精品解析：北京市顺义区第二中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（解析版）

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2022—2023学年第二学期高一年级物理试卷第一部分 选择题一、选择题（本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分共60分）1. 请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题。一辆电动玩具小车，可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上点，如图所示的轻绳的长为；小车转一圈的时间为。  （1）下列物理量中，可以用来描述小车运动快慢的是（　　）A. 位移 B. 半径C. 线速度 D. 路程（2）小车角速度大小可表示为（　　）A.  B. C.  D. （3）根据题目所提供的信息，某同学判定小车做的是匀速圆周运动，可进一步推断小车所受的合力（　　）A. 保持不变 B. 大小和方向都变化C. 大小改变，方向不变 D. 大小不变，方向改变（4）小车运行一段时间后，突然将轻绳剪断，下列关于小车运动判断正确的是（　　）A. 曲线运动 B. 匀加速直线运动C. 匀速直线运动 D. 匀速圆周运动【答案】（1）C    （2）B    （3）D    （4）C【解析】【详解】（1）可以用来描述小车运动快慢的物理量是线速度。故选C。（2）根据题意小车转一圈的时间为，则小车角速度大小为
 故选B。（3）小车做的是匀速圆周运动，小车受到的合力提供向心力，则小车所受的合力大小改变，方向总是指向圆心，即方向时刻发生变化。故选D。（4）小球运行一段时间后，突然将轻绳剪断，由于电动小车受到的牵引力与阻力的合力为零，则小车做匀速直线运动。故选C。2. 请阅读下述文字完成第1题、第2题、第3题。在篮球比赛中，篮球的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，测得篮球入筐时的速度为 5m/s，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，不考虑空气阻力，g取10m/s2。  （1）以地面作为参考系，篮球被投出后在空中做（　　）A 平抛运动 B. 斜抛运动C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动（2）篮球在空中运动的过程中，重力对篮球做的功下面分析正确的是（　　）A. 做正功 B. 做负功C. 先做负功后做正功 D. 不做功（3）篮球从出手到入筐在空中运动的时间为（　　）A. s B. 2sC. 5s D. 7s【答案】（1）B    （2）C    （3）A【解析】【详解】（1）根据对称性可知，篮球被投出的速度水平面成，由于不计空气阻力，则以地面作为参考系，篮球被投出后在空中做斜抛运动。故选B。（2）篮球在空中运动的过程中，篮球先上升，后下降，则重力对篮球先做负功后做正功。故选C。（3）篮球落入篮筐时，根据题意有
 联立解得
 根据对称性可知，篮球从出手到入筐在空中运动的时间为
 故选A。3. 请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题。2020年10月12日00时57分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定机道。“高分十三号”卫星是高轨光学遥感卫星，主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领城。“高分十三号”卫星绕地球的运动可看做匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，“高分十三号”卫星在一定高度处静止不动。己知地球的半径为，“高分十二号”卫星轨道半径为。（1）“高分十三号”卫星绕地球运转的周期约为（　　）A. 6小时 B. 12小时C. 24小时 D. 36小时（2）赤道上某点随地球自转的线速度大小为。“高分十三号”卫星运动的线速度大小为。则为（　　）A.  B. C.  D. （3）研究表明，地球自转在逐渐变慢，5亿年前地球自传的周期约为22小时、假设这种趋势会不断地持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与“高分十三号”卫星相比（　　）A. 轨道半径变大 B. 向心加速度变大C. 线速度变大 D. 角速度变大【答案】（1）C    （2）A    （3）A【解析】【小问1详解】[1]从地面上看，“高分十三号”卫星在一定高度处静止不动，则“高分十三号”卫星为地球的同步卫星，绕地球运转的周期约为24小时。故选C。【小问2详解】[2]“高分十三号”卫星与地球具有相同的角速度，根据公式则故选A。【小问3详解】[3]地球自转在逐渐变慢，5亿年前地球自传的周期约为22小时、假设这种趋势会不断地持续下去，地球的其他条件都不变，则地球的自转周期边长，未来人类发射的地球同步卫星与“高分十三号”卫星相比周期变长A．根据公式则可知周期变大，轨道半径r变大，故A正确；BCD．根据公式可得可得轨道半径r变大，均变小，故BCD错误。故选A。4. 请阅读下述文字，完成第1题、第2题。如图所示，用长=0.6m的维系着装有水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”。重力加速度g取10m/s2。  （1）在最低点时，“水流星”受力说法正确的是（　　）A. 只受绳的拉力 B. 向心力C. 重力和绳的拉力 D. 重力、绳的拉力和向心力（2）最高点时速度为最高处“水流星”，水对桶底的压力大小（　　）A. 0N B. 2.5NC. 5N D. 12.5N【答案】（1）C    （2）B【解析】【小问1详解】在最低点时，“水流星”受到重力，绳的拉力，故选C。【小问2详解】设最高处的“水流星”，桶底对水的压力大小为，则对水受力分析可知解得则根据牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为2.5N。