2021-2022学年贵州省黔西南州兴义市顶兴学校高一（下）第三次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年贵州省黔西南州兴义市顶兴学校高一（下）第三次月考物理试卷1.  如图中虚线为某同学投出的铅球的运动轨迹，若不计空气阻力，则铅球抛出后(    )
 A. 做变加速曲线运动 B. 做匀变速曲线运动
C. 某段时间内速度方向可能相同 D. 加速度方向不同2.  质量为40kg的跳水运动员从10m跳台跳下，不计空气阻力，重力加速度运动员从起跳到落水的过程中，重力势能的变化为(    )
 A. 增加了4000J B. 减少了4000J C. 增加了2000J D. 减少了2000J3.  如图所示，焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率大，则根据开普勒定律可知，太阳应位于(    )A. A处 B. B处 C. 处 D. 处4.  如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是(    )A. 重力对货物做正功 B. 摩擦力对货物做正功
C. 支持力对货物做正功 D. 合外力对货物做正功5.  在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力即垂直于前进方向等于零，则汽车转弯时的车速应等于(    )
 A.  B.  C.  D. 6.  如图所示是一辆汽车在平直路面从静止开始运动的图象，Oa段为直线，ab段为曲线，bc段为水平直线，汽车阻力恒定，则由图象可知下列说法错误的是(    )A. 在时间内，汽车的牵引力增大，加速度不变，功率增大
B. 在时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
C. 在时刻内，汽车的牵引力减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动
D. 在时间以后，汽车的牵引力不变，汽车的功率也不变
 7.  关于地球的第一宇宙速度，下面说法中正确的是(    )A. 它是随地球一起自转的最大速度
B. 它是物体恰好环绕地球表面运行的速度
C. 它是能使人造地球卫星成功发射的最小发射速度
D. 它是圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
 
 8.  如图所示，轻弹簧的上端固定在天花板上，下端系有一小球.现用手托起小球，使竖直弹簧处于压缩状态，迅速放手后，小球将竖直向下运动，不计空气阻力。在小球向下运动至最低点的过程中，下列说法正确的是(    )A. 弹簧的弹性势能先减小后增大 B. 弹簧的弹性势能先增大后减小
C. 小球的动能先增大后减小 D. 小球的机械能先增大后减小9.  发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火加速后，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(    )
 A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能
C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D. 卫星在轨道2上经过P点时的速度大于它在轨道3上经过P点时的速度10.  小球A和B用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比：：1，当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且两球与水平杆达到相对静止时如图所示，两球做匀速圆周运动的(    )A. 线速度大小相等 B. 角速度相等
C. 向心力的大小之比为：：1 D. 半径之比为：：311.  在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到点迹若测得木板每次后移距离，A、B间距离，B、C间距离
根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为______ 用题中所给字母表示；
小球初速度值为______ 取，结果保留一位有效数字
12.  某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，图乙为一条符合实验要求的纸带，钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O，之后依次打出A、B、C、D、E、F六点，部分点间的距离已经标出，打点计时器所接交流电源的周期为T，当地的重力加速度大小为g。

