2021-2022学年黑龙江省绥化市望奎县第一中学高一下学期5月物理试题含解析

这是一份2021-2022学年黑龙江省绥化市望奎县第一中学高一下学期5月物理试题含解析，共21页。试卷主要包含了 小于 等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年黑龙江省绥化市望奎县第一中学高一下学期5月物理试题一、单项选择题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，则（　　）A. 拉力对小车做功为FlcosαB. 支持力对小车做功为FlsinαC. 阻力对小车做功为－Ff lD. 重力对小车做功为mg l【答案】C【解析】【详解】A．根据力做功的公式：其中θ为力与位移的夹角，所以拉力做功为：故A错误.BD．支持力和重力的方向与运动方向垂直，所以不做功，故B错误，D错误.C．根据力做功公式可知阻力做功为：故C正确.故选C2. 很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯，方便乘客购物，如图所示，扶梯水平台阶上的人随扶梯一起做斜向上的匀加速运动，下列说法中不正确的是（　　）A. 重力对人做负功 B. 支持力对人做正功C. 摩擦力对人做正功 D. 合外力对人做功为零【答案】D【解析】【详解】A．人随电梯斜向上运动，位移方向与重力方向呈钝角，由知重力做负功，A正确；B．电梯对人得支持力竖直向上，位移方向与支持力方向呈锐角，由知支持力对人做正功，B正确；C．人具有水平向右的加速度，由牛顿第二定律知电梯对人的摩擦力方向水平向右，位移方向与摩擦力方向呈锐角，由知摩擦力对人做正功，C正确；D．人随扶梯一起做斜向上的匀加速运动，所以人的速度不断变大，由动能定理可知合外力对人做正功，D错误。本题选不正确项，故选D。3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　）A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为B. 乙图中，全过程中F做的总功为108JC. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是【答案】A【解析】【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为故A正确；B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为故B错误；C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为故C错误；D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误；故选A。4. 一质点以一定的速度通过P点时，开始受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用，则此后该质点的运动轨迹可能是图中的（　　）A. a B. b C. c D. d【答案】B【解析】【详解】A．轨迹a表面物体做圆周运动，圆周运动需要向心力，而向心力总是指向圆心，方向不断改变，而题目中的力是恒力，故A错误；B．若轨迹是一条抛物线，所以物体有可能做平抛运动，受力可能为恒力，故B正确；C．因为力F垂直于速度方向，因此不可能做匀加速直线运动，故C错误；D．因为力F垂直于速度方向，所以质点不可能做斜抛运动，故D错误。故选B。5. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则提供小球做匀速圆周运动的向心力是（　　）A. 小球的重力 B. 小球对漏斗的压力C. 漏斗对小球的弹力 D. 漏斗对小球的弹力沿水平方向的分力【答案】D【解析】分析】【详解】对小球受力分析，重力竖直向下，支持力垂直漏斗内壁向上，合力指向圆心，提供向心力，故漏斗对小球的弹力沿水平方向的分力提供小球做匀速圆周运动的向心力，ABC错误，D正确。故选D。6. 如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，轻杆的OA段对A球的拉力大小与轻杆的AB段对B球的拉力大小之比为（　　）A. 1:1 B. 2:1 C. 3:2 D. 2:3【答案】C【解析】【分析】【详解】由题可知A、B两球的角速度相同，对A、B分别进行受力分析，如图所示，其中是杆的AB段对A球的拉力大小对A球，有对B球，有因联立以上各式解得7. 地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆。己知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比（　　）A. B距地球表面较近 B. A的角速度较小C. A的线速度较小 D. A的向心加速度较大【答案】D【解析】【详解】A．由引力作为向心力可得解得A的周期较小，轨道半径较小，故A距地球表面较近，A错误；BCD．由引力作为向心力可得解得，，由于A的轨道半径较小，可知A的线速度、角速度、向心加速度均较大，BC错误，D正确。故选D。8. 2020车11月24日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦的嫦娥五号探测器成功发射，实现了中国首次月球无人采样返回。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥五号探测器绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（　　）A. 周期为 B. 向心加速度为C. 角速度为 D. 向心加速度为【答案】A【解析】【详解】AC．对探测器，由引力作为向心力可得解得，A正确，C错误；BD．由引力作为向心力可得解得向心加速度为BD错误。故选A。9. 因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的倍，半径为地球半径的倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（    ）A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍【答案】C【解析】【详解】根据，得，，因为高锟星的质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，故C正确，ABD错误．10. 中国志者下跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往火星的试验“火星一500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（  ）A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度小于在Q点的速度B. 飞船在轨道I上运动时在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C. 飞船在轨道I上运动到P点时的加速度小于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D. 飞船由轨道I变轨至轨道Ⅱ，需要在P点加速【答案】D【解析】【详解】A．轨道Ⅱ为椭圆轨道，由开普勒第二定律知，飞船在 P点的速度大于在Q点的速度，故A错误；B．飞船由轨道I变为轨道Ⅱ需在P点加速，故在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动经过P点速度，故B错误；C．飞船在两轨道上P点时到地球中心距离相同，受地球引力即，可得即飞船在轨道I上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度，故C错误；D．飞船在轨道I上做匀速圆周运动，飞船在轨道Ⅱ上做椭圆运动，飞船由轨道I变轨至轨道Ⅱ，需要在P点加速做离心运动，故D正确。故选D。二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）11. 如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，弹簧被压缩，在此过程中，以下说法正确的是A. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B. 