甘肃省武威市2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题（含答案）

这是一份甘肃省武威市2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题（含答案），共12页。试卷主要包含了本卷主要考查内容，5倍等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：必修第二册第五章到第八章。
一、选择题：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.关于功和能，下列说法正确的是（ ）
A.作用力做正功时，反作用力也有可能做正功
B.只要物体受力的同时又发生了位移，则该力一定对物体做功
C.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
D.物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒
2.关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（ ）
A.开普勒通过自己长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了行星运动定律
B.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的中心上
C.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小
D.根据开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
3.如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为，a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动.下列说法正确的是（ ）
A.钢球①、②角速度大小之比B.钢球①、②线速度大小之比
C.钢球①、②加速度大小之比D.钢球①、②受到的向心力大小之比
4.如图甲所示，“水秋千”是我国古代的五种水上运动，最早在宋人孟元老《东京梦华录》中就有记载.表演过程如图乙所示，表演者手握固定在竖直桅杆O点轻绳的一端，用力荡起至与桅杆夹角为的A点时，表演者松手沿垂直轻绳方向飞出.已知在空中经过最高点B时的速度大小为v，重力加速度为g，表演者可视为质点，整个过程船静止不动，绳子始终伸直，不计空气阻力.若A点到水面的高度为AB间高度的4倍，则落水点到A点的水平距离为（ ）
甲 乙
A.B.C.D.
5.如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，质量为m、可视为质点的陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转，半径均为R，陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道半径的方向，大小恒为6mg.不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度最小值为
B.陀螺在轨道内侧运动的过程中，无论速度取何值，均不会脱离轨道
C.当陀螺在轨道外侧运动时，只要速度不超过，即可保证其始终不脱离轨道
D.若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，则其所受合外力的大小为2mg
6.如图所示是游乐场中的水滑梯，可视为由光滑的倾斜轨道和粗糙的水平轨道组成，两部分平滑连接.水平轨道的长度为，若质量为的游客从水滑梯的倾斜轨道顶端滑下，到倾斜轨道最低点时的速度为，游客在水平轨道上受到的阻力大小与重力大小成正比，游客运动到水平轨道的末端时速度正好为0，取重力加速度.下列说法正确的是（ ）
A.倾斜轨道的高度为10m
B.游客运动至水平轨道中间位置时的动能为2500J
C.游客在水平轨道上运动时阻力的平均功率大小为500W
D.游客在水平轨道上运动时阻力的大小是重力的0.5倍
7.如图所示，滑轮大小可忽略的倾斜传送带以恒定速率顺时针转动，将小物块（可视为质点）轻放在传送带底端P点，小物块运动至传送带顶端.在小物块运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小物块所受摩擦力做的功等于小物块动能的增加量
B.若小物块运动到顶端时恰好与传送带共速，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于小物块增加的动能
C.若小物块运动到顶端时怡好与传送带共速、两者间因摩擦而产生的内能恰好等于小物块增加的机械能
D.无论小物块与传送带是否达到共速，电动机额外消耗的电能一定等于小物块克服重力做的功与两者间产生的摩擦热之和
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.如图所示，滑块穿过光滑的水平杆，滑块的下端用轻绳拴接一小球，现恰好水平拉直细线，将小球由静止释放，经过一段时间小球运动到滑块的正下方.则小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.轻绳对滑块做正功B.轻绳对小球做正功
C.小球的机械能守恒D.滑块和小球组成的系统，机械能守恒
9.华为Mate60Pr成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，该手机的卫星通信功能可以让我们在无信号环境下，通过“天通一号”系列卫星与外界进行联系.“天通一号”系列卫星为地球同步静止卫星，目前我国已发射有“天通一号”01、02、03卫星，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动.关于“天通一号”系列卫星下列说法正确的是（ ）
A.三颗卫星有可能经过甘肃省上空
B.三颗卫星的轨道半径一定都相等
C.三颗卫星的运行速度均小于7.9km/s
D.三颗卫星的线速度小于位于地球表面赤道上物体的线速度
10.如图甲所示，一足够长的木板静置于水平地面上，右端放置一可视为质点的小物块.在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，整个过程木板运动的图像如图乙所示.已知小物块的质量，木板的质量，物块与木板间及木板与地面间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，物块始终未从木板掉落.下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.物块与木板及木板与地面间的动摩擦因数大小为
B.拉力F的大小为36N
C.整个过程小物块相对木板运动的位移大小为2.25m
D.整个过程系统因摩擦而产生的热量为90J
三、非选择题：本题共5小题，共57分.
11.（6分）用如图甲、乙的两种装置来分析平抛运动.如图甲所示，用小锤击打弹性金属C，球A沿水平方向飞出，做平抛运动，与此同时，与球A相同的球B被松开做自由落体运动，改变实验装置离地面的高度，多次实验，总是______（填“A球先”“B球先”或“两球同时”）落地。在同一高度改变小锤击打的力度，改变球A的初速度，多次实验，总是______（填“A球先”“B球先”或“两球同时”）落地，这说明做平抛运动的球A在竖直方向上的运动情况与球B相同，为______.如图乙所示：M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切.其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现总是______（填“A球先”“B球先”或“两球同时”）到达E处.改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球______（填“能”或“不能”）发生碰撞.这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同，为______.
