2020-2021学年河北省张家口市宣化第一中学高一下学期6月月考物理试题（无答案）

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2020-2021学年下学期宣化一中高一月考物理试卷（6月份）如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则
A. 重力对两物体做功相同
B. 重力的平均功率
C. 到达底端时重力的瞬时功率相同
D. 到达底端时两物体的机械能不相同如图所示，点和点称为地月连线上的拉格朗日点。在点处的物体可与月球同步绕地球转动。在点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕点绕行。我国中继星鹊桥就是绕点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为、，信号传播速度为c。则
A. 鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度
B. 处于点的绕地球运转的卫星周期接近28天
C. 嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为
D. 处于点绕地球运转的卫星其向心加速度小于地球同步卫星的加速度关于功率，下列说法正确的是A. 力对物体做的功越多，功率就越大
B. 做功时间短的机械功率大
C. 完成相同的功，用的时间越长，功率越大
D. 功率大的机械在单位时间里做的功多有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，不计摩擦，下列说法中正确的是A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大
D. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点，在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，则当A球滑到N点时，轻杆对B球做的功为A. mgR B.  C.  D. 如图所示，斜面顶端A与另一点B在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等，小物体甲沿光滑斜面以初速度从顶端A滑到底端，乙以同样的初速度从B点抛出，不计空气阻力，则
A. 两物体落地时速率相同
B. 两物体落地时，重力的瞬时功率相同
C. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同
D. 从开始运动至落地过程中，重力的平均功率相同物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力而其它力不变，它不可能做A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 变加速曲线运动 D. 匀加速曲线运动如图所示，半径分别为R和2R的两个圆盘A、B处于水平面内，两者边缘接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴及转动。一个可视为质点的小滑块位于转盘B上的C点，与转轴的距离为已知滑块与转盘间的动摩擦因数为，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。现使转盘B的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘B发生相对运动时，转盘A的角速度大小为A.  B.  C.  D. 如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球。线长为小车以速度做匀速直线运动，当小车突然碰到障碍物而停止运动时。小球上升的高度的可能值是   A. 等于
B. 小于
C. 大于
D. 等于2L如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿固定在斜面上，倾角为的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是
A. 甲球和乙球运动到地面时的速度相同
B. 甲乙两球的质量之比为：：1
C. 甲乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为：：1
D. 甲乙两球的动能均为时，两球高度相同如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的A. 此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供
B. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用
C. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用
D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有侧压力作用在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中，弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量．现有两组同学分别按图甲让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面和图乙让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度两组不同的测量方案进行测量．请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m及图中各量之间的关系______；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是______；两种设计方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对另一种形式的能_____的测量．
如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。现进行试验，无人机的质量为，设运动过程中所受空气阻力大小恒为，当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞，经时间时离地面的高度为，取。求：
其动力系统所能提供的最大升力F；
无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W；
无人机从处，由于动力设备故障，突然失去升力而坠落至地面，求无人机所受落至地面时的速度。



 如图所示，在以角速度匀速转动的水平圆盘上放一质量m的滑块，滑块到转轴的距离r，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动两者未发生相对滑动。求：
圆盘的转动周期；
滑块运动的线速度大小；
滑块受到的向心力大小
  






 如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为一个质量为m的小车可视为质点在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点已知重力加速度为g。
求：点距水平面的高度h；
在B点轨道对小车的支持力的大小。







 如图所示，有一光滑轨道ABCD，其中AB沿竖直方向，BCD为竖直面内的半圆轨道，圆心在O，半径为R，B、O、D在同一水平面上．一个质量为m的小物块，以一初速度从A点向下沿轨道运动，不计空气阻力，若物块通过轨道的最低点C时的速度为，求：
物块在C点对轨道的压力多大；
物块在A点时的速度；
物块离开D点后能上升的最大高度．






 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的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，取求：
传送带对小物体做的功．
电动机因物体A而多消耗的电能．






