四川省遂宁市射洪中学校2021-2022学年高一（下）第二次月考物理试题含解析

这是一份四川省遂宁市射洪中学校2021-2022学年高一（下）第二次月考物理试题含解析，共29页。试卷主要包含了答主观题时，将答案写在答题卡上，考试结束后，将答题卡交回， 如图所示，小球自空中匀速下落， 一物体等内容，欢迎下载使用。
  射洪中学高2021级2022年上期第二次学月考试物理试题考试时间：90分钟   满分：100分注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡上。2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。3.答主观题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，将答题卡交回。第Ⅰ卷  选择题部分一、单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。1. 下列说法正确的是（　　）A. 做曲线运动的物体，所受的合力一定发生变化B. 物体做匀速圆周运动，加速度恒定不变C. 平抛运动是匀变速曲线运动D. 两直线运动的合运动一定也是直线运动【1题答案】【答案】C【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，所受的合力可能不变，如平抛运动，故A错误；B．物体做匀速圆周运动，加速度方向不断变化，故B错误；C．平抛运动加速度为重力加速度，匀变速曲线运动，故C正确；D．一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上时，合运动是曲线运动，故D错误。故选C。2. 下列说法正确的是（　　）A. 为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验B. 在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律C. 在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样D. 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”【2题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】A．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验，选项A正确；B．在开普勒行星三大定律的指导下，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误； C．在不同星球上，万有引力常量G的数值是一样的，选项C错误；D．卡文迪许用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”，选项D错误。故选A。3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶，如图所示，分别画出汽车转弯运动到某位置时所受合力的四种方向，你认为可能正确的是（ ）A.  B. C.  D. 【3题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】汽车从M点运动到N，曲线运动，合外力应指向轨迹的凹侧，汽车同时加速，所以合力与速度的方向的夹角要小于90°。故选C。4. 在同一点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体做平抛运动的时间、、的关系分别是（　　）A. ，B. ，C. ，D. ，【4题答案】【答案】C【解析】【详解】平抛运动在竖直方向做自由落体运动可知时间只与高度有关，即根据题图可知时间关系为水平方向做匀速直线运动根据题图的水平位移关系结合时间关系可知初速度ABD错误，C正确。故选C。5. 如图所示，小球自空中匀速下落。并沿匀速转动的圆形纸筒圆心穿过，纸筒半径R=5m，小球速度v=5m/s。g取10m/s2。若小球穿筒壁时能量损失不计，撞破纸的时间也可不计，且小球穿过后纸筒上只留下一个孔，则纸筒转动的角速度可能为（　　）A.  B.  C.  D. 【5题答案】【答案】D【解析】【详解】小球穿过后纸筒上只留下一个孔，即小球仍从此空穿出，有①设纸筒转动周期T，则②根据题意（）③由①②③得（）只有D项符合。故选D。6. 我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月。如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道。假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，以下说法正确的是（　　）A. 可以求出月球的质量B. 可以求出月球的密度C. 可以求出月球的第一宇宙速度D. 可以求出“嫦娥一号”的质量【6题答案】【答案】A【解析】【详解】A．根据万有引力提供圆周运动向心力可以求出月球的质量故A正确B．不知道月球的半径，求不出其体积，则不可以求出月球的密度，故B错误；C．根据题中条件不可以求出月球的第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供圆周运动向心力列出等式，但“嫦娥一号”的质量m约掉了，不能求出“嫦娥一号”的质量，故D错误。故选A。7. 如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，整个装置沿水平面向左以速度v匀速运动，以下说法中正确的是（　　）
 A. 挡板对球的弹力不做功 B. 挡板对球的弹力做负功C. 斜面对球的弹力不做功 D. 斜面对球的弹力做负功【7题答案】【答案】B【解析】【详解】对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，而小球位移方向水平向左，所以挡板对球的弹力做负功，斜面对它垂直斜面向上的弹力做正功，故选B。8. 质量不等的两星体在相互间的万有引力作用下，绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。构成双星系统。由天文观察测得其运动周期为T，两星体之间的距离为r，已知引力常量为G。下列说法正确的是（　　）A. O点离质量较大的星体较远B. 两星体的向心加速度大小相同C. 双星系统的总质量为D. 若在O点放一物体，则物体受两星体的万有引力的合力为零【8题答案】【答案】C【解析】【详解】A．双星系统的两个星球角速度相等，设质量较大的运行半径为，质量为，质量较小的运行半径为，质量为，由二者之间的万有引力提供向心力可得因为所以故A错误；B．根据牛顿第二定律可得可知质量较大的星球向心加速度小，故B错误；C．根据又联立解得故C正确；D．