甲 乙
12.（8分）如图所示，为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律，电源频率为50Hz，打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落.
甲 乙 丙
（1）按正确实验操作将重锤由静止释放.按实验要求正确地选出纸带，O是打下的第中个点，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离，如图乙所示，若重锤的质量，查表可知当地的重力加速度，则从打下O点到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量大小______J，动能的增加量大小______J（计算结果均保留3位有效数字）.结果发现略大于，原因可能是______.
（2）用h代表重锤下落的距离，重锤的动能与h变化的关系图像如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定，已知图像的斜率为k，那么重锤受到的阻力大小为______（用题中给出相关物理量的字母表示）.
13.（10分）如图所示是一款用来运载货物的小型电动货车.某次小货车在水平地面上由静止开始匀加速启动运送货物，已知货车与货物的总质量为，匀加速的加速度大小为，行驶距离发动机刚好达到额定输出功率，此后保持该功率继续运动，整个过程所受阻力大小恒为货车与货物总重的0.2倍，重力加速度.求：
（1）小货车匀加速阶段经历的时间t及匀加速阶段的最大速度的大小；
（2）小货车发动机的额定输出功率P的大小及整个运动过程中的最大速度的大小.
14.（15分）如图所示，一人骑摩托车做特技表演，从水平平台出发，从平台端点C水平飞出，恰好能从固定在竖直面内的圆弧轨道的D点沿切线进入轨道，并沿轨道恰好能运动到最高点B，O为圆心.已知圆弧轨道的半径，OD连线与竖直方向间夹角为，人与摩托车整体的质量，测得经过D点时对轨道的压力大小.人与摩托车整体视为质点，不计空气阻力，重力加速度，，.求：
（1）人与摩托车整体经过B点时的速度大小；
（2）人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小及从C到D的飞行时间；
（3）沿圆弧轨道从D运动到B点的过程中克服摩擦力做的功.
15.（18分）如图所示，一倾角为的斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，顶端固定一大小可忽略的轻质定滑轮O.一轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2m的物块Q连接.跨过定滑轮O的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为m的物块P连接.初始时，物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为；Q静止于D点且恰好与斜面之间无摩擦，D点上方光滑（含D点），下方粗糙，Q与粗糙段之间的动摩擦因数为.已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度为g，弹簧劲度系为，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳均与斜面平行，水平直杆与斜面在同一竖直平面内，不计滑轮处的摩擦，物块P、Q均可视为质点，，.
（1）求物块P在A点时轻绳的拉力大小；
（2）若某时刻撤去水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角，求物块P到B点时的速度大小；
（3）若P在A点保持外力F存在的情况下，某时刻剪断轻绳，求此后物块Q运动过程中的最大速度的大小.（已知弹性限度内弹簧的弹性势能大小为，k.为劲度系数，x为形变量）
2023～2024学年度第二学期第二次月考·高一物理
参考答案、提示及评分细则
1.A作用力和反作用力有可能都做正功，例如两个受到彼此吸引力而靠近的异名磁极，A正确；物体受力的同时又发生了位移，如果力与位移垂直，则该力对物体不做功，B错误；物体的动能不变，说明它的速率不变，速度方向可能在变化，所受的合外力不一定为零，C错误；物体所受的合外力为零，物体的机械能不一定守恒，例如竖直向上做匀速运动的物体，合外力为零但机械能增大，D错误.
2.C第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，选项A错误；根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，选项B错误；根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，选项C正确；所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D错误.
3.B 皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，根据，得，根据同轴转动角速度相等，钢球①、②角速度大小之比，错误；根据得，钢球①、②线速度大小之比，B正确；钢球①、②加速度大小之比，错误；钢球①、②受到的向心力大小之比，故D错误.
4.A 由运动的合成与分解以及几何关系可知，表演者在点时竖直分速度大小为，则从点到最高点所用时间为，设间高度为，由逆向思维有，则从点落到水面有，得，则表演者从点松手到落水总时间为，则水平距离大小为，则仅有A正确.
5.B 陀螺在轨道内侧运动时：最高点最容易脱离轨道，受力分析可知：，，故任何速度都不会脱离轨道，最高点的最小速度无限趋近于0，A错误，B正确；陀螺在轨道外侧运动时：到最低点，轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，陀螺所受的重力为mg，最低点的速度为，受力分析可知：，由题意可知，当时，陀螺通过最低点时的速度为最大值，解得，C错误；设陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时，陀螺所受的向心力：，陀螺所受合外力为，D错误.
6.C 游客在倾斜轨道上下滑时，由机械能守恒定律可得，解得倾斜轨道的高度为，错误；设游客运动至水平轨道中间位置时的速度为，加速度大小为，由直线运动规律可知，，可得，则游客运动至水平轨道中间位置时的动能为，B错误；游客在水平轨道上运动的时间为，由动能定理可得阻力做的功为，则阻力的平均功率大小为，正确；游客在水平轨道上运动，设阻力是重力的倍，由动能定理可得，解得，D错误.
