绵阳南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期5月月考物理试卷(含答案)

这是一份绵阳南山中学实验学校2022-2023学年高一下学期5月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于物体的运动，下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体，其速度一定变化
B.物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动
C.物体做曲线运动，其加速度一定变化
D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动
2．如图所示，某一小球以的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，）以下判断中正确的( )
A.小球经过A、B两点间的时间
B.小球经过A、B两点间的时间
C.A、B两点间的高度差
D.A、B两点间的高度差
3．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度大小为ω，距圆盘中心为R的位置有一个质量为m的小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，重力加速度为g。则小物块( )
A.运动周期为
B.加速度的大小为
C.受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用
D.所受合力的大小始终为mg
4．经过约38万公里、26天的漫长飞行，2019年1月3日，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面的冯卡门坑内，实现人类探测器首次月背软着陆，如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是( )
A.嫦娥四号的发射速度应该大于
B.嫦娥四号在环月轨道2上运行时机械能不守恒
C.嫦娥四号在环月轨道1上P点的速度小于在环月轨道2上P点的速度
D.嫦娥四号在环月轨道2上运动周期比在环月轨道1上运行周期小
5．如图所示，河的宽度为d，船渡河时船头始终垂直河岸．船在静水中的速度大小为，河水流速的大小为，则船渡河通过的位移为( )
A.B.C.D.
6．复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内( )
A.牵引力保持不变B.加速度逐渐变大
C.牵引力的功率D.牵引力做功
7．如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛，竖直上抛，平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )
A.每个小球在空中的运动时间相同
B.每个小球落地时的速度相同
C.重力对每个小球做的功相同
D.重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同
8．如图所示，一质量为m的小球，用长为的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能增加
B.拉力F所做的功为
C.拉力F所做的功为
D.绳的拉力所做的功为
二、多选题
9．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆形轨道，最高点为P点。现让一小滑块（可视为质点）从水平地面上向半圆形轨道运动，设小滑块在P点速度为，下列关于小滑块运动情况的分析，正确的是( )
A.若小滑块恰能到达P点，则
B.若小滑块恰能到达P点，则
C.若小滑块能通过P点，则离开P点后做自由落体运动
D.若小滑块能通过P点，则离开P点后做平抛运动
10．周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车（视为质点）以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）
A.汽车的速率为
B.汽车的速率为
C.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为
D.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为
11．2020年7月23日“天问一号”火星探测器成功发射，开启了火星探测之旅，迈出了我国行星探测第一步.“天问一号”将完成“绕、落、巡”系列步骤.假设在着陆前，“天问一号”距火星表面高度为h，绕火星做周期为T的匀速圆周运动，已知火星半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.火星的平均密度为
B.“天问一号”圆周运动的角速度大小为
C.火星表面重力加速度为
D.“天问一号”圆周运动的线速度大小为
12．如图所示，滑块套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d，现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为间距离为，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列说法中正确的是( )
A.滑块2下滑过程中，机械能减小
B.滑块2经过B处时的加速度等于零
C.物块1和滑块2的质量之比为
D.若滑块2质量增加一倍，其他条件不变，仍让滑块2从A处由静止滑到C处，滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比为
三、实验题
13．某次实验画出小球运动的轨迹如图乙中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取，则：
(1)小球做平抛运动的初速度___________m/s。（计算结果保留2位有效数字）
(2)在上面这次实验中，小球由B点运动到C点的过程中速度变化了___________m/s，方向___________。
14．气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器，可以用来“研究匀变速直线运动”、“验证机械能守恒定律”、“探究动能定理”等。
(1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为，则滑块的加速度可以表示为___________（用题中所给物理量表示）。
(2)该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块垫导轨上运动时空气阻力很小，可忽略，所以可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为验证机械能守恒定律还需测量的物理量是___________，机械能守恒的表达式为___________（用题中所给物理量和测量的物理量表示）。
(3)该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量M的前提下，忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力，探究动能定理，若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为，滑块在通过两个光电门过程中合外力做功为___________，滑块动能变化为___________。
四、计算题
15．据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，风云三号卫星已经成为及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况的重要手段。风云三号卫星属于极地轨道气象卫星，已知风云三号在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，风云三号卫星的质量为m，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。求：
(1)地球的质量M；
(2)风云三号卫星做匀速圆周运动的周期T。
