2020-2021学年安徽省亳州市高一下第二次月考（理科）_（物理）新人教版练习题

这是一份2020-2021学年安徽省亳州市高一下第二次月考（理科）_（物理）新人教版练习题，共8页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 如图是物体做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，下列说法正确的是（ ）

A.A点的加速度比C点的加速度大
B.物体在AB段做匀加速曲线运动
C.物体在BC段做匀减速曲线运动
D.物体从A点到C点加速度与速度的夹角一直在减小，速率是先减小后增大

2. 质量相等的A、B两个小球，沿着倾角分别是α和βα≠β的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度ℎ2下滑到同样的另一高度ℎ1，如图所示，则A、B两小球（ ）

A.滑到ℎ1高度时的速度相同
B.滑到ℎ1高度时的重力的功率相同
C.由ℎ2滑到ℎ1的过程中小球速度变化量相同
D.由ℎ2滑到ℎ1的过程中小球动能变化相同

3. 如图所示，两个小球从斜面上的同一位置O以不同的初速度vA, vB做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A，B，空中运动的时间分别为tA、tB，碰撞斜面时瞬间的速度与斜面的夹角分别为α , β，已知OB=2OA则有（ ）

A.tA:tB=1:2B.vA:vB=1:2C.αβ

4. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是（ ）

A.卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度
B.A、B的线速度大小关系为vA>vB
C.周期大小关系为TC>TB>TA
D.若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速

5. 如图所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，且与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ，左右端相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为（ ）

A.μmgLB.12mv2
C.μmgL+12mv2D.mv2

6. 如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为（ ）

A.32gLB.gL4C.15gL4D.4gL

7. 如图所示，水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物，不计绳重及滑轮的摩擦，在汽车向右以v0匀速前进的过程中，以下说法中正确的是（ ）

A.当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为v0⋅sinθ
B.当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为v0csθ
C.汽车的输出功率将保持恒定
D.被提起重物的动能不断增大

8. 如图所示，一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端自由伸长，一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是压缩弹簧，后又被弹回．已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，选地面为零势能面，滑块的加速度a、滑块的动能Ek、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图像正确的是（ ）

A.B.
C.D.
二、多选题

如图所示，某商场售货员在倾角为30∘的斜面上，用平行于斜面向下的力由静止开始匀加速推动一木箱．若推力大小为8N，木箱的质量为4kg，木箱与斜面间的动摩擦因数为33，g取10m/s2，则在木箱沿斜面移动1m的过程（ ）

A.木箱重力势能减小了40JB.摩擦力对木箱做功为20J
C.合外力对木箱做功为8JD.木箱获得的速度大小为2m/s

如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为Ff，用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为x，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是（ ）

A.上述过程中，F做功大小为12mv12+12Mv22
B.其他条件不变的情况下，M越大，x越小
C.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长
D.其他条件不变的情况下，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多

如图甲所示的斜面倾角 α=37∘，一物体以某一初速度从底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m．选择斜面底端所在的平面为参考平面，上滑过程中，物体的机械能E随高度ℎ的变化关系如图乙所示．取g=10m/s2，sin37∘=0.6, cs37∘=0.8，则（ ）

A.物体的质量 m=0.67kg
B.物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.4
C.物体上滑过程中的加速度大小 a=10m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能 Ek=10J

一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持恒定的加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力随速度变化的图象如图所示．若已知汽车的质量m，牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3．则根据图象所给的信息，下列说法正确的是（ ）

A.汽车运动中的最大功率为F1v2
B.速度为v2时的加速度大小为F1v1mv2−F1v1mv3
C.汽车行驶中所受的阻力为F1v1v2
D.恒定加速时，加速度大小为F1m−F1v1mv3
三、实验探究题

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块系统的机械能守恒．

（1）实验前调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，则滑块经过光电门时的速度可表示为________（各物理量均用字母表示）．

（2）用天平测出钩码的质量m和滑块的质量M，已知重力加速度为g，本实验还需要测量的物理量是________（文字说明并用相应的字母表示）．

（3）本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为________．
四、解答题

已知万有引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，月球可视为球体，求：
（1）月球质量M；

（2）嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v．

如图所示，光滑弧形坡道顶端距水平面高度为ℎ，底端切线水平且与一水平粗糙滑道相连接，O点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与O点的距离为s．质量为m的小物块A从坡道顶端由静止开始滑下，进入水平滑道并压缩弹簧，已知弹簧的最大压缩量为d，物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：