因为O点离质量较大的星体较近，根据万有引力定律可知：若在O点放一物体，则物体受质量大的星体的万有引力较大，故合力不为零，故D错误。故选C。9. 如图所示是地球周围两颗卫星的轨道示意图，其中c是“风云四号”，即地球同步卫星，b是近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），a是赤道上的物体，a、b、c的向心加速度分别为a1、a2、a3，线速度大小分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3，角速度分别为ω1、ω2、ω3，则下列说法正确的是（　　）A. a1=a2>a3 B. v2>v1>v3 C. T1=T3<T2 D. ω1=ω3<ω2【9题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据a2>a3c是地球同步卫星，角速度与a相同，根据a3>a1故A错误；B．c是地球同步卫星，角速度与a相同，根据v3>v1故B错误；C．根据得T3>T2故C错误；D．根据ω3<ω2又ω1=ω3则ω1=ω3<ω2故D正确。故选D。10. 一物体（可视为质点）在xOy平面上运动，时，质点在坐标原点上。物体在x轴方向上初速度为零，加速度随时间变化关系图像如图甲所示，在y方向上的速度随时间变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A. 物体在0~3s的运动轨迹是一条直线 B. 物体在内发生的位移大小为4mC. 物体在时的速度大小为m/s D. 物体在时的速度大小为m/s【10题答案】【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，物体在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向上做匀速直线运动，则合加速度沿x轴，合初速度沿y轴，二者不共线，故物体在0~3s的运动轨迹是一条曲线，故A错误；B．物体在1s内x轴上的位移为y轴上的位移为则在内发生的位移大小为故B错误；C．物体在时x轴上的分速度为y轴上的分速度为则物体在时的速度大小为故C错误；D．物体在时x轴上的分速度为y轴上的分速度为则物体在时的速度大小为故D正确。故选D。11. 在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉到船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为（　　）A. 0.25g B. 0.5g C. 2g D. 4g【11题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】设地球的密度为，则在地球表面地球的质量为联立可得，地表重力加速度表达式为由题意可知，地面以下深0.5R处的重力加速度相当于半球为0.5R的球体表面的重力加速度，即对比可得B正确。故选B。12. 旋转秋千是青少年最喜欢的游乐项目之一，启动时，座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转漂游。如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）A. A座位的线速度比B座位的线速度大B. A座位与B座位的向心加速度大小相等C. 悬挂A、B座位的缆绳与竖直方向的夹角相等D. 悬挂A座位的缆绳所受的拉力比悬挂B座位的小【12题答案】【答案】D【解析】【详解】AC．设缆绳与竖直方向的夹角为θ，悬挂点距离转轴为d，缆绳长为l，则分别对AB受力分析可知解得 可知d越大，则θ角越大，则B座位的缆绳与竖直方向的夹角较大；转动半径越大，根据可知线速度越大，A座位的线速度比B座位的线速度小，选项AC错误；B．根据可知，A座位与B座位的向心加速度大小不相等，选项B错误；D．缆绳受到的拉力则悬挂A座位的缆绳所受的拉力比悬挂B座位的小，选项D正确。故选D。二、多项选择题：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。13. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为θ时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时（　　）A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为C. 船的加速度为 D. 船的加速度为【13题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．把船的速度分解在沿绳方向与垂直绳方向，如图所示人拉绳行走的速度故A错误，B正确；CD．对船受力分析，由牛顿第二定律有解得船的加速度为所以C正确，D错误。故选BC。14. 2005年10月12日，我国“神州六号”载人宇宙飞船成功发射并收回。这是我国航天史上重要的里程碑。发射时，运载火箭将飞船向上送至轨道1，如图所示，又经第一次飞船点火，进入轨道2，再次点火，进入轨道3做圆周运动。下列说法正确的是（　　）
 A. 飞船在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率B. 飞船在轨道3上的角速度大于轨道1上的角速度C. 飞船在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D. 飞船在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度【14题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．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可得表达式里M为中心体星球的质量，r为运动的轨道半径．又因为r1＜r3所以v1＞v3A正确；B．根据万有引力提供向心力，可得=mrω2可得则半径大的角速度小，飞船在轨道3上的角速度小于轨道1上的角速度，B错误；CD．根据万有引力提供向心力，即有=ma则在同一位置加速度相同，C错误，D正确。故选AD。15. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=3kg的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax=5N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m=1.5kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（　　）A. 0.12 m B. 0.19 m C. 0.25m D. 0.32 m【15题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】物体摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得解得最大半径根据解得最小半径故选BC。