详解】

雨滴在空中竖直下落，速度竖直向下，受到水平风力后，水平方向速度从零开始增加，雨滴的轨迹向右偏，此时合力斜向右下，当水平风力为0后，雨滴合力竖直向下，此时速度斜向右下方，轨迹应向下弯曲，A正确，BCD错误。

故选A。

3．D

【详解】

篮球垂直击中篮板上A点，其逆过程就是平抛运动，当水平速度越大时，水平方向位移越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小。若水平速度减小，水平方向位移越小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，只有增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ，才能仍垂直打到篮板上A点。

故选D。

4．D

【详解】

5s末物体的速度为：v=at=0.2×5m/s=1m/s．

滑轮对重物的拉力F′是绳子对滑轮的力F的2倍．

根据能量守恒，F的功率等于F′的功率．

所以P=P′=2F•v=2×20×1W=40W

故选：D．

【点睛】

根据匀加速运动的位移公式求出5s末物体的速度．滑轮对重物的拉力是绳子对滑轮的力的2倍．根据能量守恒，F的功率等于滑轮对重物做功的功率．故有P=P′=2F•v．

5．C

【详解】

AB．设抛出的圈圈做平抛运动的高度为h，则下落的时间为

平抛运动的物体飞行时间由高度决定，弟弟抛出的圆环运动时间较短，故AB错误；

CD．水平方向位移为

因水平位移相同，哥哥抛出的圆环运动时间长，则哥哥抛环的速度小，故C正确，D错误。

故选C。

6．C

【详解】

A．当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有

对B有

解得

当时，A、B相对于转盘会滑动，故A正确，不符合题意；

B．当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力

解得

当时，绳子一定有弹力，故B正确，不符合题意；

C．当角速度满足时，B所受的摩擦力变大，ω在范围内增大时，B所受摩擦力不变，故C错误，符合题意；

D．当ω在范围内增大时，A所需要的向心力增大，则A所受摩擦力一直增大，故D正确，不符合题意。

故选C。

7．B

【详解】

以M表示火星的质量，r0表示火星的半径，g′表示火星表面附近的重力加速度，火星对卫星的万有引力提供向心力，有：

=mr0

在火星表面有：

G=m′g′

由题意知平抛小球速度的偏转角为60°，则：

联立以上各式解得：

故B正确，ACD错误。

故选B。

8．BD

【详解】

A．AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动，A错误；

B．额定功率，故B正确；

C．加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度，但电动车不是一直做匀加速运动，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；

D．电动汽车行驶速度为10m/s 时，由图像可求出此时的牵引力，加速度为，D正确。

【点睛】

解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大。

9．BC

【解析】

A、B、三个物体下降的高度相同，根据W=mgh知，重力做功相同，故A错误，B正确．C、D、根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度a=gsinθ，根据,得：,因为θ1＜θ1＜θ3，则t1＞t2＞t3，根据知，P甲＜P乙＜P丙，故C正确，D错误．故选BC．

【点睛】本题考查了功和功率的基本运用，知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．

10．BC

【详解】

A．“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上的运动是匀速圆周运动，速度大小不变

故A错误；

B．由于圆轨道Ⅰ的轨道半径大于椭圆轨道Ⅱ的半长轴，根据开普勒第三定律，“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运动的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期

故B正确；

C．由于在Q点“嫦娥三号”所受的万有引力比在P点大，所以“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一定大于经过P点时的加速度

故C正确；

D．根据开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率一定大于经过P点时的速率

故D错误。

故选BC。

11．保证小球的初速度水平.    1.50    0.441    偏小   

【详解】

(1)[1]．在本实验中，调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平，其目的是保证小球的初速度水平。

(2)[2]．在竖直方向上，根据y2−y1＝gT2得

则小球的初速度

(3)[3]．B点的竖直分速度

则抛出点与B点的高度差

A点与水平抛出点的高度差

h=h′-y1=8.281-7.84cm=0.441cm。

(4)[4]．若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点，则测得y2会偏大，求得出相等的时间间隔T将偏大，导致小球的初速度测量值偏小。