物体向墙壁运动发生相同的位移，弹力做的功不相等C. 弹簧的弹力做正功，弹性势能减小D. 弹簧的弹力做负功，弹性势能增加【答案】BD【解析】【详解】A．弹簧的弹力为 F=kx，弹力做功表达式可见物体对弹簧做功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故B正确；CD．物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确。12. 在如图所示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R。则（　　）A. 在最高点A，小球受重力和向心力 B. 在最高点A，小球受重力和圆弧的压力C. 在最高点A，小球的速度为 D. 在最高点A，小球的向心加速度为2g【答案】BD【解析】【详解】A．向心力是合力的总称，故小球受向心力这种说法错误，A错误；B．小球受重力，并且由题意，小球冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，所以小球受圆弧的压力。B正确；C．在最高点A，由向心力公式解得C 错误；D．在最高点A，由牛顿第二定律解得D正确。故选BD。13. 如图，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现B、C间细绳恰沿水平方向，从当前位置开始，B在外力作用下以速度匀速下滑。设绳子的张力为T，重力加速度的大小为g，在此后的运动过程中（A未达斜面的顶部），下列说法正确的是（　　）A. 物体A做匀速运动 B. 物体A做加速运动C. T一定大于mgsinθ D. T可能等于mgsinθ【答案】BC【解析】【详解】AB．由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可知因B以速度匀速下滑，又α增大，所以增大，A的速度与绳的速度相同，则物体A做加速运动，故A错误，B正确；CD．根据受力分析，结合牛顿第二定律，对A，则有故C正确，D错误。故选BC。
【点睛】14. 如图所示，高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上，可视为质点的物块质量m=1kg，从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端。已知斜面的倾角θ=30°，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）A. 物块滑到斜面底端的过程中重力做功为8JB. 物块滑到斜面底端时的速度大小为4m/sC. 物块滑到斜面底瑞时重力做功的瞬时功率为40WD. 物块滑到斜面底端的过程中重力势能增加8J【答案】AB【解析】【详解】AD．由题意知，物块滑到斜面底端的过程中重力做功为即重力做了8J的正功，则重力势能减少了8J，故A正确，D错误；B．从开始到滑到底端由动能定理得解得物块滑到斜面底端时的速度大小为故B正确；C．物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为故C错误。故选AB。三、填空题（共12分）15. 图甲所示是研究平抛物体运动的实验装图，乙是实验后在白纸上作的图。（1）安装斜槽轨道时要注意斜槽末端_______；（2）实验过程器要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球_______，目的是_______；（3）在乙图中，O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是_______，根据乙图给出的数据，计算出小球平抛的初速度_______。【答案】    ①. 水平    ②. 在同一位置由静止释放    ③. 使小球有相同的水平初速度    ④.     ⑤. 1.6m/s
 【解析】【详解】（1）[1]该实验成功的关键是，确保小球做平抛运动，因此只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；（2）[2][3]只有每次小球平抛初速度相同，其轨迹才能相同，才能在坐标纸上找到一些点，每次在同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的水平初速度；（3）[4][5]由平抛运动规律有联立解得由于O点是抛出点，取x=48cm，y=44.1cm代入可得16. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（1）星球A的质量一定_________B的质量(选填：大于、小于、等于)（2）星球A角速度一定________B的角速度(选填：大于、小于、等于)（3）双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期__________(选填：越大、越小、不变)【答案】    ①. 小于    ②. 等于    ③. 越大【解析】【详解】（1）两个星球具有相同的角速度，根据 ；  则知  所以半径越大，则质量就越小，故A的质量小于B的质量．（2）在双星问题中两个天体运动的角速度是相等的，故球A的角速度一定等于B的角速度，（3）根据  ；  结合： 解得： 故双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期就越大，故本题答案是：(1). 小于    (2). 等于    (3). 越大点睛：在双星问题中，两个天体具有相同的角速度，然后利用万有引力提供向心力解题即可．四、计算题（共3小题，共32分）17. 我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示．已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为，引力常量为G。求：(1)月球的质量M；(2)月球的第一宇宙速度；(3)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)月球表面处引力等于重力，则有可得月球的质量(2)第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力，则有可得月球第一宇宙速度为(3)卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得卫星周期为轨道半径为联立解得18. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过时间1s后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=5m，小球可看做质点且其质量为m=5kg，重力加速度为。求：（1）小球在斜面上相碰点与点的水平距离；（2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小和方向。【答案】(1)10m(2)50N，方向竖直向下【解析】【详解】(1) 小球从B到C做平抛运动，根据平抛运动的规律：小球在C点的竖直分速度水平分速度则B点与C点的水平距离为(2)在B点，设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有解得管道对小球的作用力方向竖直向下。19. 一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为3×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。试求：（1）v2的大小；（2）匀加速运动过程的最大速度；（3）匀加速运动过程持续的时间；（4）当汽车的速度为12m/s时发动机的实际功率。【答案】（1）30m/s；（2）10m/s；（3）5s；（4）【解析】【详解】（1）汽车在AB段牵引力不变，阻力不变，但是速度在不断变大，因此为匀加速直线运动，一直到速度v1，而后BC段汽车牵引力功率大小不变，即保持恒功率加速，功率大小为BC段斜率k，期间加速度在不断减小，直至加速到最大速度v2，当为最大速度时，牵引力和阻力相互平衡，汽车做匀速直线运动，因此在C点，汽车牵引力，则（2）当到达B点时，功率达到最大，匀加速阶段牵引力，因此（3）由（1）知，汽车的阻力为因此匀加速阶段加速度为加速时间为（4）汽车速度为12m/s时，处于功率恒定阶段，此时即为最大功率，即为