16．如图所示，摩托车做特技表演时，以的速度从地面冲上高台，摩托车冲上高台过程中功率恒定为，后以与同样大小的速度从高台水平飞出。已知人和车的总质量，台高，取，不计空气阻力。求：
(1)人和摩托车冲上高台过程中牵引力所做的功W；
(2)摩托车落地点到高台的水平距离s；
(3)摩托车冲上高台过程中阻力所做的功。
17．滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如图所示。现将赛道简化为如图所示的模型：平台A和平台高度相距，粗糙水平轨道与光滑圆弧形轨道、相切于D、E点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台A以速度水平飞出，恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入轨道，滑过冲上轨道，然后返回，恰好到C点速度为零。已知人和滑板总质量，光滑圆弧对应的圆心角，圆弧形轨道半径均为，滑板与水平轨道间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数，不计空气阻力，g取求：
(1)运动员的初速度的大小；
(2)运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力的大小；
(3)水平轨道的长度L。
参考答案
1．答案：A
解析：做曲线运动的物体，其速度方向时刻改变，故其速度一定变化，选项A正确；物体所受的合外力方向变化，若合外力方向与速度方向在同一条直线上，则物体做直线运动，若合外力方向与速度方向不在同一条直线上，则物体做曲线运动，故物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，选项B错误；物体做曲线运动时加速度不一定变化，如平抛运动，选项C错误；匀速圆周运动的向心力大小不变、方向时刻指向圆心，故物体只受到垂直于初速度方向的恒力作用，物体不可能做匀速圆周运动，选项D错误。
2．答案：D
解析：AB.根据平行四边形定则知，A点竖直分速度，B点竖直分速度。则根据速度一时间关系可知小球经过A、B两点的时间
，故AB错误；
CD.根据速度一位移公式得，A、B两点间的高度差，故C错误，D正确。故选D。
3．答案：A
解析：A.根据可得，小物块的运动周期为：，故A正确；
B.根据向心加速度方程可知，故B错误；
C.受到重力、支持力、摩擦力3个力的作用，摩擦力提供向心力，故C错误；
D.小物块做匀速圆周运动，故合力提供向心力，有，故D错误；
故选A。
4．答案：D
解析：A.在地球表面发射卫星的速度大于卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运动成为行星，卫星在绕月球运行时并没有脱离地球的引力束缚，故A错误。
B.嫦娥四号在环月轨道2上运行时只有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C.嫦娥4号从环月轨道1的P点进入环月轨道2的P点是做近心运动，要使得在P点受到的万有引力大于所需向心力，所以要在P点减速，因此嫦娥四号在环月轨道1上P点的速度大于在环月轨道2上P点的速度，故C错误；
D.根据开普勒第三定律
可知轨道半径越小，周期越短。故嫦娥4号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小，故D正确；故选D。
5．答案：D
解析：渡河时间为
则沿河岸方向的位移为
则船渡河通过的位移为故选D。
6．答案：C
解析：A.动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，由，可知在动车的牵引力随速度的增大而减小，故A错误；
B.由牛顿第二定律可得，可知动车加速过程中加速度随牵引力的减小而逐渐减小，故B错误；
C.根据功率的公式可知牵引力的功率，故C正确；
D.由动能定理可知，动车行驶过程牵引力和阻力做功，牵引力做功为，故D错误。故选C。
7．答案：C
解析：A项，竖直方向四个小球速度大小不同，加速度相等，位移相同，可得出运动时间不同，故A项错误。
B项，根据动能定理，可以得出落地时的速度大小相等，由于平抛和斜抛出的小球有水平方向的分速度，合速度方向不同，故B项错误。
C项，，四个小球在竖直方向位移相等，所以重力做的功也相等，故C项正确。
D项，小球落地时的速度大小相等，方向不同，所以竖直方向的分速度大小不相等，重力做功的瞬时功率也不同，故D项错误。综上所述，本题正确答案为C。
8．答案：B
解析：A选项：重力做的功，所以小球的重力势能增加，故A错误；
B选项，C选项：小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中，重力与拉力做功，根据动能定理得：得拉力F所做的功为：，故B正确C错误；
选项：绳子拉力方向与运动方向垂直，不做功，故D错误。故选B。
9．答案：AD
解析：AB.若小滑块恰能到达P点，根据牛顿第二定律有，解得，故A正确，B错误；
CD.若小滑块能通过P点,则离开P点后只受重力作用,同时具有水平方向的速度,故做平抛运动，故C错误，D正确。故选AD。
10．答案：BC
解析：AB.在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的，由生顿第三定律可知，路面对汽车支持力大小为，在B点由牛顿第二定律可知，，得汽车的速率为，故B正确，A错误；
CD.通过A点时，由牛顿第二定律可知，，得通过A点时路面对汽车支持力大小为，由牛顿第三定律可知，汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为，故C正确，D错误。
11．答案：BD
解析：A.“天问一号”距火星表面高度为h，绕火星做周期为T的匀速圆周运动
解得火星的平均密度为，故A错误；
B.“天问一号”圆周运动的角速度大小为，故B正确；
C.根据
解得，故C错误；
D.“天问一号”圆周运动的线速度大小为故D正确；故选BD。
12．答案：ABD
解析：
13．答案：(1)2.0(2)1；竖直向下
解析：(1)通过图片可知，相邻两点的竖直位移为，故A点不是平抛运动的起点；
根据竖直方向的运动可知，
解得
在水平方向上：
解得
(2)从B到C的运动过程中，经历的时间为
，因为平抛运动的物体的加速度为重力
加速度，即速度变化量为
，方向竖直向下。
14．答案：(1)
(2)桶的质量和滑块和挡光条的质量；
(3)；
解析：（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度。
滑块经过光电门1时的瞬时速度为滑块经过光电门2时的瞬时速度为。根据得，
(2)对于沙桶和滑块组成的系统，系统的总动能增加量为
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量：
如果满足关系式，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律。
所以机械能守恒的表达式为
因此本实验还需要用仪器测量的物理量是滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m。
(3)砂桶的质量m远小于滑块的质量M，忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力，可以认为滑块所受合外力等于，则合外力做功为mgs；
遮光板依次通过两个光电门的速度分别为
滑块动能变化为：
15．答案：(1)(2)
解析：(1)设地面上物体的质量为对地面物体质量有
整理得地球质量为
(2)由引力作为向心力可得
联立可解得
16．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)摩托车冲上高台过程中功率恒定，由功率的定义式，可得牵引力所做的功
(2)飞出高台后摩托车做平抛运动，由公式可得
得出
(3)摩托车在冲上高台过程中，由动能定理可得
代入数据可得
17．答案：(1)(2)2580N(3)
解析：(1)运动员与滑板一起从平台A以速度水平飞出后做平抛运动，竖直方向有
运动员到达C点时，对速度进行分解，如图所示
则有
联立解得，
(2)运动员经过C点时的速度
运动员从C点到D点的过程，根据动能定理得
运动员在D点时，根据牛顿第二定律得
联立解得，
根据牛顿第三定律可知运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力为2580N；
(3)运动员从C点滑下到再次返回C点的过程，由动能定理得
解得