          2020-2021学年下学期宣化一中高一月考物理试卷（6月份）答案和解析1.【答案】AB
 【解析】解：A、重力对物体做功为：，由于m、g、h都相同，则重力对两物体做功相同，故A正确；
B、A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，下落的高度相同，A竖直方向的分加速度小于g，所以A的运动时间大于B的运动时间，而重力对两物体做功相同，根据有，故B正确；
C、由机械能守恒定律可得：，则得，则知两个物体到达同一水平面时速度大小相等，设为v。A到达底端时重力的瞬时功率为，是斜面的倾角。B到达底端时重力的瞬时功率为，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，故C错误；
D、初始时两个物体的机械能相同，在运动过程中，两个物体的机械能都守恒，所以到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；
故选：AB。
根据质量和下降的高度关系，根据分析重力做功关系。重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积。由机械能守恒定律分析到达底端时两物体的机械能关系。
解决本题时要注意重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积。
2.【答案】BD
 【解析】解：A、逃逸速度是卫星脱离地球引力束缚的速度，即为第二宇宙速度，可知，“鹊桥”的发射速度应小于逃逸速度，故A错误；
B、根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，约为28天，故B正确；
C、鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为、，到地表的距离要小一些，则嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为t要小于，故C错误；
D、由可知处于点绕地球运转的卫星其向心加速度小于月球的向心加速度，由，可知月球的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，则卫星其向心加速度小于地球同步卫星的加速度，故D正确。
故选：BD。
地球的逃逸速度就是地球的第二宇宙速度。卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，根据，及，比较线速度和向心加速度的大小。
本题考查万有引力的应用，在解题时要注意“鹊桥”中转星与月球绕地球有相同的角速度这个隐含条件，要掌握卫星的加速度公式，并能熟练运用。
3.【答案】D
 【解析】解：
A、功率与做功多少和时间都有关系，时间不确定，功率大小不能确定。故AB错误；
C、由可知，做功相同，用的时间越长，功率越小，故C错误；
D、由可知，功率大的物体在单位时间内做功越多，故D正确；
故选：D。
功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量．功率的大小与做功多少和所用时间都有关系．
功率用来比较物体做功快慢，做功快不等于做功多，功率大不等于做功大．
4.【答案】BC
 【解析】解：A、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图。侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变。故A错误。
B、第二定律得可知，h越高，r越大，不变，则v越大。故B正确。
C、根据牛顿根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，不变，则T越大。故C正确；
D、如图向心力，m，不变，向心力大小不变。故D错误。
故选：BC。
摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变。h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小。
本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，研究不变量，再分析变化的物理量。
5.【答案】B
 【解析】【分析】
两球组成的系统机械能守恒，由系统的机械能守恒和两球速率相等的关系列式，即可求出A到达N点时的速度，再对B球，运用动能定理求解功．
解决本题的关键要把握住系统的机械能守恒，运用动能定理求变力的功，要注意对于单个小球，机械能并不守恒．
【解答】
根据几何知识可得：AO与竖直方向的夹角为。
由系统的机械能守恒得：
 