（1）弹簧的最大弹性势能Ep；

（3）若物块能够被重新弹回到坡道上，则它在坡道上能够上升的最大高度H．

如图所示，一可以看成质点的质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入粗糙圆弧轨道，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，B、C在同一条竖直线上，圆弧AB对应的圆心角θ=53∘，轨道半径R=0.5m．已知sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，不计空气阻力，g取10m/s2．求

（1）小球的初速度v0的大小；

（2）若小球恰好能通过最高点C，在圆弧轨道上小球克服摩擦力做的功．

如下图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔，已知摆线长L=2m，θ=53∘，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2 ．(sin53∘=0.8，cs53∘=0.6)试求：

（1）求摆线能承受的最大拉力为多大？

（2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面摩擦因数μ的范围．
参考答案与试题解析
2020-2021学年安徽省亳州市高一下第二次月考（理科） (物理)
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
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，根据加速度方向与速度方向的关系分析．
【解答】
解：A．质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过C点时的加速度与A点相同，故A错误；
BCD．质点从A运动到C，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90∘，BC点的加速度方向与速度方向夹角小于90∘，则物体在AB段做匀减速运动，在BC段做匀加速运动，从A点到C点加速度与速度的夹角一直在减小，速率是先减小后增大，故BC错误，D正确．
故选：D．
2.
【答案】
D
【考点】
瞬时功率
单物体的机械能守恒问题
【解析】
由机械能守恒定律可以判断小球下滑到ℎ1处时速度关系，分析动能关系，结合速度方向分析动量关系，从而知道小球动量变化和小球动能变化的关系．
【解答】
解：AB．两小球由ℎ2下滑到ℎ1高度的过程中，其机械能守恒，有：mgℎ2−ℎ1=12mv2，解得：v=2gℎ2−ℎ1，小球下滑到ℎ1处时，速度的大小相等，由于α不等于β，速度的方向不同，即在竖直方向上的分速度不相同，由此可判断，小球在ℎ1高度处动能相同，重力的功率不相同，故AB错误；
C．由AB分析可知，速度的变化量不相同，故C错误；
D．由AB分析可知末动能相等，则小球动能的变化量相等，故D正确．
故选D．
3.
【答案】
B
【考点】
斜面上的平抛问题
【解析】
根据几何关系得出AB两球做平抛运动的水平位移之比和竖直位移之比，根据平抛运动基本公式求出时间和初速度之比，两球都落在斜面上，位移上有限制，位移与水平方向的夹角为定值，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，由此可正确解答．
【解答】
解：A．根据OB=2OA结合几何关系可知，AB两球运动的竖直方向位移之比ℎ1ℎ2=12，水平位移x1x2=12，两球都做平抛运动，根据ℎ=12gt2得：t=2ℎg，则tAtB=ℎ1ℎ2=22，故A错误；
B．水平位移为： x=v0t，则vAvB=22=1:2，故B正确；
CD．两球都落在斜面上，位移与水平方向的夹角为定值，故有： tanθ=12gt2v0t=gt2v0，速度与水平面夹角的正切值tanγ=v1v0=gtv0=2tanθ，位移与水平面的夹角相同，所以α=β，故CD错误．
故选B．
4.
【答案】
D
【考点】
随地、绕地问题
【解析】
第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大环绕速度，B、C绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，结合万有引力提供向心力，比较线速度、周期．对A、C，角速度相等，周期相等，根据v=rω比较线速度．
【解答】
解：A．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星C的轨道半径大于地球的半径，则卫星C的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误．
B．对B、C，根据GMmr2=mv2r知，v=GMr，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB>vC，对于A、C，A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC>vA，所以vB>vA，故B错误；
C．A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据T=4π2r3GM知，C的周期大于B的周期，故C错误；
D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速，做离心运动，故D正确．
故选D．
5.
【答案】
D
【考点】
摩擦力做功与能量转化
传送带模型问题
【解析】
物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能．
【解答】
解：在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，
即为：W=12mv2，
根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg，所以速度达到v而与传送带保持相对静止所用时间：t=vμg，
