精品解析：陕西省榆林市府谷县府谷中学2022-2023学年高一下学期第二次月考物理试题（解析版）

府谷中学高一年级第二学期第二次月考

物理试题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 2023年4月23日为“中国航天日”，主题是“格物致知叩问苍穹”。关于天文、航天中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A. 航天员随天和核心舱绕地球运行时，不受力的作用

B. 风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率可能为8.9km/s

C. 地球从远日点向近日点运动过程中，运动速率增大

D. 风云三号07卫星的发射速度可能为6.9km/s

【答案】C

【解析】

【详解】A．航天员随天和核心舱绕地球运行时，受到万有引力作用，A错误；

B．风云三号07卫星绕地球运行时，根据

解得

风云三号07卫星绕地球运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，可知风云三号07卫星绕地球运行的速度小于近地卫星的速度，而近地卫星的线速度大小等于第一宇宙速度7.9km/s，则风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率不可能为8.9km/s，B错误；

C．地球从远日点向近日点运动过程中，由开普勒第二定律知，运动速率增大，C正确；

D．风云三号07卫星是地球卫星，因此其发射速度大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，因此风云三号07卫星的发射速度不可能为6.9km/s， D错误。

故选C。

2. 发电站建设拦河大坝使上游水位升高，提高水的重力势能用于发电。关于重力势能，下列说法正确的是（　　）

A. 羽毛球运动员跳起扣球后身体下落过程中，他的重力势能转化为动能

B. 物体的重力做负功，物体的重力势能一定减小

C. 物体的重力势能是矢量，重力势能有正、负值

D. 重力势能等于零的物体一定在地面上

【答案】A

【解析】

【详解】A．当运动员所处的高度越来越低，则重力势能减小，动能越来越大，即重力势能转化为动能。故A正确；

B．物体的重力做负功，物体的重力势能一定增大，故B错误；

C．重力势能有正、负值，其正负表示物体重力势能的大小，重力势能是标量，故C错误；

D．物体的重力势能与所选的零势能面有关，当不是取地面为零势能面时，它的重力势能就不等于零，故D错误。

故选A。

3. 有一条宽25m的河流，水流速度恒为4m/s，一小船（视为质点）从河岸边某点开始渡河，如图所示。渡河过程中船头始终垂直指向河对岸，小船在静水中做初速度为零、加速度为0.5的匀加速直线运动，则小船的渡河时间为（　　）

A. 20s B. 6.25s C. 5s D. 10s

【答案】D

【解析】

【详解】垂直于河岸方向，小船做匀加速直线运动，则有

解得

故选D。

4. 如图所示，一质量为m的物块静止在水平圆盘上的A点，O为圆盘中心，OA的距离为r，物块与圆盘间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现以O点所在竖直轴为轴心逐渐加速转动圆盘，直至物块刚要发生相对滑动，此过程中，圆盘对物块所做的功为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

详解】物块刚要发生滑动时有

物块从静止到刚要发生相对滑动，由动能定理有

解得

故选D。

5. 某型号的汽车发动机的最大输出功率为60kW，质量为1600kg的该汽车在水平路面上启动的过程中，保持发动机的输出功率恒为最大功率，假定汽车受到的总阻力大小恒为1800N，则汽车启动过程中，速度为20m/s时的加速度大小为（　　）

A. 1.875m/s2 B. 1.25m/s2 C. 0.75m/s2 D. 0.25m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】根据

速度为20m/s时，牵引力

加速度大小

故选C。

6. 如图所示，长为l的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，小球运动到最低点时，弹簧被压缩了x。不计空气阻力，重力加速度为g，则小球从下落到最低点的过程中，小球克服弹簧弹力做的功为（　　）

A. mgh B. mgx C.  D. mg（h+x）

【答案】D

【解析】

【详解】根据机械能守恒，取压缩最低点为零势面

根据功能关系，小球克服弹簧弹力做的功为

故选D

7. 滑冰运动员在水平冰面上转弯时可近似看成做半径为的圆周运动。已知冰鞋与冰面间的最大径向静摩擦力与运动员重力的比值为0.8，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员转弯时，支持力分力提供向心力

