北京陈经纶中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷

这是一份北京陈经纶中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列表示能量单位的是（ ）
A．kg·m2 / sB．kg·m / s2C．N / mD．N·m
3．如图所示，质量为m的物体由A点竖直向下运动到B点。已知A点距离地面的高度为h1，B点距离地面的高度为h2，重力加速度为g。则在此过程中，重力势能的变化量等于（ ）

A．B．
C．D．
4．在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）
A．B．
C．D．
5．2020年7月23日，我国首个独立火星探测器“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭，从文昌航天发射场成功升空。已知火星的直径约为地球的，质量约为地球的，下列说法正确的是（ ）
A．火星表面的重力加速度小于9.8m/s²
B．探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力
C．探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/s
D．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
6．一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示；第二次用斜向下的力推物体，如图2所示。两次力的大小相等，力的作用线与水平方向的夹角也相等，物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。下列说法正确的是（ ）

A．力F对物体做的功相等，合外力对物体做的功也相等
B．力F对物体做的功相等，合外力对物体做的功不相等
C．力F对物体做的功不相等，合外力对物体做的功相等
D．力F对物体做的功不相等，合外力对物体做的功也不相等
9．时刻，以一定初速度水平抛出一个小球，小球重力做功的瞬时功率为 P。不计空气阻力，下图能正确反映 P 随时间 t 变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，轻杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．关于杆对球的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．a处一定为拉力B．a处一定为推力
C．b处一定为拉力D．b处一定为推力
11．如图1所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲-起跳”动作，图1中的“·”表示人的重心。图2是由力传感器画出的F－t图线，其中1～4各点对应着图1中1～4四个状态和时刻，从1～4人的重心上升的高度为0.5 m。取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．1～4的过程中，人做功为300 J
B．2～3的过程中，支持力做正功
C．人上升的最大加速度为15 m/s2
D．人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45 s
12．如图所示，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ）
A．木板的动能一定等于fl
B．木板的动能一定小于fl
C．物块的动能一定等于
D．物块的动能一定大于
13．探究平抛运动特点的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B，竖直位移为，速度的变化量为，动能的变化量为；小球由B运动到C，竖直位移为，速度的变化量为，动能的变化量为。忽略空气阻力的影响，若，下列关系式正确的是（ ）

A．，B．，
C．，D．，
二、实验题
16．某同学利用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。使重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，6，相邻计数点之间还有1个计时点。

（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A．重物的体积越大越好
B．实验前必需用天平测出重物的质量
C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（3）图2为纸带的一部分，打点3时，重物下落的速度v3 = m/s（结果保留 3 位有效数字）。

（4）某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，他设计的实验装置如图3所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上（记为O点），用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后由静止释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地面上。该同学测得铁锁静止悬挂时到地面的距离为h，笔到铁锁的距离为l，笔到铁锁落地点的水平距离为s，若满足 （用l和h表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒。

三、解答题
17．如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，最终落到斜坡上的A点。已知起点O与A点间的距离，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量。不计空气阻力。（取，，）求：
（1）运动员在空中运动的时间t；
（2）运动员离开O点时速度的大小；
（3）运动员落到A点时的动能。

20．利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。
（1）一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，设发动机的额定功率为，在行驶过程
中汽车所受阻力 f 的大小不变，求汽车所能达到的最大速度。
（2）某地有一风力发电机（如图所示），它的叶片转动时可形成半径为r的圆面。某段时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ ，假如这个风力发电机能将空气动能转化为电能的效率为η。求此风力发电机发电的功率P。
（3）《流浪地球》激发了人们无数的幻想。设想地球逃离太阳系后绕另一恒星公转，且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样，人类就能得以继续繁衍生息。若已知此恒星单位时间内向外辐射的能量是太阳的4倍。
a．若地球绕太阳公转的半径为，地球绕此恒星公转的半径为，求；
b．已知此恒星质量是太阳质量的2倍，地球绕太阳公转的周期为，地球绕此恒星公转的周期为，求。

