河北省邯郸市鸡泽县第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

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一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.如图所示，一儿童坐在雪橇上，雪橇在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l，此过程中拉力F对雪橇做的功为（ ）
A.B.C.D.
2.下述各场景中，物体（或人）的机械能可看作守恒的是（ ）
A.从树上掉落的苹果B.乘扶梯匀速上升的顾客
C.在水里自由嬉戏的海豚D.在空中匀速下落的跳伞运动员
3.2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（ ）
A.“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度
B.“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度
C.“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大
D.“天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动
4.坐过山车时，人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺，让人感觉惊险刺激。如图所示，某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变，则该过程中（ ）
A.该游客所受合力做功为零B.该游客所受合力始终为零
C.该游客的机械能守恒D.该游客所受重力的瞬时功率一定变大
5.如图所示，将一质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为。若空气阻力可忽略，为减小石块落地时的速度，下列措施可行的是（ ）
A.仅减小mB.仅减小C.仅增大D.仅增大h
6.2020珠峰高程测量登山队于北京时间5月27日上午11时整，成功登顶珠峰，人类首次在珠峰峰顶开展重力测量。如果忽略地球自转的影响，测得一个物体在峰底的重力为，在峰顶的重力为，峰底离地心的距离为R，则峰顶到峰底的高度为（ ）
A.B.C.D.
7.如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A.太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B.火星绕太阳运行过程中，速率不变
C.土星比地球的公转周期小
D.地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求。得全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（ ）
A.若F为恒力，则F力做功为
B.若F为恒力，则F力做功为
C.若小球被缓慢移动，则F力做功为
D.若小球被缓慢移动，则F力做功为
9.如图所示，竖直固定放置一半径为R的光滑圆形管道，ab为过圆心的水平线，质量为m的小球在管状轨道内做完整的圆周运动，已知小球直径略小于管道内径，重力加速度为g。则（ ）
A.小球在水平线ab以上管道中运动时，外侧管壁对小球一定没有作用力
B.小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定没有作用力
C.小球通过最低点时的弹力大小可能为
D.若在最高点管道对小球的弹力大小为，则一定是外侧管壁对小球的作用力
10.2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km的轨道。已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。则（ ）
A.卫星运行的周期约1.6h
B.火箭的推力是空气施加的
C.“朱雀二号”的发射速度小于7.9km/s
D.发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态
三、实验题
11.（7分）如图放置实验器材，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨上，这里没有画出（视为无摩擦力），重力加速度为g。接通电源，释放托盘与砝码，并测得：
a.遮光片长度d
b.遮光片小车到光电门长度l
c.遮光片小车通过光电门时间
d.托盘与砝码质量，小车与遮光片质量
（1）小车通过光电门时的速度为________；
（2）从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为________，动能增加量为________；
（3）改变l，做多组实验，作出如图以l为横坐标，以为纵坐标的图像。若机械能守恒成立，则图像斜率为________。
12.（9分）如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
甲 乙
（1）下列做法正确的有_________。
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
E.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度，重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量________J。打下B点时重物的速度大小是________m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为，当两者间的关系式满足________时，说明下落过程中重物的机械能守恒（已知重力加速度为g）。
（4）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是________。
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力
四、解答题
13.（12分）2023年7月12日，中国载人航天工程办公室副总师张海联披露，我国计划在2030年前实现载人登月。若宇航员在月球表面的h高处由静止释放一个小球，经过时间t小球落到月球表面，将月球视为质量均匀的球体，已知月球的半径为R，引力常量为G，问：
（1）月球的密度是多少？
（2）若在月球表面发射绕月球飞行的卫星，则最小的发射速度要达到多少？
14.（12分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为，其上A、B两点间的距离为，传送带在电动机的带动下以的速度匀速运动。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带上的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（g取）
（1）传送带对小物体做的功；
（2）电动机因为传送小物体多输出的能量。
15.（14分）如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求：
（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间，
（2）摩托车落地时速度；
（3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。
参考答案：
11.
12. B 0.980 D
【详解】（1）[1]A.由重力势能转化为动能可知
所以只需验证gh和是否相等，质量不需要测量，A错误；
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上，B正确；
C.在具体操作中，用手提住纸带一端，使重物靠近打点计时器，手要远离打点计时器，这样可以在纸带上尽量多的打点，C错误；
D.为保证从速度为零开始计时，便于之后选取计数点；其次就是测量时间很短无法保证人能在合适时间开启电源，同时为了提高纸带的利用率，使纸带上尽量多的打点，因此操作中先接通电源，再释放纸带，D错误；
E.为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，E错误。故选B。
（2）[2]重力势能减小量为
[3]打点计时器的电源频率为50Hz，则打点周期为
则B点的速度为
（3）[4]根据机械能守恒可得
可得当满足关系式
说明下落过程中重锤的机械能守恒。
（4）[5]AB.重物的质量过大或重物的体积过小，要验证的公式两边能约去质量，对重物增加的动能与减少的重力势能的比较无关，故AB错误；
C.电源的电压偏低，打出的点不清晰，与误差的产生没有关系，故C错误；
D.重物及纸带在下落时受到阻力，则重物减少的重力势能有一部分转化为内能，使得重物增加的动能小于减少的重力势能，故D正确。
故选D。
13.（1）；（2）
【详解】（1）小球自由下落，有
解得月球上的重力加速度为
对月球表面的物体，有，
联立解得月球的密度
（2）近月卫星贴近月球表面做匀速圆周运动，有
解得近月卫星贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的速度为
即最小发射速度为
14.（1）255J；（2）270J
【详解】
（1）小物体刚开始运动时，根据牛顿第二定律有
解得小物体上升的加速度为
当小物体的速度为时，小物体的位移为
之后小物体以的速度做匀速运动到达B点，由功能关系得
（2）根据速度时间关系可得
相对位移为
摩擦产生的热量为
电动机做的功等于小物体的机械能增加量和小物体与传送带间因摩擦产生的热量Q之和，故电动机机多输出的能量为
15.（1）1.0s；
（2），方向与水平方向夹角为向下；
（3）
【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，则有
所以
（2）水平方向做匀速运动，则有
竖直方向做自由落体运动，则
摩托车落地时的速度大小
设落地时与水平方向的夹角为，则 得
故落地时速度方向与水平方向夹角为向下。
（3）摩托车冲上高台过程中，
根据动能定理
代入数据解得
所以，冲上高台过程中摩托车克服摩擦力所做的功为。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
A
B
B
A
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BD
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