河南省郑州市基石中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（含解析）

这是一份河南省郑州市基石中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了多选题，单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

河南省郑州市基石中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、多选题
1．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（　　）

A．汽车在前内的牵引力为
B．汽车在前内的牵引力为
C．汽车的额定功率为
D．汽车在前内克服摩擦力做功
2．小红在玩荡秋千，妈妈把她拉到与竖直方向夹角处由静止释放，如图所示。已知秋千绳长为，小红质量为，摆到最低点时速度大小为，不考虑空气阻力、绳和坐椅的质量。则在小红由静止开始摆到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．摆到最低点时重力的功率为
B．重力的瞬时功率先增大后减小
C．重力势能减少了
D．摆到最低点时绳子的拉力大小等于重力
3．如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　）

A．小球的高度一定降低 B．弹簧弹力的大小一定不变
C．小球对杆压力的大小一定变大 D．小球所受合外力的大小一定变大
4．如图所示，小球甲从点水平抛出的同时小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，方向间的夹角为，已知高，不计空气的阻力。由以上条件可知（  ）

A．甲小球做平抛运动的初速度大小为
B．甲、乙两小球到达点所用的时间之比为1∶2
C．、两点的高度差为
D．、两点的水平距离为
5．下图是地球的三个宇宙速度示意图，下列说法中正确的是（    ）
  
A．地球的第一宇宙速度大小与地球质量有关
B．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度
C．若物体的发射速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物体绕太阳运行
D．同步卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度

二、单选题
6．如图，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的点向对面山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在、、三处，不计空气阻力，、两处在同一水平面上，则下列说法中正确的是（　　）

A．落在处的石块在空中运动的时间最长
B．落在、两处的石块落地速度方向相同
C．落在、、三处的石块落地速度方向相同
D．落在、两处的石块落地速度大小不可能相同
7．如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为6kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，g＝10m/s2，下面关于物体所受各力做功说法正确的是（　　）

A．力F对物体做功为400J B．摩擦力对物体做功为200J
C．重力做功为480J D．合力做功为0
8．如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上沿力F的方向通过大小相等的位移，则拉力F的做功情况是（      ）

A．甲做功最少 B．丁做功最多
C．做功一样多 D．丙比甲做功多，丁比乙做功多
9．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（　　）

A．mgh B．mgH C．mg（h+H） D．-mgh
10．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（　　）
A． B． C． D．
11．“东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　）
A．它们受到地球的引力之比为
B．它们的运行速度大小之比为
C．它们的运行周期之比为
D．它们的运行角速度之比为
12．如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是( )

A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s
13．固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球，铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如下图所示，若绳末端速度为，则小球此时的速度为（　　）

A． B． C． D．

三、填空题
14．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起，A、C两轮用皮带传动，三轮的半径关系为rA=rB=2rC ， 若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比为__________，线速度之比为__________。
  
15．地球的第一宇宙速度是_________km/s，是_________（填“最大”或“最小”）环绕速度，是_________（填“最大”或“最小”）的发射速度。

四、解答题
16．如图所示，足够长的倾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，一质量m＝10 kg的物体在平行于斜面向上的推力F＝180 N作用下，由底端从静止开始向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2。
（1）求物体在推力F作用下向上运动的加速度大小；
（2）求物体从底端向上运动4 m时推力F的瞬时功率；
（3）若物体向上运动4 m后撤去推力F，则物体从底端沿斜面运动到最高点过程中克服摩擦力做多少功？

17．若某位宇航员随飞船登陆火星后，在火星表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回了抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，“萤火号”卫星绕火星运动的周期为T，“萤火号”卫星绕火星的运动近似看作匀速圆周运动。试求：
（1）火星的质量M。
（2）“萤火号”卫星绕火星运动的轨道半径r。

18．如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求：
（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；
（2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）；
（3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。


参考答案：
1．BD
【详解】A．根据图象，可得前内的加速度

由牛顿第二定律

解得

A．由上述分析A错误；
B．由上述分析B正确；
C．第五秒时到达额定功率

C错误；
D．前内的位移是

克服摩擦力做功

D正确．
故选BD。
2．BC
【详解】A．摆到最低点时重力与速度方向相垂直，则重力的功率为0，所以A错误；
B．由于开始时初速度为0，重力的瞬时功率为0，最低点时也为0，则重力的瞬时功率先增大后减小，所以B正确；
C．重力做的功为

根据功能关系，则重力势能减少了，所以C正确；
D．摆到最低点时绳子的拉力大小大于重力，为

所以D错误；
故选BC。
3．BD
【详解】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向

而

可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。则A错误，B正确；
水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则