工件的位移为v22μg，
工件相对于传送带滑动的路程大小为：Δx=vt−v22μg=v22μg，
则产生的热量：Q=μmgΔx=12mv2，
整个过程中能量守恒，根据能量守恒得：12mv2+Q−W′=0，
W′=12mv2+Q=mv2，故D正确．
故选D．
6.
【答案】
C
【考点】
单物体的机械能守恒问题
【解析】
链条只受重力作用而向下滑动，故机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度．
【解答】
解：设桌面为零势能面，开始时链条的机械能为：E1=−14mg⋅18L，
当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=12mv2−mgL2，
由机械能守恒可得：E1=E2，
即：−14mg⋅18L=12mv2−mgL2计算得出：v=1415gL．
故选C．
7.
【答案】
D
【考点】
绳端速度分解模型
瞬时功率
【解析】
对汽车的速度沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行分解，沿绳子方向的速度分量等于重物上升的速度大小，结合三角函数的知识求重物上升的速度．以重物为研究对象，分析重物的运动情况，分析绳子拉力的变化，判断汽车输出功率的变化情况．
【解答】
解：AB．将汽车的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示，
则有：重物上升的速度 v物=v0csθ，故AB错误．
C．汽车向右匀速前进的过程中，角度θ逐渐减小，csθ增大，所以v物增大，重物加速上升，克服重力做功的功率增大，根据能量守恒定律知，汽车的输出功率增大，故C错误．
D．重物加速上升，动能不断增大，故D正确．
故选D．
8.
【答案】
C
【考点】
功能关系中图象问题的分析
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．设滑块受到的摩擦力为f，弹簧的弹力为F=kx，选取初速度的方向为正方向，则滑块的加速度为a=−f+Fm=−fm−km⋅x，可知a与x的关系是不过坐标原点的直线，故A错误；
B．当弹簧的压缩量为x时，弹簧的弹性势能为Ep=12kx2，所以滑块克服弹簧的弹力做功WF=−12kx2，克服摩擦力做功Wf=−fx对滑块由动能定理可得WF+Wf=Ek−Ek0，即有Ek=Ek0−fx−12kx2，动能Ek为x的二次函数，是一条曲线，故B错误；
C．滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能，所以系统的机械能E=Ek0−fx，即系统的机械能与x之间的关系为斜率为负的一次函数，故C正确；
D．因摩擦产生的内能为Q=fx，因摩擦产生的热量与弹簧形变量成正比，是过坐标原点的直线，故D错误．
故选C．
二、多选题
【答案】
C,D
【考点】
用牛顿运动定律分析斜面体模型
动能定理的应用
重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．向下移动过程中，重力做功为WG=mgℎ=4×10×1×12J=20J，故重力势能减小20J，故A错误；
B．摩擦力大小为f=μmgcs30∘=33×40×32N=20N，故摩擦力对木箱做功为W=−fs=−20J，故B错误；
C．合力大小为F=mgsin30∘+8N−20N=40×12N−12N=8N，故合外力对木箱做功为W′=Fx=8×1J=8J，故C正确；
D．根据动能定理得W′=12mv2，解得木箱获得的速度大小为v=2m/s，故D正确．
故选CD．
【答案】
B,D
【考点】
摩擦力做功与能量转化
板块模型问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．由功能关系可知，上述过程中，F做功的大小等于二者增加的动能与系统产生的热量之和，故A错误；
B．其他条件不变的情况下，M越大，木板的加速度越小，x越小，故B正确；
C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块的加速度越大，而木板的加速度不变，则滑块到达右端所用时间越短，故C错误；
D．滑块与木板间产生的热量Q=FfL，L板一定，Ff越大产生的热量越多，故D正确．
故选BD．
【答案】
C,D
【考点】
摩擦力做功与能量转化
用牛顿运动定律分析斜面体模型
【解析】
A．物体到达最高点时，根据机械能为E=Ep=mgℎ求出物体的质量；
B．物体上滑过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力做的功， ΔE=−μmgcsα⋅ℎsinα求出摩擦因数；
C．物体上滑过程中，由牛顿第二定律得mgsinα+μmgcsα=ma，求出物体上滑过程中的加速度大小；
D．根据图像，求出物体上滑过程中，摩擦力做的功W，从物体上滑至回到斜面底端的整个过程中，由动能定理得Ek−Ek0=2W，求出.物体回到斜面底端时的动能．
【解答】
解：A．物体到达最高点时，机械能为E=Ep=mgℎ=30J，解得m=1kg，故A错误；
B．物体上滑过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力做的功， ΔE=−μmgcsα⋅ℎsinα，解得μ=0.5，故B错误；
C．物体上滑过程中，由牛顿第二定律得mgsinα+μmgcsα=ma，解得a=10m/s2，故C正确；
D．由图像可知，物体上滑过程中，摩擦力做功为W=30J−50J=−20J，从物体上滑至回到斜面底端的整个过程中，由动能定理得Ek−Ek0=2W，解得Ek=Ek0+2W=10J，故D正确．
故选CD．
【答案】
B,D
【考点】
机车启动问题-恒定功率
机车启动问题-恒定加速度
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．根据牵引力和速度的图像和功率P=Fv，得汽车运动中的最大功率为F1v1，故A错误；