关于本实验，下列说法正确的是______填选项前的字母
A、需要测量钩码的质量
B、需要测量钩码下落的时间
C、可用直接算出钩码瞬时速度的大小
D、实验时，应先接通打点计时器的电源，后释放纸带
若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒，则______。
小组同学用作图法来验证机械能守恒定律，以纸带上打下A点以后的各点到A的距离h为横轴，打下各点时钩码的速度大小v的二次方为纵轴，则能正确反映与h关系的图象如图丙所示的______。填选项前的字母
 13.  如图所示，水平地面静止放着一质量的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数，一与水平方向成、大小的恒力作用于木箱，木箱在力F的作用下由静止开始运动，，，取，求：
末，木箱的速度大小。
内，力F所做的功。
末，力F的瞬时功率。14.  2020年我国将实施嫦娥五号任务，实现月面无人采样返回。已知引力常量为G，月球半径为R，表面重力加速度大小为g，请估算：
“嫦娥五号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期；
若“嫦娥五号”质量为m，求在离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时的动能。15.  如图所示，水平固定轨道PM的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接．一质量为m的滑块可视为质点从M点出发，向左冲上半圆轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q，已知半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为2R，滑块与PM间的动摩擦因数，滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小为重力加速度大小，不计空气阻力，求：
滑块在M点的速度大小；
滑块从P点运动到Q点的过程中，克服阻力所做的功W；
滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离
答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：ABD、铅球运动过程中的加速度不变，为重力加速度，铅球做匀变速曲线运动，故AD错误，B正确；
C、铅球做的抛体运动为曲线运动，其运动的方向是不断变化的，不同的时刻速度不同，故C错误。
故选：B。
铅球做抛体运动，其加速度不变，其速度方向不断变化。
该题考查对斜抛运动的理解，解答的关键是知道抛体运动的加速度为重力加速度。
 2.【答案】B 【解析】解：运动员下落的高度为10m，则重力做功，因重力做正功，故重力势能减小了，并且重力势能的减小量等于重力所做的功，故重力势能减小了4000J，故B正确，ACD错误；
故选：B。
运动员离水面一定高处跳下，重力做功决定重力势能变化，据此即可判断；
重力做正功，重力势能减少，重力做负功哦，重力势能增加，影响重力势能变化的唯一决定因素是重力做功。
 3.【答案】D 【解析】解：根据开普勒第二定律：太阳和火星连线在相等时间内扫过的面积相等，可知：近日点速率大于远日点的速率，由题意知A点的速率大，所以A点为近日点，所以为太阳所在位置，故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据开普勒第二定律：行星与恒星之间连线在相同时间内扫过的面积相等，即可根据速率大小找到近日点，从而确定太阳的位置。
此题考查开普勒第二定律，分析近日点和远日点的速率大小即可求解。
 4.【答案】C 【解析】解：重力向下，物体的位移斜向右上方，重力和位移的夹角成钝角，重力做负功，故A错误；
物体匀速运动，只受到向下的重力和向上的支持力，不受摩擦力作用，且合外力为零，所以摩擦力和合外力都不做功，故BD错误；
C.支持力向上，位移斜向右上方，支持力和位移成锐角，支持力做正功，故C正确；
故选：C。
分析物体的受力情况，找到位移的方向，根据做功的定义分析解答即可；
解决该题的关键是明确知道物体的受力情况，知道做功的定义；
 5.【答案】B 【解析】解：设路面的倾角为，作出汽车的受力图，如图
根据牛顿第二定律，得
  
又由数学知识得到
  
联立解得
  
故选：B。
要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时，由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律，结合数学知识求解车速。
本题是生活中圆周运动的问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。
 6.【答案】ABD 【解析】解：A、由速度时间图线可知，时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度不变，根据牛顿第二定律可得，，汽车的牵引力不变，根据可知，功率增大，故A错误；
B、时间内，在图像中，图像的斜率减小，加速度减小，根据可知，牵引力减小，故B错误；
CD、时刻开始汽车的功率达到额定功率且保持不变，在时刻内，速度增大，根据可知牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐减小，故C正确，D错误；
因选错误的
故选：ABD。
根据速度时间图线得出汽车的运动规律，知道图线切线的斜率表示瞬时加速度．根据牛顿第二定律求得牵引力的变化。
本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉．
 7.【答案】BC 【解析】解：由万有引力提供向心力，得：，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。故AD错误，BC正确。
故选：BC。
由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．
注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．
 8.【答案】ACD 【解析】解：C、刚放手时，小球受到重力和向下的弹力，小球开始时受到的弹簧的弹力向下，合力的方向向下；当弹簧恢复原长后，小球受到的合力仍然向下，将继续做加速运动，当弹簧的弹力大小等于重力时，小球的速度最大；小球继续向下运动，弹簧的弹力大于重力，小球做减速运动，一直到最低点，小球的动能先增大后减小，故C正确；
AB、由以上的分析可知，弹簧开始时处于压缩状态，先伸长到原长，然后继续拉长，所以弹性势能先减小后增大。故B错误，A正确；
D、小球在运动的过程中，小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，由于下落过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，所以小球的机械能先增大后减小。故D正确。
故选：ACD。
弹簧原来处于压缩状态，小球受到重力、弹簧向下的弹力和手的支持力，迅速放手后，分析小球的受力情况分析其运动情况；根据机械能守恒的条件：系统内只有重力和弹簧的弹力做功，分析能量如何变化．
本题要正确分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度，掌握机械能守恒的条件，并能根据研究对象，判断机械能是否守恒．
 9.【答案】B 【解析】解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有