故选B。5. 请阅读下述文字，完成第1题、第2题。如图所示，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道从静止开始向下运动，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。  （1）在沿轨道向下运动的过程中，铜球的重力势能（　　）A. 逐渐减小 B. 先减小后增大C. 逐渐增大 D. 保持不变（2）在沿轨道向下运动的过程中，铜球的重力对铜球（　　）A. 做正功 B. 无做正功后做负功C. 做负功 D. 不做功【答案】（1）A    （2）A【解析】【小问1详解】在沿轨道向下运动的过程中，铜球的重力做正功，则重力势能逐渐减小，故选A。【小问2详解】在沿轨道向下运动的过程中，铜球的重力与位移的夹角为锐角，则铜球的重力对铜球做正功，故选A。6. 请阅读下述文字，完成第1题、第2 题、第3题。如图所示，某同学设计了“探究功与动能变化的关系”的实验。当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为。当用2条、3条┈皮筋重复实验时，设法使橡皮筋所做的功分别为、…（1）图中电火花打点计时器的工作电源是（　　）A. 220V 的直流电源 B. 220V的交流电源C. 4-6V的低压直流电源 D. 4-6V的低压交流电源（2）实验常提供的器材如下：长木板、小车、橡皮绳若干、电火花打点计时器、纸带、天平、电源等你认为还缺少的器材是（　　）A. 刻度尺 B. 秒表C. 圆规 D. 重锤（3）这名同学按照实验要求正确规范操作，用一根橡皮筋拉伸长弹出小车，小车运动中获得的最大速度为，接下来用三根同样的橡皮筋伸长将小车弹出，小车运动中获得的最大速度约为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】（1）B    （2）A    （3）B【解析】【小问1详解】电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电源，故选B；【小问2详解】处理实验数据时需要测量两计数点间的距离，因此还需要刻度尺，故选A；【小问3详解】设用一根橡皮筋时对小车做的功为W，则三根橡皮筋时做的功为3W，根据动能定理得解得故选B。7. 双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中，女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为，女运动员与其身上的装备总质量约为，重力加速度g取。仅根据以上信息，可估算（　　）A. 女运动员旋转的向心加速度约为 B. 女运动员旋转的角速度约为C. 男运动员对女运动员的拉力约为 D. 男运动员对冰面的压力约为【答案】A【解析】【详解】女运动员做圆锥摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，竖直方向合力为零，由Fsin45°=mg解得水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有Fcos45°=ma向解得a向=g=10m/s2假设角速度为，则有可得转动半径过小与实际情况不符，对男演员受力分析可得故选A。8. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（　　）A. 对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功B. 对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功C. 对物体，动能定理的表达式为的D. 对电梯，其所受合力做功为【答案】C【解析】【详解】ABC．物体受支持力和重力，动能定理的表达式为解得故AB错误，C正确；D．对电梯，根据动能定理可知其所受合力做功为故D错误；故选C。9. 质量为m的足球在地面1的位置以速度v1被踢出后，以速度v3落到地面3的位置，飞行轨迹如图所示。足球在空中达到最高点2的速度为v2，高度为h，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　）A. 足球由位置1到位置2，重力做功为mghB. 足球由位置1到位置2，空气阻力做功为C. 足球由位置2到位置3，重力势能减少了 D. 足球由位置 1到位置 3，外力所做的总功为 【答案】B【解析】【详解】A．足球由位置1到位置2，重力做负功，为故A错误；B．由动能定理可得足球由位置1到位置2，空气阻力做功为故B正确；C．足球由位置2到位置3，重力势能减少了而是动能变化量，因为有空气阻力做功，二者不相等，故C错误； D．足球由位置 1到位置 3，外力所做的总功为故D错误。故选B。第二部分非选择题二、填空题（共12分）10. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有___________。A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹【答案】    ①. BD##DB    ②. 球心    ③. 需要    ④. 大于    ⑤.     ⑥. AB##BA【解析】【详解】（1）[1]A．斜槽不需要光滑，只要保持末端速度相同即可，故A错误；B．只要斜槽末端水平，钢球才能在竖直方向做初速度为0的自由落体运动，其轨迹为平抛运动轨迹，故B正确；C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须要满足要求，故C错误；D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球是为了保持平抛运动每次都有相同的初速度，是充要条件，故D正确。故选BD。（2）、[2][3]根据题意可知，钢球球心对应原点，研究竖直方向运动规律时y轴与重锤线方向平行；b、 [4][5]平抛运动竖直方向上为自由落体运动，初速度为0，则根据平抛运动的规律，相等时间内竖直方向通过的位移之比为，由于A点的竖直方向速度大于0，则由，可知在竖直方向上水平方向上可知联立可得（3）[6]A．