广东省东莞实验中学2022-2023学年高一下学期月考二物理试卷
展开2022-2023学年度高一下学期物理月考2试卷(2023.05.17)
命题: 审题:
一、单选题(共10小题,每题3分,共30分,每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1.下列物理量属于矢量的是 A.时间 B.功 C.动能 D.加速度
2.下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中说法正确的是
A.汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B.铁路的转弯处,外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯
C.“水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D.洗衣机的脱水是利用了失重现象
3.如图所示,在水平地面上向左运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体.若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为V1和V2(此时物体未碰到滑轮),则关于二者速度关系,下面说法正确的是
A.V1=V2 B.V1>V2
C.V1<V2 D.由于没给出绳与水平方向的夹角,无法判断
4.如图所示,AB为圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止运动,那么摩擦力在AB段对物体做的功为
A.-μmgR B.-mgR C.-mgR D.(-1)mgR
5.如图所示,把一个玻璃球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使玻璃球沿光滑的漏斗壁在某水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.玻璃球受到三个力的作用
B.运动平面离漏斗口越近,玻璃球的线速度越大
C.运动平面离漏斗口越近,玻璃球所受支持力越大
D.运动平面离漏斗口越近,玻璃球的角速度越大
6.如图所示,质量为m的小物体静止于长L的木板边缘,开始板水平放置,现使板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过角,转动过程中,小物体始终相对木板静止,则这一过程中下列说法错误的是
A.板对物体的支持力不做功 B.板对物体的摩擦力做功为0
C.板对物体的支持力对物体做的功 D.重力对物体做功为
7.为空间站补给物质时,我国新一代货运飞船“天舟五号”实现了2小时与“天宫空间站”快速对接,对接后的“结合体”仍在原空间站轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示,则
A.“天宫空间站”运行的速度始终不变
B.“天舟五号”可通过减速变轨,与“天宫空间站”完成对接
C.“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度
D.“结合体”受到地球的引力等于“天宫空间站”受到地球的引力
8.如图所示,一小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,轨道半径为,小球的直径略小于与管道的直径,重力加速度为,则小球
A.可能做匀速圆周运动
B.通过最高点时的最小速度为
C.在最低点受到的合力一定大于在最高点受到的合力
D.在运动一周的过程中可能一直受到内侧管壁的弹力
9.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s做匀加速直线 运动,其v-t图像如图所示。已知汽车质量为,汽车受到的阻力恒为车重的0.1倍,汽车的额定功率为30kW,取。 则以下说法正确的是
A.汽车在前5s内的加速度为 B.汽车在前5s内的位移为50m
C.汽车在前5s内的牵引力为 D.汽车的最大速度为30m/s
10.如图示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m, 运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则
A.座舱的运动周期为2πR/ω B.座舱的动能不断改变
C.在最低点座舱所受重力的瞬时功率为零 D.所受合力的大小始终为mωR
二、多选题(共5小题,每小题4分,共20分。每题至少有两个正确答案,全对得4分,选对但不全得2分,选错或不选均得0分)
11.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下列表述正确的是
A.牛顿首先发现了万有引力定律
B.卡文迪什第一个测出了引力常量,也成为了第一个测出地球质量的人
C.相对论的创立表明牛顿力学已不再适用
D.相对论时空观把物理学推到更高领域