16. 长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（　　）A. v的极小值为B. v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小【16题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力，故A错误；B．在最高点，根据得，当v由零逐渐增大时，小球向心力也逐渐增大，故B正确；C．在最高点，当杆子作用力为零时得当时杆子提供拉力，则有当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确；D．在最高点，当杆子作用力为零时得当时，杆子提供支持力则有当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷   非选择题部分三、实验题：本题共有2小题，每空2分，共16分。17. 在“研究平抛运动”实验时，某同学得到了一个小球做平抛运动的频闪照片。如图所示，图中背景方格的边长均为5cm，重力加速度g=10m/s2。（1）A点________抛出点（填“是”或“不是”）（2）闪光频率为_______；A.0.1Hz　　B.0.5Hz　　C.1.0Hz　　D.10Hz（3）小球做平抛运动的初速度的大小为_______；A.1.0m/s　　B.1.5m/s　　C.2.5m/s　　D.3.0m/s（4）小球经过B点时的速度大小为_______。A．2.5m/s　　B.2.0m/s　　C.1.5m/s　　D.1.0m/s【17题答案】【答案】    ①. 不是    ②. D    ③. B    ④. A【解析】【详解】（1）[1]在竖直方向上，根据得小球做平抛运动的初速度的大小为B点竖直分速度为A点竖直分速度为可知A点不是抛出点（2）[2]闪光频率为故选D。（3）[3]小球做平抛运动的初速度的大小为故选B。（4）[4] 小球经过B点时的速度大小为故选A。18. 如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，图乙是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时做出的图像。（1）在这个实验中，利用了___________（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来研究。（2）根据乙图可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式为___________。（3）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持___________不变。（4）若该实验数据是在保持圆柱体质量不变、半径恒为r=0.1m的条件下得到的，再规范作图得出图线，如乙图所示，则该实验所用圆柱体的质量为___________kg。【18题答案】【答案】    ①. 控制变量法    ②.     ③. 线速度的大小    ④. 0. 1【解析】【分析】【详解】（1）[1] 该实验运用控制变量法研究物理量的关系。（2）[2] 由乙图可知，由数学知识得到F-v2图像的斜率故向心力F和圆柱体速度v的关系是（3）[3] 根据向心力公式可知为研究F与r的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度的大小。（4）[4] 根据向心力公式与解得四、计算题：计算时要求写出必要的文字、公式、重要的步骤等。本大题共有4个小题，满分共32分。19. 汽艇以v1=18km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽d=300m。（1）设想河水不流动，汽艇驶到对岸要多长时间？（2）如果河水流速v2=3.6km/h，汽艇驶到对岸需要多长时间？汽艇在对岸何处靠岸？【19题答案】【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）由题可知因为汽艇沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，所以汽艇驶到对岸的时间为（2）由于运动具有独立性，当河水速度不零时，过河时间不变，仍为又因为运动具有同时性，所以汽艇在对岸靠岸时，沿岸边的水平距离为其中所以20. 水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，（g=10m/s2）。求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度；（3）石子下落0.3s时的速度。【20题答案】【答案】（1）0.8m；（2）3m/s；（3）3m/s【解析】【分析】【详解】（1）根据h=得h=（2）小球落地时竖直方向上的分速度vy=gt=4m/s根据tan53°则（3）石子下落0.3s时的竖直分速度vy=gt=3m/s则v=21. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做匀速圆周运动。摩托车运动的速率恒为v=10m/s，人和车的总质量为m=200kg，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且k=0.5，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取10m/s2，π取3.14，试求：（1）运动员完成一次圆周运动所需的时间；（2）车在最低点对轨道的压力大小。【21题答案】【答案】（1）3.14s；（2）【解析】【详解】（1）根据题意可知摩托车通过与B点时牵引力恰好为零，此时摩托车所受摩擦阻力f与重力平衡，所以有mg=f=kN根据牛顿第二定律有解得运动员完成一次圆周运动所需的时间为解得t=3.14s（2）在最低点，对人和车整体解得根据牛顿第三定律，车对轨道的压力大小22. 如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为，，引力常量为，某时刻，两卫星与地心之间的夹角为。（结果均用、、表示）求：（1）卫星二围绕地球做圆周运动的周期；（2）地球表面的重力加速度。（3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。
 【22题答案】【答案】（1）；（2）；（3）    【解析】【详解】（1）根据万有引力提供向心力，有解得则有解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为（2）在地球表面有卫星一绕地球做圆周运动，有联立解得（3）两卫星第一次相距最近所用时间为，则有解得