2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市三山高级中学高一（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年浙江省宁波市慈溪市三山高级中学高一（下）第一次月考物理试卷
1. 以下说法正确的是(    )
A. 卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
B. 牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
C. 开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
D. “嫦娥二号”卫星的发射速度必须大于11.2km/s
2. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是(    )
A. 甲图中支持力对人做正功 B. 乙图中支持力对人做正功
C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做负功
3. 某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图)，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大．当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”．不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km.下列说法正确的是(    )


A. 汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大
B. 当汽车速度增加到7.9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动
C. 此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D. 在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
4. 中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为2.4×103kg/m3，假设泵车的泵送系统以150m3/h的输送量给30m高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为(    )
发动机最大输出功率(kW)
332
最大输送高度(m)
63
整车满载质量(kg)
5.5×104
最大输送量(m3/h)
180

A. 1.08×107J
B. 5.04×107J
C. 1.08×108J
D. 2.72×108J
5. 质量为m的物体从静止出发以g2的加速度竖直下降h，下列说法中不正确的(    )
A. 物体的克服空气阻力做功12mgh
B. 物体的重力势能减少12mgh
C. 物体的动能增加12mgh
D. 重力做功mgh


6. 跳绳是丽水市高中毕业生体育测试的项目之一，高三的小李同学在某次测验过程中，一分钟跳180次，每次跳跃，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的25，则他克服重力做功的平均功率约为(    )


A. 20W B. 35W C. 75W D. 120W
7. 汽车后备箱盖一般都有可伸缩的液压杆，如图甲所示，乙图为简易侧视示意图，液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O′点，B也为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中(    )

A. A点相对O′点做圆周运动 B. B点相对于O′点做圆周运动
C. A与B相对于O点线速度大小相同 D. A与B相对于O点角速度大小相同
8. 大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施，一次最多可坐4人的浮圈，从高为h的平台由静止开始沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为R、开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )

A. 人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态
B. 人和浮圈刚进入盆体时的速度大小一定是2gh
C. 人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧
D. 人和浮圈进入盆体后，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力
9. 若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的a倍，半径为地球的b倍，则该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值为(    )
A. ab2 B. b2a C. ab D. ba
10. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗行星的质量为(    )
A. mv2GN B. mv4GN C. Nv2Gm D. Nv4Gm
11. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是(    )
A. 钢绳的最大拉力为Pv2 B. 钢绳的最大拉力为mg
C. 重物匀加速的末速度为Pmg D. 重物匀加速运动的加速度为Pmv1−g
12. 2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动。则此飞行器的(    )
A. 线速度大于地球的线速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度
C. 向心力仅由太阳的引力提供 D. 向心力仅由地球的引力提供
13. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，a和b的轨道半径相同，且均为c的k倍，已知地球自转周期为T。则(    )


A. 卫星b也是地球同步卫星
B. 卫星a的向心加速度是卫星c的向心加速度的1k2倍
C. 卫星c的周期为1k3T
D. a、b、c三颗卫星的运行速度大小关系为va=vb=kvc
14. 一质量为1kg的物体静止在水平地面上，受到大小为2N的水平拉力作用后做匀加速直线运动，经5s后撤去水平拉力，物体共运动10s停止，已知g=10m/s2。下列说法正确的是(    )
A. 物体运动过程中受到的摩擦力大小为0.5N
B. 4s末拉力F的功率为8W
C. 物体运动过程中拉力做功为25J
D. 物体运动过程中克服摩擦力做功为12.5J
15. 如图所示，质量为1kg的光滑小球从斜面顶端A点由静止释放。已知斜面的倾角为30∘，斜面长为4m，取重力加速度g=10m/s2。以过A点的水平面为参考平面，下列说法错误是(    )
A. 重力对小球做正功
B. 小球运动至斜面中点时的重力势能为−10J
C. 小球从A点运动至B点的过程中重力势能的变化量为20J
D. 小球到达B点时的机械能为0
16. 如图所示，小球m从A点(距轻弹簧上端为h)由静止开始下落，到C点速度为零(弹簧的最大压缩量为x)，弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，则在小球从与弹簧接触至运动到最低点C的过程中，下列说法错误的是(    )


