2021-2022学年四川省内江市隆昌七中高一（下）月考物理试卷（四）（含答案解析）

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2021-2022学年四川省内江市隆昌七中高一（下）月考物理试卷（四）1.  若物体在运动过程中受到合外力不为零，则(    )A. 物体的动能一定变化 B. 物体的速度一定变化
C. 物体的加速度一定变化 D. 物体的速度的方向一定变化2.  起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，取，在这个过程中，下列说法中正确的是(    )A. 重力做正功，重力势能增加 B. 重力做正功，重力势能减少
C. 重力做负功，重力势能增加 D. 重力做负功，重力势能减少3.  一轻质弹簧的劲度系数为k，现将其拉长或压缩弹簧的形变在其弹性限度内，关于弹力做功和弹性势能变化的说法，错误的是(    )A. 拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压缩时弹力做负功，弹性势能减小
B. 拉长和压缩时弹性势能均增加
C. 拉长或压缩时，弹性势能的改变量相同
D. 两个不同的弹簧，形变量相同时，弹性势能与劲度系数k有关4.  如图所示，用一与水平方向成的力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向移动距离x，若物体和地面间的动摩擦因数为，则在此过程中(    )
 A. 力F做的功为Fx
B. 摩擦力做的功为
C. 重力做的功为mgx
D. 合力做的功为5.  如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中(    )A. 钢索的拉力做功等于 
B. 钢索对桥箱及物体构成的系统做功等于 
C. 地板支持力对物体做功等于 
D. 地板克服物体的重力做功的平均功率等于mgv6.  在“研究平抛运动”的实验中，已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动轨迹中的一段，选取轨迹中的任意一点O为坐标原点，水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴．在x轴作出等距离的几个点、、，设；向下做垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为、、；过、、做水平线与y轴的交点分别为、、把的长度记为，，整个实验过程忽略空气阻力的影响．下列判断正确的是(    )A. ：：：4：9 B. ：：：3：5
C. 平抛运动的初速度大小为 D. 平抛运动的初速度大小为7.  如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(    )A. 图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B. 图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C. 图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B所组成的系统机械能不守恒
D. 图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
 
 8.  “嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出(    )A. 月球的半径
B. 月球的质量
C. “嫦娥四号”运动的轨道半径
D. “嫦娥四号”受到月球的万有引力大小9.  如图所示，质量相等的两个小球A、B在固定的半球形碗的内表面做匀速圆周运动，圆周平面都是水平面的．不计一切摩擦和空气阻力．则(    )A. 小球A的线速度大于B的线速度 B. 小球A的角速度小于B的角速度
C. 小球A的向心加速度小于B的向心加速度 D. 小球A所受弹力大于B所受弹力10.  如图所示，在竖直平面内有半径为r和的两个光滑半圆形槽，其圆心在同一水平面上，质量相等的两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在接下来的运动过程中，两小球(    )A. 机械能都守恒 B. 经过最低点时动能相等
C. 经最低点时受到的支持力大小相等 D. 经最低点时受到的支持力大小不相等11.  在长为72cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升，与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动，若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为，玻璃管沿水平方向移动的速度为，则红蜡烛运动的速度大小是______ ，红蜡烛上升到水面的时间为______ 12.  如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为若火车通过此弯道时超速了，则火车的轮缘会挤压______ 轨；若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压______ 轨．填“内”或“外”13.  某同学利用如图甲的装置完成“探究恒力做功与动能变化的关系”的实验．