用水平喷管喷出细水柱，并拍摄片，可得水柱的轨迹是平抛的轨迹，故A正确；B．频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，故B正确；C. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板间有摩擦阻力，所以铅笔做的不是平抛运动，故C错误。故选AB。11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的科学方法是_______。 A.控制变量法                         B.累积法C.微元法                            D.放大法（2）通过本实验可以得到的结果是_______。 A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比（3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为1∶2，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（      ）  A.2∶1      B.4∶1      C.1∶4      D.8∶1【答案】    ①. A    ②. C    ③. D【解析】【详解】（1）[1]本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法，A正确。故选A。（2）[2]根据向心力公式可知在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比；质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的平方成正比；在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比；在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，C正确，ABD错误。故选C。（3）[3]皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以a轮、b轮半径之比为1:2，所以共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则根据向心力得故选D。三、计算论述题（本题共5小题，第23题、第24题各5分，第25题、第26题、第27题各6分，共28分）解题要求∶写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。12. 如图所示，用=60N的水平恒力拉动质量为=10kg的箱子，在光滑的水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，当前进位移时，求：（1）力F对箱子所做的功W；（2）箱子的速度。【答案】（1）300J；（2）7.7m/s【解析】【分析】【详解】（1）力F对箱子所做的功W=Fx=300J（2）根据动能定理解得箱子的速度13. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时周期为T，轨道半径为。已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求∶（1）火星的质量M；（2）火星表面的重力加速度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设“天问一号”的质量为m，其绕火星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有解得火星质量（2）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受万有引力等于重力，有解得火星表面的重力加速度为14. 如图所示，某同学将质量为的小球从A点水平抛出后落在地面上的点。已知小球在空中飞行的时间。A点与B点的水平距离，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求∶（1）小球水平抛出时速度大小；（2）抛球过程中人对球做功；（3）小球从A点到B点过程中重力做功的平均功率。  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球水平抛出时的速度大小为（2）根据动能定理可得抛球过程中人对球做的功为（3）A点距离地面的高度为小球从A点到B点过程中重力做的平均功率为15. 如图所示，固定光滑弧形轨道的下端与固定光滑竖直圆轨道平滑连接，圆形轨道的半径为R，P为圆轨道的最高点。将质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上某处由静止释放，小球可以进入圆轨道。已知重力加速度为g。（1）求小球恰好能通过P点时的速度大小；（2）将小球从弧形轨道距地面高处由静止释放。请你通过计算，说明小球能否通过P点。【答案】（1） ；（2） 能过P点【解析】【分析】【详解】（1）求小球恰好能通过P点时，重力提供向心力（2）将小球从弧形轨道距地面高处由静止释放，根据机械能守恒定律小球能过P点。16. 某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：(1)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积；(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；(3)此风力发电机发电的功率P。【答案】(1)7536m3；(2)162777.6J；(3)16277.8W【解析】【详解】(1)每秒冲击风车车叶的气体体积为V=SL=Svt=πR2vt=π×400×6×1m3=7536m3(2)这此气流的质量m=ρV=1.2×72536kg=9043.2kg气流的动能(3)每秒风的动能转化为的电能E电=ηEk=10%×162777.6J≈16277.8J则此风力发电机发电的功率为