12.如图甲所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计。物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动,以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为弹簧的劲度系数。图乙为F随x变化的示意图。物块沿x轴从O点运动到位置x1的过程中,根据F-x的图象,判断下列结果正确的是( )
A.弹力做的功为F1x1 B.弹力做的功为F1x1
C.弹性势能增加了kx12 D.弹性势能减少了kx12
13.有质量相等的a、b、c三个小球,在同一高度以大小相等的初速度分别将a球竖直向下抛出,b球斜向上抛出,c球斜向下抛出,不计空气阻力。则从抛出到落地的过程中,这三个小球
A.运动时间相同 B.运动加速度相同
C.落地时重力的功率相同 D.落地时的动能相同
14.水平圆盘上放置了A、B两个物体,如图所示。它们都在绕竖直轴匀速转动,B的质量是A质量的2倍,A、B到竖直轴的距离之比为,两物块与圆盘间动摩擦因数相同,那么
A.两物块相对圆盘静止时所受向心力大小之比为
B.两物块相对圆盘静止时向心加速度大小之比为
C.随着圆盘转动的越来越快, A先相对圆盘滑动
D.随着圆盘转动的越来越快, B先相对圆盘滑动
15.某行星的半径与地球的半径之比为k,密度与地球的密度相同,则行星与地球
A.表面的重力加速度大小的比值为 B.表面的重力加速度大小的比值为k
C.第一宇宙速度的比值为 D.第一宇宙速度的比值为k
三、实验题(共14分)
16(8分).某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)实验现象是,小球A、B______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)现将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间______(填“变长”“不变”或“变短”);
(3)上述现象说明平抛运动的竖直分运动是______运动;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点,丙图中小方格的边长均为L,重力加速度为g,则小球运动中水平分速度的大小为______(结果用g、L表达)
17(6分).如图所示为研究曲线运动的实验装置,在光滑水平桌面中间O处有一转轴,转轴上安有力传感器,力传感器与一根不可伸长的轻绳连接,轻绳另一端拴着一小物体,小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动,小物体刚运动到A点时,绳子断裂,然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动,落到沙坑中的D处,AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)沙坑平面到桌面间的距离为h,D点到桌面边缘B点正下方的距离为x,小物体离开桌面时的速度_________;
(2)测出小物体质量为m,做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r,请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数F的表达式_________;
(3)使桌面部分存在摩擦,保持力传感器F读数不变,细绳仍然在A点断裂,则D点到桌面边缘B点正下方的距离x将_________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
四、解答题(共36分)
18(16分)一质量m=1 kg的物体置于水平面上,t=0时物体的初速度大小v1=4 m/s,物体受到恒定的水平拉力作用,物体运动的速度v与时间t的关系图像如图所示,已知在t1=8 s时撤去水平拉力。求∶
(1)8-10s物体的加速度大小和物体受到的摩擦力大小;
(2)在0~10 s内物体所受外力做的总功;
(3)4 s末水平拉力的瞬时功率。
19(20分)如图所示,A、B为一固定在竖直平面的内径可忽略的光滑细管的两个端点,细管的圆心为О点,OA竖直,OB与竖直线成θ角。某人在A点处以水平初速度v0入射一个质量为m的小球,小球从细管的B端射出后,恰好沿水平方向到达平台的最左端C点。若已知m=2kg,v0=6m/s;细管半径R=2m,θ=53°,不计空气阻力,重力加速度大小取g=10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8.求:
(1)小球在A点时轨道对小球的作用力大小及方向;
(2)从A至B小球重力做的功及小球到达B点时的速度大小;
(3)B、C两点间的水平距离。
参考答案:
1.D 2.A【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时,根据牛顿第二定律有
速度越大,汽车轮胎所受地面支持力越大,越容易爆胎。故A正确;
