四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高一物理下学期6月月考试题(Word版附解析)
展开绵阳南山中学实验学校高2022级高一下6月月考
物理
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共6页;答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列物体的运动可看作满足机械能守恒的是( )
A. 树叶从枝头飘落 B. 热气球缓缓升空
C. 汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行 D. 被运动员掷出的铅球在空中飞行的过程
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.树叶从枝头飘落的过程,空气阻力对树叶做功,机械能不守恒,故A错误;
B.热气球缓缓升空,浮力对气球做功,机械能不守恒,故B错误;
C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行,摩擦力对汽车做功,机械能不守恒,故C错误;
D.被运动员掷出的铅球在空中飞行的过程,空气阻力对铅球的作用可忽略不计,则只有重力对铅球做功,故机械能守恒,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,一个质量为物体在水平拉力F的作用下匀加速前进了时间t,物体与水平地面间的动摩擦因数为,则在此过程中 ( )
A. 地面对物体支持力的冲量大小为零
B. 合力对物体的冲量大小为零
C. 摩擦力对物体的冲量大小为
D. 物体动量改变的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.支持力大小不为零,根据可知,地面对物体支持力的冲量大小不为零,故A错误;
B.物体匀加速运动,则合外力不为零,则冲量大小不为零,故B错误;
C.摩擦力大小
摩擦力对物体的冲量大小
故C正确;
D.物体受到的合外力
物体动量改变的大小等于合外力冲量大小
故D错误。
故选C。
3. 已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,一颗卫星绕地球做匀速圆周运动,且卫星离地面的高度也为R,则下列说法中正确的是( )
A. 卫星的线速度大小为 B. 卫星的向心加速度大小为g
C. 卫星的角速度大小为 D. 卫星的运动周期为
【答案】B
【解析】
【详解】设卫星质量为,地球的质量为,在地球表面上
根据万有引力等于向心力
联立解得
A.卫星的线速度大小为
故A错误;
B.卫星的向心加速度大小为
故B正确;
C.卫星的角速度大小为
故C错误;
D.卫星的运动周期为
故D错误。
故选B
4. 如图所示,红蜡块R可在竖直放置、两端封闭、充满清水的玻璃管中匀速上升。在红蜡块沿玻璃管匀速上升的同时,将玻璃管水平向右做匀减速直线运动,以蜡块开始运动的位置为原点O,以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向,关于红蜡块相对于地面的运动轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在相同的一小段时间内,竖直分运动为匀速直线运动,所以内竖直位移为定值;水平分运动为匀减速直线运动,所以内水平位移越来越小,故内蜡块位移方向与水平方向的夹角的正切值
越来越大,即运动轨迹的切线与x轴的夹角越来越大,只有C选项中的图像与此相符,故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 如图甲所示,把质量为m的小球置于竖立于水平地面的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置。迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C(图乙),此时小球离地面的高度为h。上升过程中经过位置B时弹簧正好处于原长,此时小球的速度为v。以地面为参考平面,空气阻力忽略,则小球经过位置B时的机械能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】依题意,小球从B点到最高点C的过程中,做竖直上抛运动,机械能守恒,故小球经过位置B时的机械能等于在最高点C的机械能,即
故选A。
6. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时,为了防止爆胎,车应快速驶过
B. 在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无侧向挤压。如果行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压外轨
C. 杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时只要速度足够小,水就不会流出
D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时,由牛顿第二定律
故在最低点车速越快,凹形桥对汽车的支持力F越大,越容易爆胎,A错误;
B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无侧向挤压。如果行驶速度超过设计速度,火车转弯时需要更大的向心力,有离心的趋势,故轮缘会挤压外轨,B正确;
C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”恰好通过最高点时
解得
故当“水流星”通过最高点时速度小于时,水就会流出,C错误;
D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力小于它所需要的向心力时,水滴做离心运动,从而沿切线方向甩出,D错误。
故选B。
7. 一质量为m的物体、在距地面高h处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能减少 B. 物体的机械能减少
C. 物体的动能增加 D. 物体的重力做的功为-mgh
【答案】B
【解析】
【详解】AD.该过程中重力做正功,由做功公式可得
可知物体重力势能减小mgh,故AD错误;
B.因加速度向下小于重力加速度,说明物体受到向上的阻力,设大小为F,由牛顿第二定律可得
解得
力F做功可得
拉力做负功,物体的机械能减少,故B正确;
C.设该过程中合力做功为,由动能定理可知
解得
则物体动能增加,故C错误。
故选B。
8. 中国东海是超级台风(超过16级)的高发地,这种台风的中心风速可达到50m/s。某栋大楼高约100m、宽约20m。空气密度约为1.3kg/m3,若50m/s的台风垂直吹到这栋大楼后速度减为0,则大楼受到的风力大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设经过时间内,有的空气垂直吹到这栋大楼后速度减为0,根据动量定理可得
又
联立可得
根据牛顿第三定律可知,大楼受到的风力大小约为。