其中                         
对B，运用动能定理得：  
联立以上各式得：轻杆对B球做的功
故选：B。
6.【答案】AC
 【解析】解：AC、根据动能定理知，，由于A、B两球下降的高度相同，则重力做功相等，初动能相等，则末动能相等，可知两物体落地的速率相同，故AC正确。
B、B球仅受重力作用，做匀变速曲线运动，落地时速度方向与A球落地时速度方向不同，根据知，重力的瞬时功率不同，故B错误。
D、由于两球在整个过程中重力做功相等，但是运动的时间不同，则重力的平均功率不同，故D错误。
故选：AC。
根据动能定理比较落地的速率大小；结合落地的速度方向，根据瞬时功率的公式比较重力的瞬时功率；根据下降的高度比较重力做功；结合运动的时间比较重力做功的平均功率。
解决本题的关键知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关。注意B球不是做直线运动，而是做曲线运动。
7.【答案】C
 【解析】【分析】
物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，余下的力的合力与撤去的力大小相等，方向相反，根据撤去的力与速度方向的关系分析运动情况。
本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．物体在几个力作用下匀速直线运动时，其中任何一个力与速度方向可以成任意夹角，要考虑所有可能的情况，不能遗漏。
【解答】
若撤去的力与原速度方向相反，则剩余力的合力恒定，而且与速度方向相同，则物体做匀加速直线运动．若撤去的力与原速度方向相同，则剩余力的合力恒定，而且与速度方向相反，则物体做匀减速直线运动．故匀变速直线运动是可能的，故AB正确；
物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，若撤去的力与原速度方向不在同一直线上，物体的合力与速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，且是匀变速曲线运动，故C错误，D正确。
本题选择错误的，故选：C。
8.【答案】B
 【解析】解：对小滑块向心力等于最大静摩擦力，，
所以大圆盘转动的角速度为，
B点的角速度为，
所以A点的线速度大小为，
则A点的角速度为，
故ACD错误，B正确；
故选：B。
根据最大静摩擦力提供向心力求出大圆盘的角速度；
根据摩擦传动边缘线速度大小相等求出小轮边缘的线速度，再由公式求角速度；
解决该题需明确知道同轴转动和摩擦传动的线速度角速度的关系，熟记公式；
9.【答案】ABD
 【解析】【分析】
本题由多种可能性，在分析问题的时候一定要考虑全面，本题考查的就是学生能不能全面的考虑问题．
小球在运动的过程中机械能守恒，由机械能守恒可以求得小球能到达的最大高度．如果小球可以达到最高点做圆周运动的话，那么最大的高度就是圆周运动的直径． 
【解答】
A如果小球的速度恰好使小球运动到与悬点等高位置，由机械能守恒可得：
，
则最大高度是：．
A、若初速度小于此时的值，则由机械能守恒定律可知．
B、如果小球的速度使小球上升的最大高度大于L，而小于2L，小球将不能做完整的圆周运动，而后离开圆轨道，此时在最高点小球有一定的速率，设为v，则有：
 ，，则．
D、如果小球的速度能使小球做完整的圆周运动，则最大高度为2L．
C、小球上升的最大高度不可能大于．
故选ABD。
10.【答案】BC
 【解析】解：A、两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，，解得，甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等，方向不同，故A错误；
B、由机械能守恒定律得，对甲球：，对乙球：，解得：：：1，故B正确；
C、两球重力的瞬时功率为：，
甲、乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为：，故C正确；
D、甲、乙两球的动能均为时，两球高度之比为：：：4，故D错误；
故选：BC。
根据机械能守恒条件判断机械能是否守恒；根据动能定理求出两球的质量之比；
根据功率公式求重力瞬时功率之比；求出两球的高度，然后求出其比值。
本题是一道图象题，由图象求出动能与位移关系、应用动能定理、功率计算公式即可正确解题。
11.【答案】AB
 【解析】解：A、因为内、外轨道均不受侧压力的作用，所以火车只受重力和支持力作用，所以火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供，故A正确
B、当速度为v时，重力支持力合力刚好提供向心力，火车大于速度v时，重力支持力合力不足以提供所需向心力，具有离心趋势，所以外轨将受到侧压力作用，故B正确
C、当速度为v时，重力支持力合力刚好提供向心力，火车速度小于v时，重力支持力比所需向心力大，具有近心趋势，所以内轨将受到侧压力作用，故C错误
D、通过以上分析，D错误。
故选：AB。
火车以轨道的速度v转弯时，内、外轨道均不受侧压力的作用，由其所受的重力和支持力的合力提供向心力。当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，由此分析火车所受侧压力情况。
本题的关键要抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析。
12.【答案】；滑块的质量；动能。
 【解析】【分析】
甲方案：通过压缩的弹簧，释放弹性势能转化为滑块的动能，滑块做平抛运动，测量出水平与竖直位移，从而求出平抛速度，进而确定抛出动能，即得到弹簧的弹性势能．
乙方案：由图可知，弹簧释放后，转化为动能，通过光电门测量出瞬时速度，从而求出弹簧的弹性势能。
考查如何通过实验来测量弹簧的弹性势能，可以将弹性势能转化为动能，也可将弹性势能转化为重力势能．瞬时速度可通过平抛来确定，也可以通过光电门来求得。
【解答】
甲方案中，滑块做平抛运动，由水平与竖直位移可求出平抛速度，则为：，所以弹簧的弹性势能为：；
乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度通过光电门来测瞬时速度外，还要直接测量滑块的质量；
上述两种方案均是将弹性势能转化为动能。
故答案为：； 滑块的质量；动能。
13.【答案】解：无人机以最大升力竖直向上起飞过程做初速度为零的匀加速直线运动，则有
 