参考答案
一、单选题
1．【答案】D
【详解】A．，是mv动量单位与长度单位的乘积，不是能量单位，故A错误；
B．这个单位，kg是质量m单位，m/s2是加速度a的单位，因此是ma的单位，由牛顿第二定律，可知是力的单位，故B错误；
C ．N / m单位，是由力与长度的比得到的单位，不是能量单位，故C错误；
D．单位，是由力与长度的乘积得到，由力对物体做功公式，可知是J，是能量单位，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【详解】由功能关系可知
故选C。
4．【答案】C
【详解】赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．
5．【答案】A
【详解】AB．星球表面重力等于万有引力
因此星球重力加速度
代入数据解得火星重力加速度
所以，火星表面的重力加速度小于9.8m/s2，探测器在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故A正确，B错误；
CD．探测器在火星表面附近的环绕速度就是第一宇宙速度，探测器在火星表面附近做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式得
解得
代入数据解得，火星第一宇宙速度（探测器在火星表面附近的环绕速度）为
故CD错误。
故选A。
6．【答案】B
【详解】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可知，当斜向上拉时，合力
当斜下推时，合力
对比可知合力
由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功；故B正确，ACD错误。
故选B。
9．【答案】A
【详解】重力的功率为

解得

故选A。
10．【答案】A
【详解】a处合外力向上，重力向下，所以在a处杆对球的作用力为拉力。b处合外力向下，重力向下，但b处速度未知，所需向心力大小未知，因此合力的大小也未知，所以在b处可能为拉力，也可能为推力。
故选A。
11．【答案】D
【详解】A．根据图2可知，人的重力为600N，根据动能定理，有
人做功的过程是2~4，此过程人的重心升高的距离大于0.5m，所以人做功大于300J，A错误；
B．2~3过程中人受到的支持力竖直向上，但支持力的作用点没有发生位移，所以支持力对人不做功，B错误；
C．根据图2可知人在0.65s末受到的支持力最大，所以加速度最大，根据牛顿第二定律，有
C错误；
D．人从0.15~0.35s做加速度增大的加速下蹲，从0.35~0.45s做加速度减小的加速下蹲，然后从0.45~0.65s做加速度增大的减速下蹲，根据图2可知人在0.45s时合力为零，加速度为零，速度最大。D正确。
故选D。
12．【答案】B
【详解】AB．画出物块与木板运动示意图和速度图像。

对物块，由动能定理
对木板，由动能定理
根据速度图像面积表示位移可知
，
且
故
故A错误，B正确；
CD．对系统，由能量守恒定律
物块动能
故CD错误。
故选B。
13．【答案】C
【详解】因，而
可知
根据
可知
根据动能定理
可得
故选C。
二、实验题
16．【答案】 C A 1.15
【详解】（1）[1]A．重物的体积太大会造成阻力太大，误差较大，故A错误；
B．要验证的表达式
两边都有m，则实验前没必要用天平测出重物的质量，故B错误；
C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带，故C正确。
故选C。
（2）[2]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量
故选A。
（3）[3]打点3时，重物下落的速度
（4）[4]锁平抛运动的初速度
若机械能守恒，则
联立可得
三、解答题
17．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）运动员从O点水平飞出后在竖直方向有
解得
（2）运动员从O点水平飞出后在水平方向有
（3）根据机械能守恒定律有
20．【答案】（1）；（2）；（3）a．，b．
【详解】（1）当汽车达到最大速度时，汽车所受的牵引力
又因为
所以
（2）风轮机叶片转动形成的圆面面积
时间t内通过圆面的空气体积
其质量
其动能
转化成的电能
风力发电机发电的功率
（3）a．设太阳单位时间辐射的能量为P，则恒星单位时间辐射的能量为4P，地球接收能量的有效面积为。当地球绕太阳公转时单位时间接收到的能量
当地球绕恒星公转时单位时间接收到的能量
由题意可知
联立以上可得
b．设恒星质量为M，地球质量为m，轨道半径为r，周期为T，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
可得
则有