7.C 根据功能关系可知，小物块所受摩擦力做的功等于小物块机械能的增加量，错误；设传送带的速率为，若物块运动到顶端时恰好与传送带共速，此过程经历的时间为，根据动能定理可知，物块增加的动能，因摩擦而产生的内能为，错误；由功能关系可知，物块增加的机械能等于除重力以外的力（摩擦力）对它做的功，即，正确；根据能量守恒可知，电动机额外消耗的电能，错误.
8. 小球下落的过程中，滑块加速运动，则滑块的动能增加，滑块的机械能增加，对滑块和小球组成的系统，只有重力和系统内的弹力做功，系统的机械能守恒，D正确；滑块的机械能增加，则轻绳对滑块做正功，正确；小球的机械能减少，则轻绳对滑块做负功，错误.
9.BC “大通一号”系列卫星为地球同步静止卫星，故周期、角速度与地球自转的周期和角速度相等，由得，则该系列卫星的轨道半径均相等，且同步地球卫星的轨道平面一定与赤道平面重合，故一定不可能经过甘肃省上空，由可知卫星运行速度一定小于第一宇宙速度，由可知，地球表面赤道上的物体角速度与同步卫星相等，由于半径小，故线速度小于同步卫星的线速度，综上可知正确，错误.
10. 在内木板的加速度为，由牛顿第二定律有解得，A错误；在的时间内木板的加速度为，由牛顿第二定律，解得，B正确；由图像可知，在时木板的加速度发生了变化，说明物块对木板的摩擦力方向发生了变化，则此时物块的速度与木板速度大小相等，由于动摩擦因数相等，故此后两者一起减速至0，则对于小物块在内的对地位移大小为，此过程木板的对地位移大小由图像可得，则整个过程物块相对木板运动的位移大小为，C正确；整个过程物块与木板间因摩擦而产生的热量为，在后对整体由牛顿第二定律，可得木板的加速度为，结合图像的面积等于位移可知，木板全过程运动的距离为木板与地面间因摩擦而产生的热量为，则整个系统因摩擦产生的热量为，则正确.
11.两球同时 两球同时 自由落体运动 两球同时 能 匀速直线运动（每空1分，共6分）
解析：与球A相同的球B被松开做自由落体运动.改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地.在同一高度改变小锤击打的力度，改变球A的平抛初速度，多次实验，两球也总是同时落地.这说明做平抛运动的球A在竖直方向上的运动情况与球B相同，为自由落体运动；两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球同时到达E处.改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球总是发生碰撞.这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同，为匀速直线运动.
12.（1）0.479（2分） 0.475（2分） 阻力的影响（2分，只要写出阻力或明确写出何种阻力或其他合理答案均可得分）
（2）（2分，结果正确，化简形式不同的可得分）
解析：（1）从起点到打下计数点的过程巾，重物重力势能的减少量，代入数值计算得，由于交流电频率.则打点时间间隔，又因为点瞬时速度等于段的平均速度，代入数值计算得，从起点到打下计数点的过程中，重物动能的增加量，代入数值计算得，重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能.
（2）从起点重物下落的过程中，重物动能的增加量，从起点重物下落的过程中，对重物受力分析，由牛顿第二定律有，从起点重物下落的过程中，对重物由氺加速直线运动速度位移关系式变形，得末速度为，联立以上公式可得，根据图像可知，斜率为，计算得.
13.解：（1）由（1分）
解得（1分）
由（1分）
解得（1分）
（本小题其他合理方法求得正确结果同样得分）
（2）由牛顿第二定律有（1分）
解得此时发动机提供的牵引力大小为（1分）
由（1分）
解得（1分）
整个过程达到最大速度时，货车做匀速直线运动
则此时牵引力大小（1分）
则有（1分）
14.
解：（1）人与摩托车整体恰好经过最高点，则有（2分）
解得（2分）
（2）在点对整体受力分析如图所示，则有（2分）
代入数据解得（1分）
由几何关系可得整体从点飞出时的速度大小为
（1分）
设从到的飞行时间为，由几何关系有
（2分）
代入数据解得（1分）
（3）设从到点的过程中，克服摩擦力做功为，由动能定理有（2分）
代入数据解得（2分）
15.解：（1）对物块P在A点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力T竖直向上的分力与其重力大小相等，有（2分）
解得（1分）
（2）对物块在点时进行受力分析，在沿斜面方向上有（1分）
解得（1分）
物块到点时，由几何关系可得，物块沿斜面向下滑的距离：（1分）
由此可见，弹簧此时压缩量为（1分）
所以此时弹簧的弹性势能与物块在点时的相同，从点运动到点的过程中，整个系统由能量守恒有（2分）
又物块到点时，、速度满足：（1分）
联立解得（1分，化简形式不同但结果正确均可得分）
（3）剪断轻绳后，物块下滑至合外力的0时速度最大，设此时弹簧压缩量为，则有（2分）
解得（1分）
对物块由功能关系有
（2分）
（2分，化简形式不同但结果正确均可得分）