B. 运动员转弯时，重力与支持力的合力提供向心力

C. 运动员转弯时，最大速度为4m/s

D. 运动员转弯时，最大速度为8m/s

【答案】D

【解析】

【详解】AB．滑冰运动员在水平冰面上转弯时，支持力垂直接触面，与重力均在竖直方向，所以摩擦力提供向心力，故AB错误；

CD．摩擦力最大，运动员转弯时，速度最大，根据牛顿第二定律可得

解得最大速度为

故C错误，D正确。

故选D。

8. 中国经过多年奋斗，航天事业取得举世瞩目的成就，中国空间站于2022年完成在轨建造。设空间站绕地球做半径为r的匀速圆周运动，地球可看作半径为R的均匀球体，在时间t内，空间站绕地球运行的圈数为n，不考虑地球自转和其他天体的影响。则地球的平均密度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】在时间t内，空间站绕地球运行的圈数为n，周期

空间站受到的万有引力提供向心力

地球的平均密度为

解得

故选B。

9. 如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，一物块（可看成质点）从斜面左上方沿水平方向射人，然后沿斜面下滑，最后从底端右侧离开斜面，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 物块在斜面上运动的轨迹是直线

B. 物块在斜面上运动的轨迹是抛物线

C. 物块运动过程中的加速度大小为g

D. 物块运动过程中的加速度大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．物块在水平方向上做匀速运动，沿斜面方向做匀加速直线运动，物块在斜面上做类平抛运动，运动轨迹为抛物线，A错误，B正确；

CD．根据牛顿第二定律有

解得

C错误，D正确。

故选BD。

10. 如图所示，两个完全相同的小球A和小球B同时从同一高度斜向上抛出，O点是两球运动的最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 两球同时到达O点

B. A球动能的变化量大

C. 在O点时两球的速度相等

D. 从抛出到O点过程中，重力对A球的平均功率与B球的平均功率相等

【答案】AD

【解析】

【详解】A．从O点反向看，做平抛运动，根据

小球A和小球B同时从同一高度斜向上抛出，可知，运动时间相同，同时到达O点，故A正确；

B．水平方向匀速，时间相同，A球位移大，则A球的水平速度大，动能的变化量

所以动能的变化量相同，故B错误；

C．在O点时只有水平速度，A球的水平速度大，故C错误；

D．从抛出到O点过程中，重力对A球的平均功率与B球的平均功率

相同，故D正确。

故选AD。

11. 地球的半径为R，近地卫星甲和同步卫星乙绕地球做匀速圆周运动的速度大小分别为、，赤道上物体丙的速度大小为，同步卫星乙的轨道半径大小为r。下列关系正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】BD．近地卫星甲和同步卫星乙绕地球做匀速圆周运动，均由万有引力作为向心力，可得

即

故

B正确，D错误；

C．同步卫星与地球自转角速度相同，由可得

C正确；

A．由上述解析可知

，

联立解得

A错误。

故选BC。

12. 已知时刻，一质量为0.5kg的足球在水平草地上做直线运动，其动能与位移的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 足球的初速度大小为4m/s

B. 足球运动的加速度大小为1

C. 足球运动过程中受到的阻力大小为1N

D. 在0~2s内，足球克服阻力做的功为12J

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由图像知

解得

故A错误；

BC．由动能定理

则

由图像知

由牛顿第二定律有

解得

故B错误，C正确；

D．0~2s内，足球发生的位移

克服阻力做的功

W=fx

解得

J

故D正确。

故选CD。

二、实验题（本题共2小题，共14分）

13. 在探究弹力做功与弹性势能变化关系时：如图所示，物体与弹簧相连，物体在点时弹簧处于原长，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧到处静止释放，物体会由向A运动，则：