可得
根据牛顿第二定律得
 
解得
无人机在时的速度为
无人机从h上升到H的过程中，根据动能定理得
 
代入数据解得：
无人机从失去升力而坠落至地面的过程，根据动能定理得
 
解得无人机所受落至地面时的速度为
答：
其动力系统所能提供的最大升力F是28N；
无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W是416J；
无人机所受落至地面时的速度是。
 【解析】无人机以最大升力竖直向上起飞过程做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间公式求出加速度，再结合牛顿第二定律求出最大升力F的大小。
先由求出无人机在时的速度，无人机从h高度上升到H高度的过程中，根据动能定理求动力系统所做的功；
研究无人机从失去升力而坠落至地面的过程，根据动能定理求无人机所受落至地面时的速度。
本题的关键是要正确分析无人机的受力情况以及运动情况，涉及时间时，根据牛顿第二定律和运动学基本公式相结合研究，涉及力在空间的效果时，利用动能定理研究。
14.【答案】解：根据角速度和周期的关系可知，滑块的周期。
滑块运动的线速度大小 。
滑块受到向心力。
答：圆盘转动周期为。
滑块运动的线速度大小为。
滑块受到向心力为。
 【解析】根据角速度和周期的关系、线速度与角速度的关系、向心力与角速度的关系分析作答。
解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，以及知道线速度与角速度的大小关系。
15.【答案】解：小车在C点有：
解得：，
由A运动到C，根据机械能守恒定律得：
解得：
由A运动到B，根据机械能守恒定律得：
解得：
小车在B点有：
解得：
答：
点距水平面的高度h为；
在B点轨道对小车的支持力的大小为6mg。
 【解析】由题意，小车恰能通过圆形轨道的最高点C，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小车过C点的速度，由A运动到C，根据机械能守恒定律求解h。
由A运动到B，根据机械能守恒定律求出小车过B点的速度，根据重力和轨道的支持力的合力提供向心力，列式求解在B点轨道对小车的支持力的大小。
涉及力在空间的效应，要优先考虑动能定理。对于圆周运动，涉及力的问题，往往根据向心力进行分析处理。
16.【答案】解：在最低点根据牛顿第二定律可知：，
解得：
根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为10mg
物块从A到C过程，由机械能守恒定律得：

由题意有：
解得：
对整个过程，由机械能守恒得：
  
解得：
答：物块在C点对轨道的压力为10mg；
物块在A点时的速度为
物块离开D点后能上升的最大高度为．
 【解析】在最低点根据牛顿第二定律求得相互作用力
物块运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律列式，求解物块在A点时的速度；
物块离开D点后做竖直上抛运动，机械能守恒仍守恒，对整个过程列式可求得最大高度．
本题是机械能守恒定律的应用问题，关键要灵活选择研究对象，注意重力势能的相对性．
17.【答案】解：物体刚放上A点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体作匀加速直线运动，此时物体的加速度为：
；
假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为：

假设成立，物体加速达到后，将匀速向上运动，到达B点时速度仍为，所以从A到B，由动能定理有：

代入数据解得：
由功能关系可知，电动机做的功等于物块增加的机械能和因滑动摩擦而产生的内能，所以相对滑动时牧场与传送带间的相对位移为：

所以，由功能关系得：电动机因物体A而多消耗的电能为：

答：
传送带对小物体做的功是255J．
电动机因物体A而多消耗的电能是270J．
 【解析】由牛顿第二定律可求得物体运动的加速度；而物体和传送带速度相等时二者相对静止，由位移公式可求得物体加速上滑的位移；则由动能定理即可求得摩擦力对物体所做的功；
电动机所做的功转化为物体增加的机械能和系统增加的内能；由功能关系可求得电动机多消耗的电能．
本题为传送带问题，要注意分析物体在传送带上的受力情况及运动情况，正确分析能量的转化情况，利用牛顿第二定律及动能定理、功能关系等方法研究．