解得：

轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故A错误；
B、卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故B正确；
C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度。故C错误。
D、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，故D错误。
故选：B。
根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、和向心力的表达式进行讨论即可．
本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．
 10.【答案】BD 【解析】解：ABD、两球同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有：
 
解得半径之比为：；
根据得线速度之比为1：故A错误，BD正确。
C、由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力大小相等，向心力大小之比为：：1，故C错误。
故选：BD。
两球同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，根据比较线速度大小，根据比较向心力大小，并求半径之比．
本题关键是明确同轴转动角速度相同，然后结合向心加速度公式、向心力公式、角速度与线速度关系公式列式分析．
 11.【答案】； 【解析】【分析】
小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．根据匀变速直线运动的推论，由、求出A到B或B到C的时间，再求出初速度．
平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用．
【解答】
设时间间隔为t，由，，
解得：
将，，代入求得：
故答案为：，  12.【答案】 【解析】解：、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量钩码的质量，故A错误。
B、打点计时器可以直接记录时间，不需要测量钩码下落的时间，故B错误。
C、根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解瞬时速度，不能根据求解瞬时速度，否则用机械能守恒验证机械能守恒，失去验证的意义，故C错误。
D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D正确。
故选：D。
打下C点到打下E点的过程中，重力势能的减小量为，C、E的瞬时速度分别为，，则动能的增加量为，若机械能守恒，则有：。
点的瞬时速度不为零，根据机械能守恒有：，整理得，，可知图线为倾斜的直线，纵轴截距不为零，故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
故答案为：，，。
根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤。
抓住重力势能的减小量和动能的增加量相等得出机械能守恒的表达式。
根据机械能守恒得出的关系式，从而确定正确的图线。
解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量。
 13.【答案】解：木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力以及摩擦力的作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，水平方向根据牛顿第二定律得：

竖直方向：
又：
代入解得  
末的速度：
移动的距离为：

根据功的定义式得内力F所做的功为：

根据功率的公式得：得末拉力F的瞬时功率为：

答：末，木箱的速度大小是；
内，力F所做的功是215J；
末，力F的瞬时功率是106W。 【解析】根据牛顿第二定律求出木箱移动的加速度，由速度公式即可求出末速度；
根据位移公式求出木箱移动的距离，由功的定义式求出得内力F所做的功
由功率的一般公式求出末拉力F的瞬时功率
牛顿第二定律和运动学公式解决运动学问题的基本方法，也可以运用动能定理和位移公式求解；恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘积，在求瞬时功率时要注意功率公式的选择。
 14.【答案】解：“嫦娥五号”着陆前近月环绕月球做圆周运动，设“嫦娥五号”的质量为m，月球的质量为M，根据万有引力提供向心力可得：

根据万有引力和重力的关系可得：
联立解得：；
“嫦娥五号”在离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力可得：

其中，
联立解得“嫦娥五号”在离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时的动能：。
答：“嫦娥五号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期为；
“嫦娥五号”在离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时的动能为。 【解析】根据万有引力提供向心力结合万有引力和重力的关系求解周期；
“嫦娥五号”在离月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力结合动能的计算公式求解“嫦娥五号”的动能。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
 15.【答案】解：滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小，故由牛顿第三定律可得：滑块受到的支持力为10mg，那么，对滑块在P点应用牛顿第二定律可得：，所以，；
滑块从M到P的运动过程，只有摩擦力做功，故由动能定理可得：，所以，；
滑块能恰好通过半圆轨道的最高点Q，故对滑块在Q点应用牛顿第二定律可得：，所以，；
滑块从P到Q的过程重力、阻力做功，故由动能定理可得：，所以，；
滑块从Q点做平抛运动落回水平固定轨道，故由平抛运动规律可得：，；
答：滑块在M点的速度大小为；
滑块从P点运动到Q点的过程中，克服阻力所做的功W为2mgR；
滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x为 【解析】根据牛顿第三定律求得滑块在P点受到的支持力，然后由牛顿第二定律求得速度，即可由动能定理求得在M点的速度；
根据牛顿第二定律求得在Q的速度，然后由动能定理即可求得W；
根据平抛运动规律直接求取水平位移
经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．