A. 小球先超重后失重
B. 小球的速度先增大后减小
C. 当弹簧的压缩量为mgk时，小球的动能最大
D. 弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x)
17. 为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某学习小组用天平测出小车质量为0.5kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量(如图所示).主要实验步骤有：
A.给小车尾部系一条长纸带并让纸带穿过打点计时器；
B.接通打点计时器电源(电源频率50Hz)，使小车以额定功率沿水平地面直线加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其沿地面直线向前滑行直至停止；
C.学习小组分析后选择了认为符合要求的一段纸带，从某点开始每5个连续点标为一个记数点，并将表示每两个相邻记数点间距离的字母和测量数据在纸带上做了记录．(所有结果均保留2位有效数字)
①相邻两记数点间的时间间隔T=______s，由纸带知遥控汽车的最大速度为v=______m/s；
②实验小组在计算关闭发动机后的遥控汽车滑行过程的加速度时，选择了纸带上后5段数据，经过分析又舍掉了一段不合理数据．请你判断哪段数据不合理______(用字母表示)，舍掉了不合理数据后加速度的计算表达式为a=______(请用时间间隔T及纸带上表示记数点间距离的字母表示)，计算出的加速度大小为______m/s2；
③遥控汽车滑行过程的阻力大小为f=______N，其额定功率P=______W.
18. 2021年2月10日，执行中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器实施制动，进入环火轨道，已知天问一号的质量为m0，环火轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g0，引力常量为G，设探测器沿环火轨道做匀速圆周运动，求：
(1)天问一号在环火轨道受到的火星引力大小；
(2)天问一号在环火轨道的角速度大小。
19. 人造卫星是由运载火箭点火发射后送入其运行轨道的，其发射后的飞行过程大致可分为：垂直加速阶段、惯性飞行阶段和进入轨道阶段，如图所示．设地球表面g=10m/s2，地球的半径R=6.4×103km
(1)设某次发射过程中，有一在地球表面重为 40N的物体，放置在该卫星中．在卫星垂直加速上升的过程中，且a=5m/s2时物体与卫星中的支持面的相互作用30N，则卫星此时距地面的高度是多少？
(2)当卫星进入离地高为地球半径3倍的圆形轨道运动时，它运行的速度为多少km/s？

20. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R。一个质量为m的物块压缩弹簧后，从A点由静止释放，在弹力作用下获得一向右速度。当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的9倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。求：
(1)弹簧对物块的弹力做的功；
(2)物块从B至C克服阻力做的功；
(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小。

21. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧型轨道，BC的圆心为O点，圆心角θ=60∘，且与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2.某运动员从轨道上的A点以v=3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m=60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=2m和H=2.5m。(g=10m/s2)求：
(1)运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vB；
(2)水平轨道CD的长度L；
(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小。如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。

答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：A、卡文迪许测量出万有引力常量，但提出万有引力定律的是牛顿，故A错误；
B、牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故B正确；
C、最早提出日心说的是哥白尼，故C错误
D、“嫦娥二号”卫星仍在地月系里，也就是说“嫦娥二号”卫星没有脱离地球的束缚，故其发射速度需大于7.9km/s，小于11.2km/s，故D错误。
故选：B。
本题根据开普勒、牛顿和卡文迪许的物理学成就以及万有引力定律的内容进行答题即可。
明确万有引力定律的应用，知道卡文迪许和牛顿对万有引力做出的贡献，知道开普勒第一定律。

2.【答案】A 
【解析】
【分析】
甲图中支持力方向竖直向上，不受摩擦力，乙图中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根据支持力和摩擦力的方向与速度方向的关系确定做功情况．
解决本题的关键知道力与速度方向垂直，该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成钝角，该力做负功．
【解答】
AC、甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，支持力向上，支持力与速度方向为锐角，则支持力做正功。故A正确，C错误。
BD、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故B、D错误。
故选：A。  
3.【答案】B 
【解析】解：A、汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得mg−F=mv2R，解得：F=mg−mv2R，当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大，故A错误；
B、7.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度v=7.9km/s时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星，故B正确；
C、“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小；
最小周期T=2πRv，v=7.9km/s，R=6400km，代入解得T=5087s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h，故C错误；
D、在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误。
故选：B。
汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律分析速度减小时，支持力的变化，再由牛顿第三定律确定压力的变化；当速度增大时支持力为零，汽车将离开地面绕地球圆周运动，根据第一宇宙速度和地球半径求出“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期；在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，由此分析能否用弹簧测力计测量物体的重力。
本题主要是考查匀速圆周运动和第一宇宙速度，关键是弄清楚汽车脱离地面时的受力情况，能够根据牛顿第二定律结合向心力的公式进行解答。