下列说法正确的是______.
A.平衡摩擦力时不能将托盘通过细线挂在小车上
B.为减小误差，应使托盘及砝码的总质量远大于小车质量
C.实验时，应先释放小车再接通电源
D.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
如图乙是实验中获得的一条纸带，O为小车运动起始时刻所打的点，间隔一些点后选取A、B、C三个计数点，相邻计数点间的时间间隔为已知小车的质量，托盘及砝码的总质量则从打下O点到打下B点这段时间内细线的拉力对小车所做的功______细线对小车的拉力约等于托盘及砝码的总重，在这个过程中小车动能增加量为______取，保留两位有效数字14.  一辆载重汽车在水平公路上，只要以额定功率行驶，所受阻力大小就与汽车对地面压力大小成正比。已知这辆载重汽车质量，额定功率，空载时在水平公路上行驶的最大速度。某次，这辆汽车装上的货物，在水平公路上以额定功率起动并保持额定功率，经过时间达到最大速度。g取求：
汽车空载，在水平公路上以最大速度行驶时受到的阻力大小。
汽车装上的货物，在时间内通过的路程。15.  为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为、长为的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量小物块，当从A点以初速度沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度。取，，。
小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小；
求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功；
小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度。
答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：A、合外力不为零，但合外力可以不做功，如匀速圆周运动，则物体的动能可以不变；故A错误；
B、合外力不为零时，一定有加速度，可能使物体的速度大小变化，也可能使物体的速度方向变化，二者任意一种变化时，物体的速度都发生了变化，故B正确；
C、根据牛顿第二定律，加速度与合力成正比，如果合力恒定，则加速度不变，故C错误；
D、是改变物体运动状态的原因，则由牛顿第二定律可知，有力一定有加速度，但加速度可能是使物体的速度大小发生变化，其方向不变，如加速度和速度方向相同时，故D错误。
故选：B。
物体在运动过程中所受到的合外力不为零，根据合力是否做功，分析动能是否变化；根据牛顿第二定律分析加速度和速度是否变化。
本题考查对运动和力关系的理解，采用举例的方法做抽象性的问题是常用方法是解题的关键。
 2.【答案】C 【解析】物体上升，位移方向与重力方向相反，重力做负功，重力势能增加，
。
故选：C。
重力做正功物体重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，由功的计算公式可以求出重力做的功。
重力做正功重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。
 3.【答案】A 【解析】解：A、拉长时弹力做负功，弹性势能增加；压缩时弹力做负功，弹性势能增加，故A错误。
B、拉长和压缩时，弹簧的形变量均增加，弹性势能均增加，故B正确。
C、拉长或压缩时，根据，知弹性势能的改变量相同，故C正确。
D、两个不同的弹簧，形变量相同时，根据，知弹性势能与劲度系数k有关，故D正确。
本题选错误的，故选：A
弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加．形变量增大时，弹簧的弹性势能均增加．两个不同的弹簧，形变量相同时，弹性势能与劲度系数k有关．
弹力做功和弹性势能变化的关系可与重力做功和重力势能变化的关系进行类比理解，抓住它们的共性来记忆．
 4.【答案】D 【解析】解：在此过程中，力F做功，故A错误；
B.摩擦力的大小
则摩擦力做功，故B错误；
C.由于在竖直方向上位移为零，故重力做功为零，故C错误；
D.合力的大小，
则合力做功，故D正确。
故选：D。
根据竖直方向上平衡求出支持力的大小，从而得出滑动摩擦力的大小，结合功的公式求出力F、摩擦力、重力、合力做功的大小。
本题考查了功的基本运算，解决本题的关键掌握功的公式，注意力和位移方向之间的夹角，基础题。
 5.【答案】C 【解析】解：AB、对轿厢及物体构成的系统，由动能定理：，解得钢索拉力做功为：，故AB错误；
C、对物体，由动能定理：，解得支持力对物体做功为：，故C正确；
D、克服重力做功为，因时间未知，无法确定平均功率，瞬时功率为mgv，故D错误。
故选：C。
AB、整体法运用动能定理解答；C、隔离物体用动能定理解答；D、用平均功率定义解答。
熟练运用动能定理解答问题，注意灵活选取研究对象，区分平均功率和瞬时功率。
 6.【答案】D 【解析】解：AB、由题意可知，选取轨迹中的任意一点O为坐标原点，因此O点不一定是抛出点，那么：：：4：9，也不是1：3：5，故AB错误，
CD、将运动看成水平方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，那么：
因此，故C错误，D正确；
故选：
根据平抛运动的处理规律，依据运动的合成与分解法则，只有当O点是抛出点时，才有：：：3：5，否则没有此结论，最后根据运动学公式，即可求解抛出的初速度．
考查平抛运动的处理规律，掌握运动的合成与分解的应用，理解求解初速度的方向，注意只有初速度为零时，相等的时间内的位移之差才等于1：3：
 7.【答案】D 【解析】解：在物体A压缩弹簧的过程中，弹簧和物体A组成的系统，只有重力和系统内部弹力做功，系统机械能守恒。对于物体A，由于弹簧弹力做负功，则物体A的机械能减小，故A错误；
B.物块B沿A下滑的过程中，A要向右运动，A、B组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，由于A的机械能增大，所以B的机械能不守恒，在减小，故B错误；
C.对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒，故C错误；
D.小球在做匀速圆锥摆的过程中，重力势能和动能都不变，小球的机械能守恒，故D正确。
故选：D。
当只有重力做功或系统内部弹力做功，机械能守恒，分析物体的实际运动和受力情况进行分析，根据机械能守恒的条件进行逐项分析判断．
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的条件，判断的方法有：1、看系统是否只有重力或弹力做功，2、看动能和势能之和是否保持不变．
 8.【答案】BC 【解析】解：AC、由天文观测可得其运行周期为T、速度为v，
根据圆周运动的公式得
“嫦娥四号”运动的轨道半径，不能求出月球的半径，故A错误，C正确；
B、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，列出等式得