故选C。
二、本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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。
9. 2019年的世界杯上,中国女排拿到了冠军,朱婷更是成功卫冕了MVP。如图所示,朱婷正对球网跳起从同一高度O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球,排球轨迹如虚线I和虚线II所示。若不计空气阻力,则( )
A. 两球下落相同高度所用的时间是相同的
B. 两球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同
C. 两球通过同一水平距离,轨迹如虚线I的排球所用的时间较少
D. 两球在相同时间间隔内,轨迹如虚线II的排球下降的高度较小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.从同一高度水平发出两个速度不同的排球,根据平抛运动规律,竖直方向上: ,可知两球下落相同高度h所用的时间是相同的,选项A正确;
B.由可知,两球下落相同高度h时在竖直方向上的速度vy相同,选项B正确;
C.由平抛运动规律,水平方向上,,可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间t较少,选项C错误;
D.由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动,两球在相同时间间隔内下降的高度相同,选项D错误;
故选择:AB;
10. “太空垃圾”已经成为了航天安全的重要威胁,为了安全航天“太空垃圾”的回收清理势在必行,科学家构想向太空发射清洁卫星,通过变换轨道对“太空垃圾”进行清理,如图所示,其过程简化为清洁卫星先进入绕地球圆轨道III,经过与其相切的绕地球椭圆轨道II再转移到绕地球圆轨道I,A、B分别为椭圆轨道II上的近地点和远地点。清洁卫星在变轨过程中质量视为不变。则下列说法正确的是( )
A. 清洁卫星在轨道III上A点的加速度等于在轨道II上A点的加速度
B. 清洁卫星在轨道I上的运行周期小于在轨道上II的运行周期
C. 清洁卫星在轨道I上B点时的速率等于在轨道II上B点时的速率
D. 处于I轨道的清洁卫星可以通过加速的方式追上同轨道的太空垃圾,从而实现对其清理。
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
可得
由于,都相同,可知清洁卫星在轨道III上A点的加速度等于在轨道II上A点的加速度,故A正确;
B.根据开普勒第三定律可得
由于清洁卫星在轨道I上的半径大于轨道上II的半长轴,则清洁卫星在轨道I上的运行周期大于在轨道上II的运行周期,故B错误;
C.清洁卫星从在轨道II上B点需要点火加速才能变轨到轨道I,则清洁卫星在轨道I上B点时的速率大于在轨道II上B点时的速率,故C错误;
D.处于I轨道的清洁卫星如果加速,则万有引力不足以提供所需的向心力,清洁卫星将做离心运动变轨到更高的轨道,不可能追上同轨道的太空垃圾,故D错误。
故选A。
11. 在一次某品牌的赛车测试中,一辆小汽车在平直水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,取g=10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A. 汽车在前5 s内的牵引力做功为
B. 汽车速度为25 m/s时的加速度大小为2m/s2
C. 汽车的额定功率为100kW
D. 汽车的最大速度为85m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.汽车在前5 s内,由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
其中
解得牵引力
运动距离
故A正确;
C.汽车额定功率
故C正确;
B.汽车在25m/s时的牵引力
根据牛顿第二定律得,加速度
故B错误;
D.当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度
故D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示,一物块以一定的初速度冲上倾角为的固定斜面。在斜面上运动的过程中,其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定,g取。下列说法正确的是( )
A. 物块质量为0.7kg
B. 物块与斜面间的动摩擦因素为
C. 0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为40J
D. 0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.0~10m内物块上滑,由动能定理得
整理得
结合0~10m内的图像得,斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑,由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得,斜率
联立解得
,
根据
可求得物块与斜面间的动摩擦因素为
故AB正确;
C.0~20m过程中,物块克服摩擦力做功为动能的减少量,为
故C错误;
D.由动能定理知0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比即为动能改变量之比,等于4∶3,故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、本题共2小题,每空2分,共16分。
13. “研究平抛运动”的实验中,需要通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平抛运动的初速度。
(1)实验器材除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,还需要下列器材中的______;
A.刻度尺 B.秒表 C.弹簧测力计 D.天平
(2)关于这个实验,下列说法正确的是________;
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.一定要选用表面光滑的斜槽
D.画轨迹时要用光滑的曲线把所有描出的点连接起来
(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离,,A、B、C三点间水平距离,g取10,则小球平抛运动的初速度的计算式为___________(用字母、、x、g表示),代入数据得其大小为___________m/s。
【答案】 ①. A ②. B ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]AB.本实验需要刻度尺,用于测量坐标纸上所取数据点间的竖直和水平距离,再根据运动学公式计算速度,不需要秒表测量时间,故A需要,B不需要;