即

当转速较大时，FN指向转轴

即

则因 ，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。则C错误；
根据

可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。
故选BD。
4．AD
【详解】A．乙球到达点的速度

则甲球到达点的速度

根据平行四边形定则知，甲球平抛运动的初速度

故A正确；
B．对甲有

对乙球有，则

故B错误；
C．已知高，则
、两点的高度差

则、的高度差

故C错误；
D．、的水平距离

故D正确。
故选AD。
5．ACD
【详解】A．根据

即

知，地球的第一宇宙速度大小与地球质量有关，故A正确；
B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行所需的最小发射速度，环绕地球运动的最大环绕速度，故B错误；
C．第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度；而第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱太阳引力束缚，故C正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，由

得

可知，卫星轨道半径越大，线速度越小，同步卫星的轨道半径大于卫星绕地球附近做匀速圆周运动的轨道半径R，所以同步卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度，故D正确。
故选ACD。
6．B
【详解】A．平抛运动的运动时间取决于竖直分运动的位移大小，位移越大，运动时间越长，所以落在B处的石块在空中运动的时间最长，故A错误；
B．设落在A处的石块落地速度方向与水平方向的夹角为，则

即落地时的速度方向只与山坡倾角有关，与落地点无关，所以落在、两处的石块落地速度方向相同，故B正确；
C．落在、两处的石块落地速度方向是不同的，因为直线PA和PC的倾角不同，故C错误；
D．落在、两处的石块落地速度分别为


由水平位移可知，由竖直位移可知，所以是有可能相等的，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】A．因为物体在水平地面上前进了8m，根据功的定义，则F对物体做功为

故A错误；
B．因为物体匀速运动，合外力做功为零，根据动能定理得

即摩擦力做功的大小等于力F做功的大小，由于摩擦力做负功，所以摩擦力对物体做功为-200J，故B错误；
CD．由于物体沿水平地面做匀速运动，故合力为零，合力做的功为零；由于物体在重力方向上未发生位移，所以重力做功为零；故C错误，D正确；
故选D。
8．C
【详解】由W=Fl知，F相同，l相同，所以做功一样多，选项C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【详解】由题知，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间所处的高度为-h，故小球的重力势能为

故选D。
10．B
【详解】由万有引力定律可知，设质量为的物体在两极处

在地球的赤道上

地球的质量

联立三式可得

故选B。

11．B
【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得

M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度，则得


  
由题卫星A和B的质量之比为，轨道半径之比为2：1，则由上式可得，

它们的运行速度大小之比为

它们的运行周期之比为

它们的运角速度之比为

故选B。
12．C
【详解】试题分析：随着角速度的增大，小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时，此时对小物体有，解得，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度，故选C．
13．A
【详解】小球的速度沿圆弧的切线方向，将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量，沿绳子方向的速度为v，则

解得

A正确。
故选A。
14． 1：2：2 1：2：1
【详解】[1]由题可知，b、c同轴转动，所以，a、c是皮带传动，所以，由线速度与角速度关系可得
，
解得

所以a、b、c三点的角速度之比为；
[2]同理可得
，
解得

所以a、b、c三点的线速度之比为
15． 7.9 最大 最小
【详解】[1]地球第一宇宙速度即为围绕地球表面运动的卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有

又因为黄金代换，有

联立，得

[2]根据低轨高速，可知第一宇宙速度是最大的环绕速度；
[3]要想把卫星发送到预定轨道，需要将卫星先发射到近地轨道，所以第一宇宙速度也是最小的发射速度。
16．（1）8 m/s2；（2）1440 W；（3）288 J
【详解】（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律，有

代入数据得

（2）从底端向上运动4 m时，根据运动学公式，
有

又推力F的瞬时功率为

联立并代入数据，得

（3）撤去推力F后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律，有

根据运动学公式，有

根据功的公式，有

联立并代入数据，得

17．（1）；（2）
【详解】（1）设火星的重力加速度为g，则


联立得

根据万有引力充当向心力知

解得

【点睛】本题主要考查万有引力定律及其应用。根据竖直上抛运动的对称性求时间，根据天体表面的万有引力约等于重力求质量，根据万有引力充当向心力求半径。
18．（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上
【详解】（1）小球从A到P的高度差
h=R(1+cos53°)
小球做平抛运动有
h=gt2
则小球在P点的竖直分速度
vy=gt
把小球在P点的速度分解可得
tan53°=
联立解得小球平抛运动初速度
v0=3 m/s
（2）小球平抛下降高度
h=vyt
水平射程
s=v0t
故A、P间的距离
l== m
（3）小球到达Q时，vQ=3m/s
在Q点根据向心力公式得
FN+mg=m
解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。
所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上