，所以可以求出月球质量，故B正确；
D、由于不知道“嫦娥四号”的质量，所以无法求解“嫦娥四号”所受到月球的万有引力，故D错误
故选：BC。
研究卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量。
根据圆周运动的公式求解。
向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。
根据万有引力提供向心力，列出等式只能求解中心体质量，无法求解环绕体质量。
 9.【答案】AD 【解析】解：以任意一球为研究对象，受力情况如图，由图得到轨道对小球的支持力，对于两球，所以，故D正确；
小球受重力mg和内壁的支持力N，由两力合力提供向心力，，得：，设球的半径为R，根据几何关系可知，运动半径，则，对于两球，则，故A正确；
根据牛顿第二定律得：，得，，设球的半径为R，根据几何关系可知，运动半径，则，对于两球，则，故B错误；
向心加速度，对于两球，则向心加速度故C错误。
故选：AD。
以任意一球为研究对象，根据牛顿第二定律得出角速度、周期、向心加速度和小球所受支持力的表达式，再比较其大小．
分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．
 10.【答案】AC 【解析】解：A、圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒，即机械能均保持不变．故A正确．
B、根据机械能守恒定律得：，
同理有：，由于，则，故B错误．
C、设在最低点时轨道对小球的支持力为，则根据牛顿第二定律，得：，
得：
与圆形槽的半径无关．
根据牛顿第三定律可知物体在最低点对轨道的压力与轨道半径也无关，则在最低点时两球对轨道的压力相等．故C正确．
D、取圆形槽圆心所在水平面为参考平面，则在最高点时，两球机械能均为零，而且相等，下滑过程中机械能均守恒，则在最低点时机械能仍相等．故D错误．
故选：AC
根据机械能守恒的条件可以判断两小球在光滑圆形槽中下滑过程中机械能是守恒的．由机械能守恒定律，求出小球经过最低点时速度大小，就能比较动能的大小关系．利用向心力知识求出在最低点时，轨道对小球的支持力，进而比较小球对轨道的压力．取圆心所在水平面为参考平面，两小球在水平面上时，机械能均为零，下滑过程中机械能都不变，故确定在最低点时它们的机械能是相等的．
本题C项是机械能守恒定律和向心力知识的综合，其结论与半径均无关，类似模型如绳子一端固定在悬点，另一端固定一小球，绳子拉直，让小球从和悬点等高的水平面初速释放，小球经过最低点时，绳子的拉力为3mg，高考曾考过．
 11.【答案】10；9 【解析】解：根据平行四边形定则，有：
在竖直方向上运动的时间为：
故答案为：10，
两个匀速直线运动的合运动为直线运动，根据平行四边形定则求出红蜡烛运动的合速度．抓住分运动与合运动具有等时性，求出红蜡烛上升到水面的时间．
解决本题的关键知道运动的合成与分解遵循平行四边形定则，知道分运动与合运动具有等时性．
 12.【答案】外；内 【解析】解：当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力．当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足．
当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力．火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨．从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力．
故答案为：外，内
火车在规定的速度转弯时，所需的向心力由支持力和重力的合力提供的．当速度大于规定速度时，合力已不足以提供所需的向心力，则由火车外轨挤压轮缘的力来弥补不足．当速度小于规定速度时，合力超过所需的向心力，则由火车内轨挤压轮缘的力来抵消一部分．
本题渗透物体做匀速圆周运动、离心运动及近心运动的判断条件，同时还体现火车转弯的常识，难度不大，属于基础题．
 13.【答案】 【解析】解：、实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时不能将托盘通过细线挂在小车上，故A正确；
B、为减小误差，应使托盘及砝码的总质量远小于小车质量，故B错误；
C、为充分利用纸带，实验时应先接通电源然后释放小车，故C错误；
D、为充分利用纸带，实验时应使小车靠近打点计时器由静止释放，故D正确；
故选：AD；
从打下O点到打下B点这段时间内细线的拉力对小车所做的功为：；
由匀变速直线运动的推论可知，打下B点时的速度为：，
小车动能的增加量为：；
故答案为：；，
平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故不应该将钩码通过细线挂在小车上，为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，根据实验注意事项分析答题．
应用功的计算公式求出功，应用匀变速直线运动的推论求出小车的速度，然后求出动能的增加量．
本题考查了实验注意事项与实验数据处理问题，本题难度不大，掌握基础知识即可解题；“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．
 14.【答案】解：汽车空载时，设在水平路面上最大的速度为，阻力为f，当速度达到最大时，牵引与阻力平衡，则明