12．     mgx           

【分析】

(1)根据很短时间内，平均速度等于瞬时速度，即可求解；

(2)根据拉力做功表达式，以及熟练应用匀变速直线运动规律，即可求解；

(3)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．

【详解】

(1) 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知小物块经过光电门时速度的大小是；

(2) 由题意可知，细线的拉力做功，则即为盘和砝码对应重力做的功，即：mgx；

滑块的动能改变表达为；

(3) 该实验中保持小车质量M不变，

因此有：v2=2as，a=

而

所以重物质量m增加不能远小于小车的质量时，直线在末端发生弯曲，则此结果对应于图中的图C．

【点睛】

考查光电门测量瞬时速度的原理．

本实验与教材中的实验有所不同，但是根据所学物理知识，明确了实验原理，即可正确解答．

13．(1)3m/s；(2)2.5m；(3)2.1m

【分析】

(1)最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求得最大角速度；

(2)从圆环脱离后在餐桌面上做匀减速运动，根据运动学公式求得通过的位移，利用几何关系求得餐桌的最小半径；

(3)脱离圆环后在餐桌上做减速运动，根据运动学公式求得脱离餐桌时的速度，然后开始做平抛运动，根据运动学公式和几何关系即可判断．

【详解】

(1) 由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大．当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，为：

fm=μ1N=mrω2…（1）

N=mg…（2）

两式联立可得：ω=

所以速度为：；

(2) 由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值．设物体在餐桌上滑动的位移为S，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a，则有：

f=μ2mg

所以：a=μ2g=2.25m/s2

物体在餐桌上滑动的初速度为：v0=ωr=3m/s

由运动学公式vt2-v02=-2aS可得：S=2m

由图形可得餐桌半径的最小值为：R=；

(3) 当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度vt′，由题意可得：vt′2-v02=-2aS'

由于餐桌半径为，所以S'=r=1.5m

所以可得：vt′=1.5m/s

物体做平抛运动的时间为t，则： 解得：

所以物体做平抛运动的水平位移为：Sx=vt′t=0.6m

所以由题意可得：L=S'+Ss=2.1m．

【点睛】

题主要考查了圆周运动，明确最大静摩擦力提供向心力，然后物体在餐桌上做匀减速运动，利用好几何关系即可判断．

14．

【详解】

在地面附近的物体，所受重力近似等于物体受到的万有引力，即mg≈，物体距地面一定高度时，万有引力定律中的距离为物体到地心的距离，重力和万有引力近似相等，故此时的重力加速度小于地面上的重力加速度．

取测试仪为研究对象，其先后受力如图甲、乙所示．

据物体的平衡条件有FN1＝mg1，g1＝g

所以FN1＝mg

据牛顿第二定律有FN2－mg2＝ma＝m·

所以FN2＝＋mg2

由题意知FN2＝FN1，所以＋mg2＝mg

所以g2＝g，由于mg≈，设火箭距地面高度为H，所以mg2＝

又mg＝

所以g＝，H＝．

15．（1）2m/s；（2）m；（3）

【解析】

（1）AB与地面：fAB=μ1（2m+M）g=8N

AC间：fAC=μ2Mg=8N

故开始时AB静止，对C有：v02- v12=2μ2g，v1=2m/s （4分）

（2）BC间：fBC=μ2Mg=8N

B地间：fB=μ1（m+M）g=6N< fBC

则C减速，B加速，设经时间t达共同速度v2，则：对B：fBC- fB=maB

aB=1m/s2，v2= aBt= v1-μ2gt t=s v2=m/s

此过程C相对B运动s==m （4分）

（3）此后BC一起减速，a=μ1g=1m/s2，B位移为：sB==m （4分）

考点：匀变速直线运动的规律

【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，关键是能正确对金属块和木板进行受力分析，正确判断三者的运动情况，难度适中．（1）先根据滑动摩擦力公式求出AB与地面之间的摩擦力和AC间摩擦力，判断AB的运动状态，再根据运动学基本公式求出速度；（2）求出BC间和B地间滑动摩擦力，判断滑上B后，金属块和B的运动情况，当金属块和B速度相同时，一起向前做匀减速运动，再根据运动学基本公式求出金属块停在B上的位置和整个过程中木块B的位移．

16．（1）1s；（2）5m/s

【详解】

（1）木板下端从释放到标记点

木板上端从释放到标记点

木板通过标记点的时间

（2）以木板从刚开始进入粗糙区域为起点，木板的位移为x，质量为m

①当时，木板与粗糙区域摩擦力

克服摩擦力做功

②当时，木板与粗糙区域摩擦力

克服摩擦力做功

③当时，木板与粗糙区域摩擦力与过程①类似

克服摩擦力做功

全过程由动能定理

解得

=5m/s