CD.本实验研究运动学规律,不涉及力和质量的测量,故CD不需要。
故选A。
(2)[2]A.小球释放的初始位置过高,从斜槽末端抛出时的速度过大,使抛物线开口过大,轨迹上点之间竖直距离测量的相对误差较大;初始位置过低,从斜槽末端抛出时的速度过小,使抛物线开口过小,轨迹上点之间水平距离测量的相对误差较大。所以小球释放的初始位置既不要过大也不要过小,应以尽可能使小球运动轨迹掠过整张坐标纸为宜,故A错误;
BC.为了使小球每次从斜槽末端抛出时的速度大小相同,每次小球要从同一高度由静止释放,而斜槽表面是否光滑对上述要求无影响,所以不一定要选用表面光滑的斜槽,故B正确,C错误;
D.小球的轨迹为抛物线,画轨迹时要用光滑的曲线把所描出的点连接起来,但偏离抛物线太远的点要舍去,故D错误。
故选B。
(3)[3][4]由题意可知A、B、C三点中相邻两点间的时间间隔相同,均设为T,根据运动学规律有
解得
所以小球平抛的初速度为
代入数据解得
14. 如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个大小相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系;先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度、、。
(1)被碰小球2的质量应________(填“>”“=”或“<”)入射小球1的质量;入射小球1的半径应________(填“>”“=”或“<”)被碰小球2的半径。
(2)当所测物理量满足表达式________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球是弹性碰撞。
【答案】 ①. < ②. = ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]为了防止碰后入射球反弹,则被碰小球2的质量应小于(“<”)入射小球1的质量;为保证两球发生正碰,则入射小球1的半径应等于(“=”)被碰小球2的半径。
(2)[3][4]因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OP=x2是A球不与B球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A球碰撞前的速度,OM=x1是A球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A球的速度,ON=x3是碰撞后B球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B球的速度,当所测物理量满足表达式
说明两球碰撞遵守动量守恒定律;由功能关系可知,只要
成立则机械能守恒,即
故
说明碰撞过程中机械能守恒
三、本题共3小题,共36分。解答过程中,要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,求
(1)子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度
(2)子弹和木块一起上升的最大高度(已知摆线的最大偏角小于90度)
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)规定向右为正方向,由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得
mv0=(m+M)v
所以子弹射入木块后的共同速度为
(2)之后子弹和木块一起上升,该阶段机械能守恒
(M+m)v2=(M+m)gh
可得上升的最大高度为
点睛:子弹射木块是一种常见的物理模型,由于时间极短,内力远大于外力,故动量守恒;系统接下来的运动是摆动,也是一种常见的物理模型,机械能守恒,当然,能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决.
16. 如图所示,一宇航员站在质量分布均匀的某星球表面的一斜坡上的A点,沿水平方向以速度v0抛出一个小球,测得经过时间t小球落到斜坡上的另一点B,斜坡的倾角为θ,已知该星球的半径为R,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)设该星球表面的重力加速度为g,A、B两点之间的距离为L,则根据平抛运动规律有,水平方向上有
竖直方向上有
解得
(2)设该星球质量为M,其第一宇宙速度为v,对绕该星球表面运行的质量为m′的卫星,
由万有引力定律得
又由万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
17. 如图所示,半径为R,圆心角为的光滑圆弧轨道竖直固定在水平轨道上,圆弧轨道与水平轨道相切于D点。在点用长为L的细线悬挂一个质量为的小球,现拉开小球至细线与竖直方向夹角后静止释放,小球运动到B点时细线断裂,之后刚好沿圆弧轨道的C点的切线方向进入圆弧轨道内侧。已知,,、B、O、D四点在同一竖直线上,小球在水平轨道上运动时受到的阻力为其重力的倍,当地的重力加速度为g,,,不计空气阻力。求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)B、C两点的竖直高度h;
(3)小球在水平轨道上停下时距圆弧轨道最低点D的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球由A点下摆至B点过程,由动能定理有
解得
(2)小球由B点运动到C点过程,竖直分运动为自由落体运动,则有
小球到达C点时,设速度与水平方向的夹角为,如图所示。
由几何关系得
联立解得
(3)小球运动到C点的速度大小
小球由C点至D点过程,由机械能守恒定律有
小球在水平轨道上运动过程,由动能定理,有
联立得
四川省绵阳市南山中学实验学校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(Word版附解析): 这是一份四川省绵阳市南山中学实验学校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(Word版附解析),共16页。试卷主要包含了本大题共2小题,共14分,本大题共3小题,共38分等内容,欢迎下载使用。
四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题(解析版): 这是一份四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题(解析版),共19页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回等内容,欢迎下载使用。
四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题(原卷版): 这是一份四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题(原卷版),共8页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回等内容,欢迎下载使用。