B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是使火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力,减轻轮缘与轨道的挤压。故B错误;
C.表演“水流星”时,当“水流星”通过最高点时,若满足
则此时水对桶底的作用力为零,选项C错误;
D.洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了离心现象,选项D错误。故选A。
3.B
4.D【详解】物体由轨道顶端A开始,到C处停止,应用动能定理,有整理,可得 故选D。
5.B【详解】球受只受重力与支持力,如图所示,故A错误;向心力有重力和支持力的合力提供,方向水平指向圆心。根据牛顿第二定律得:,解得:,对于小球,θ相同,则,知小球的圆周平面越向上,r越大,则线速度越大。小球的弹力.知弹力不变,故B正确,C错误,,r大,ω小,D错误
6.A【详解】小物体受重力、支持力和静摩擦力,且受力平衡,由于静摩擦力的方向与小物体运动方向垂直,且小物体始终相对木板静止,因此板对物体的摩擦力做功为0,即
板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过角,重力做功为
由于是缓缓转动,根据动能定理得 因此
故A错误,BCD正确。故选A。
7.C
8.C【详解】A.竖直放置的光滑圆形管道,所以小球在运动中,合力不可能一直指向圆心,所以不可能做匀速圆周运动,故A错误;
B.因为在最高点圆管内壁能提供支持力,所以通过最高点时的最小速度为0,故B错误;
C.因为从最高点到最低点,重力做正功,动能增大,所以最低点速度大,合力
所以在最低点受到的合力一定大于在最高点受到的合力,故C正确;
D.在下半圆运动时,只受到外侧管壁弹力,故D错误。故选C。
9.D【详解】A. 汽车在前5s内的加速度为A错误;
B. 汽车在前5s内的位移为B错误;
C. 根据牛顿第二定律有同时得到汽车在前5s内的牵引力为 C错误;
D.由图像可知,当汽车匀速运动时达到最大速度,此时牵引力等于阻力,则
解得 D正确。故选D。
10.C 11ABD 12.BC 13BD 14.BC
15.BD【详解】AB.根据星球表面,
解得 为定值,可知当行星的半径与地球的半径之比为,密度相同时,表面的重力加速度大小的比值为。故A错误,B正确;
CD.第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度,即解得
可知当行星的半径与地球的半径之比为,密度相同时,第一宇宙速度的比值为k。故C错误,D正确。故选BD。
16.( 每空2分,共6分) 同时 不变 自由落体
【详解】(1)[1] 实验现象是,小球A、B同时落地。
(2)[2]现将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球下落高度不变,A球在空中运动的时间不变。
(3)[3]上述现象说明A、B两球在竖直方向有相同的运动情况,而B球做自由落体运动,则说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
(4)[4]由丙图可知与过程所用时间相等,竖直方向根据
可得水平方向有联立可得小球运动中水平分速度的大小为
17( 每空2分,共6分) 变小
【详解】(1)[1]小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中,做平抛运动,在水平方向有
在竖直方向有联立可得
(2)[2]小物体在桌面上做匀速圆周运动时,则有 联立解得力传感器的示数F的表达式为
(3)[3]若桌面部分粗糙,小物体在部分运动时要受摩擦力的阻碍作用,小物体做平抛运动的初速度将减小,由平抛运动的规律可知,小物体在沙坑中的落点到桌面边缘B点正下方的距离x将变小。
18(16分).(1)0.5m/s2,4 N;(2)-8 J;(3)27 W
【详解】(1)根据题图可知,8 s~10 s内物体的加速度大小a==4 m/s2(2分)
该时间段已经撤去拉力,故物体只受摩擦力,根据牛顿第二定律,物体受到的摩擦力大小f=ma=4N(3分)
(2)由动能定理,0~10 s外力做的总功为(3分),由图像知v2=0,v1=4m/s,代入数据得W外=-8 J(2分)
(3)0~8 s内物体的加速度大小a'==0.5 m/s2(1分)
4 s时的速度大小v=v1+a't2=6 m/s(1分),根据牛顿第二定律有F-f=ma'(2分)
解得F=4.5 N (1分) 4 s时水平拉力的瞬时功率P=Fv=27 W(1分)
19(20分)(1)16N,方向竖直向下;(2)64J,10m/s,112N;(3)4.8m
【详解】(1)设小球在A点时轨道对小球的作用力的方向和重力方向相同,由牛顿第二定律有(3分) 解得(2分)方向竖直向下(1分);
(2)从A到B小球重力做的功为(3分),从A到B的过程由动能定理得(2分)
解得(1分)
(3)将球在B点的速度分解,水平方向的速度为(2分)
竖直方向的速度为(2分)
所以小球运动的时间为(2分)
则两点间的水平距离(2分)
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