4.【答案】C 
【解析】解：泵车的泵送排量为150m3/h，则1小时输送的混凝土的体积为
V=150×1m3=150m3
则在1小时时间内输送的混凝土质量为
m=ρV=2.4×103×150kg=3.6×105kg
将混凝土匀速输送到30m高处，泵送系统对混凝土做的功最少，泵送系统对混凝土做的功至少为
W=mgh=3.6×105×10×30J=1.08×108J
故C正确，ABD错误。
故选：C。
先求出1小时时间内输送的混凝土质量，再根据将混凝土匀速输送时，泵送系统对混凝土做的功最少，利用功的公式求出功的大小。
本题要注意理解在将混凝土匀速输送时，泵送系统对混凝土做的功最少，此时泵送系统对混凝土做的功等于克服重力做的功。

5.【答案】B 
【解析】解：A、根据牛顿第二定律得：F−f=ma=m×g2，解得物体受到的空气阻力大小为f=12mg，物体克服空气阻力做功为12mgh，故A正确；
BD、物体下降h，重力做功为mgh，则物体的重力势能减少mgh，故B错误，D正确；
C、物体的合力为F合=ma=m×g2=12mg，合力做功为W合=F合h=12mgh，由动能定理可知，物体的动能增加12mgh，故C正确；
本题选不正确的，故选：B。
物体以g2的加速度由静止竖直下落，说明物体下落受到一定阻力。那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能定理变化由合力做功决定的，那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的。
功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能。要掌握常见的功与能的关系。

6.【答案】C 
【解析】解：跳一次的时间是：t=60180=13s；
人跳离地面向上做竖直上抛，到最高点的时间为：t1=12×13×(1−25)=0.1s；
此过程克服重力做功为：W=mg(12gt2)=500×(12×10×0.01)=25J；
跳绳时克服重力做功做功的功率为：P−=Wt=2513W=75W
故C正确，ABD错误
故选：C。
由跳跃时间可算出腾空时间，下落时间为腾空时间的一半，进而由自由落体规律得到腾空高度和起跳速度．由腾空高度可算出克服重力的功，进而得到平均功率．
本题比较新颖，难度适中，重点在于掌握竖直上抛，自由落体的规律．

7.【答案】D 
【解析】解：A、在合上后备箱盖的过程中，O′A的长度是变短的，因此A点相对O′点不是做圆周运动，A错误；
B、在合上后备箱盖的过程中，O′B的长度是变短的，因此B点相对O′点不是做圆周运动，B错误；
C、从图示位置到合上后备箱盖的过程中，运动的时间是相同的，但从乙图中可以看出AO与水平方向的夹角等于于BO与水平方向的夹角，由角速度的定义ω=△θ△t可知，A与B相对于O点转动，角速度相同，半径不同，故线速度不同，故C错误，D正确；
故选：D。
在合上后备箱盖的过程中，A、B运动的时间是相同的，但是A绕O和O′转过的角度是不一样的，因此A点相对O和O′的角速度不相同；AO′与水平方向的夹角大于BO′与水平方向的夹角，因此A与B相对O′角速度大小不相同；A与B相对O的角速度相等
本题考查了角速度的定义式，向心加速度的计算，解题的关键是了解合上后备箱盖的过程中，各点的运动情况，再结合圆周运动各物理量之间的关系进行判断。

8.【答案】D 
【解析】
【分析】
人和浮圈下滑的过程中有向下的加速度，处于失重状态；人和浮圈在下滑过程中有重力和摩擦力做功，根据动能定理可以判断速度大小；人和浮圈进入盆体后做半径减小的减速圆周运动。
【解答】
A、人和浮圈沿滑梯下滑的过程是加速过程，有竖直向下的加速度，处于失重状态，故A错误；
B、人和浮圈下滑的过程中有重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgh−Wf=12mv2，所以v