可得阻力大小为

汽车装上的货物后，设最大速度为，此时的阻力为

原来的阻力为

速度达到最大时，有：

根据动能定理有：

联立以上各式可得路程为

答：汽车空载，在水平公路上以最大速度行驶时受到的阻力大小为3600N；
汽车装上的货物，在时间内通过的路程为。 【解析】当速度达到最大时，牵引力与阻力平衡，据此即可求出阻力大小；
装上货物后，速度达到最大时，阻力大小变了，则此时的牵引力也变化，相应的最大速度也变化了，类似前面的方法求出最大速度，根据牛顿第二定律求路程。
本题的关键是抓住速度最大时，牵引力与阻力的大小关系，汽车以恒定功率运动，加速度在变化，不能通过动力学知识求解位移的大小，只能通过动能定理进行求解。
 15.【答案】解：在C点时，设圆轨道对小物块支持力大小为N，则有：

解得：
设过程中摩擦力对小物块做的功为，小物块从的过程，有：

解得：
小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，设在最高点的最小速度为v，则有：

小物块从A到竖直圆弧轨道最高点的过程中，有：

解得：
答：小物块到达C点时，圆轨道对小物块支持力的大小为180N；
求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功为；
小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度。 【解析】在C点受力分析，用向心力公式求圆轨道对小物块支持力大小。
小物块从的过程用动能定理求摩擦力对小物块做的功。
最高点临界分析，重力提供向心力，再由动能定理求速度。
解决本题时，关键要正确分析物块的受力情况和运动情况，把握每个过程的物理规律。能熟练掌握向心力分析过程。对于摩擦做功，要分析各个力做功情况，由动能定理求解。