BC．汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为v2时的功率是F1v1，根据功率P=Fv，得速度为v2时的牵引力是F1v1v2，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力Ff=F1v1v3，根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小根据
F1v1v2−Ff=ma，解得a=F1v1mv2−F1v1mv3，故B正确，C错误；
D．根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度F1−FF=ma解得a′=F1m−F1v1mv3，故D正确．
故选BD．
三、实验探究题
【答案】
（1）dΔt
（2）滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
（3）mgs=12(m+M)(dΔt)2
【考点】
用纸带测速法（落体法）验证机械能守恒定律
【解析】
（2）本实验中由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度大小；
(3、4)比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒．
【解答】
解：（1）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为：v=dΔt．
（2）本实验要验证的关系是
mgs=12(m+M)2=12(m+M)(dΔt)2，
则本实验还需要测量的物理量是滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s．
（4）因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒，
则为mgs=12(m+M)(dΔt)2．
四、解答题
【答案】
（1）月球质量M=9g316π2ρ2G3；
（2）嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度为3g24πρG．
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
月球表面的重力与万有引力相等，绕月球圆周运动的向心力由万有引力提供，据此列式计算．
【解答】
解：（1）设：月球半径为R
GMmR2=mg①
月球的质量为：M=ρ43πR3②
由①②得：M=9g316π2ρ2G3③
（2）万有引力提供向心力：GMmR2=mv2R④
由①②得：R=3g4πρG⑤
由④⑤得：v=GMR=3g24πρG．
【答案】
（1）弹簧的最大弹性势能Ep为mgℎ−μmg(s+d)．
（3）物块A能够上升的最大高度H为ℎ−2μ(s+d)．
【考点】
摩擦力做功与能量转化
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为：
Wf=μmg(s+d)，
由功能关系得：mgℎ=Ep+Wf，
解得：Ep=mgℎ−μmg(s+d)．
（2）物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为：
Wf=μmg(s+d)，
由功能关系得：mgH=Ep−Wf，
解得物块A能够上升的最大高度为：H=ℎ−2μ(s+d)．
【答案】
（1）小球的初速度v0的大小为3m/s．
（2）若小球恰好能通过最高点C，在圆弧轨道上小球克服摩擦力做的功是4J．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
圆周运动中的临界问题
动能定理的应用
【解析】
（1）小球从桌面飞出到A点的过程中，做平抛运动，则由动能定理求出竖直方向分速度vy，利用tanθ=vyv0，求出小球的初速度v0的大小；
（2）小球恰好能通过最高点C的临界条件是在最高点重力提供做圆周运动的向心力，在小球从桌面到C的过程中，重力做的功为0，由动能定理列式，求出在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功．
【解答】
解：（1）小球从桌面飞出到A点的过程中，做平抛运动，
vA=v0cs53∘=53v0，
小球从桌面飞出到A点的过程中，由动能定理有：
mg(R+Rcsθ)=12mvA2−12mv02，
联立解得：v0=3m/s．
（2）小球恰好能通过最高点C的临界条件是：mg=mvC2R，
而小球从桌面到C的过程中，重力做的功为0，由动能定理得：
−Wf=12mvC2−12mv02，
解得在圆弧轨道上小球克服摩擦力做的功为：Wf=4J．
【答案】
（1）摆线能承受的最大拉力为9N．
（2）粗糙水平面摩擦因数μ的范围为0.25≤μ≤0.4或者μ≤0.025．
【考点】
动能定理的应用
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
圆周运动中的临界问题
【解析】


【解答】
解：（1）当摆球由C到D运动，根据动能定理，
有mgL−Lcsθ=12mvD2，
在D点，由牛顿第二定律可得：
Fm−mg=mvD2L，
可得：Fm=2mg=9N．
（2）小球不脱圆轨道分两种情况：①要保证小球能达到A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，
由动能定理可得：−μ1mgs=0−12mvD2，
可得：μ1=0.4，
若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道，其临界情况为到达圆心等高处速度为零，
由动能定理可得：−mgR=0−12mvA2，
由动能定理可得：−μ2mgs=12mvA2−12mvD2，
可求得：μ2=0.25，
②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点，
由牛顿第二定律可得：mg=mv2R，
由动能定理可得：−μ3mgs−2mgR=12mv2−12mvD2，
解得：μ3=0.025，
综上所以摩擦因数μ的范围为：0.25≤μ≤0.4或者μ≤0.025．