（1）物体由向A运动的过程中，弹力做______（填“正”或“负”）功，弹性势能______（填“增大”或“减小”）。

（2）水平面光滑，使物体缓慢压缩弹簧，当推力做功为时，弹簧的弹力做功______J，以弹簧处于自然长度时为零势能点，则此时弹簧的弹性势能为______J

【答案】    ①. 负    ②. 增大    ③.     ④. 15

【解析】

【详解】（1）[1]物体由向运动的过程中，弹簧压缩，弹力水平向右，位移水平向左，弹力做负功。

[2]根据功能关系

所以弹性势能增大。

（2）[3]使物体缓慢压缩弹簧，所以物体处于动态平衡，则有弹簧的弹力做功

[4]根据功能关系，则有弹簧的弹性势能为

14. 某同学通过描点法来研究平抛运动时，利用了如图甲所示的装置。

（1）为了减小实验误差，下列操作必须的是___________。

A．操作前，应调节斜槽的末端水平

B．小球的释放点距离斜槽末端的高度越高越好

C．实验时，应在坐标纸上尽量多的记录小球的位置

D．实验时没有必要保证小球的释放点必须在同一位置

（2）该同学在某次操作时得到了如图乙所示的轨迹图，a、b、c为轨迹上的三点，相邻两点间水平和竖直方向的间距已用相关的物理量标出，如果重力加速度为g，则小球从a点运动到b点的时间t=___________（用图中量和已知量表示）；如果x=16.00cm、y1=9.20cm、y2=19.00cm，重力加速度g取9.8m/s2，则初速度v0的大小为___________m/s；小球经过b点的竖直分速度大小为___________m/s。（以上计算结果均保留两位小数）

【答案】    ①. AC##CA    ②.     ③. 1.60    ④. 1.41

【解析】

【详解】（1）[1] A．本实验为了研究小球做平抛运动的轨迹，因此必须保证小球离开斜槽末端的速度水平，所以操作前，必须调节斜槽的末端水平，故A正确；

B．小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故B错误；

C．记录点应适当多一些，能够保证指点所得的轨迹更平滑、准确，故C正确；

D．因为要画同一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故D错误。

故选AC。

（2）[2] [3] [4]小球在竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移差为常数，即

所以

小球平抛运动的初速度大小为

整理得

代入数据解得

小球经过b点时的竖直分速度为

三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15. 2022年10月12日，中国空间站“天宫课堂”第三课开讲，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。已知中国空间站离地高度为h，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求：

（1）地球的质量；

（2）地球的第一宇宙速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对于空间站有

解得

（2）对于近地卫星有

联立解得

16. 壁球是在用墙壁围起的场地内，按照一定的规则，用拍子互相击打对手击在墙壁上的反弹球的一项竞技体育运动。如图所示，质量为的壁球以初速度水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上。已知重力加速度g取10，，，不计空气阻力，求：

（1）在壁球从抛出到落在斜面上的过程中，重力做功的平均功率；

（2）壁球打在斜面上时具有的动能。

【答案】（1）2W；（2）5J

【解析】

【详解】（1）如图所示，由于v垂直于斜面，所以有

壁球从抛出到落在斜面上的过程中竖直方向的平均速度

重力的平均功率

联立可得

（2）壁球打在斜面上时，有

则动能

解得

17. 如图所示，光滑水平面与倾角为的传送带在点平滑相连，传送带以速度顺时针匀速转动，一质量的物块从传送带顶端A轻轻释放，然后经点滑上半径的粗糙竖直半圆轨道，最后刚好能够通过点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带长，重力加速度g取，不计空气阻力，求：

（1）物块在传送带上运动过程中，传动带对物块做的功；

（2）物块在半圆轨道上运动过程中，物块克服摩擦力做的功。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物块在传送带上运动的过程中，在与传送带共速前，由牛顿第二定律有

因为有，故与传送带共速后，物块相对传送带下滑，有

设从开始运动到共速时间为t，有

该段时间物块的位移为

物块到达传送带底端时速度为，有

设传送带对物块做的功为，则由动能定理有

联立解得

（2）滑块运动到点时，有

物块从点运动到点的过程中，由动能定理有

解得