2021_2022学年辽宁省丹东市凤城市第一中学高一（下）月考物理试卷（4月）(含答案解析)

2021~2022学年辽宁省丹东市凤城市第一中学高一（下）月考物理试卷（4月）

1.  关于曲线运动，下列说法不正确的是(    )

A. 曲线运动的速度大小可能不变
B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零

2.  如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是(    )
 

A. 质点从M到N过程中速度大小保持不变
B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D. 质点在MN间的运动不是匀变速运动

3.  如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细杆一端，绕细杆的另一端O在竖直面内做圆周运动，小球转到最高点A时，线速度大小为，则(    )
 

A. 细杆受到的拉力 B. 细杆受到的压力
C. 细杆受到的拉力 D. 细杆受到的压力

4.  一人用力踢质量为1 kg的足球，使球由静止以的速度沿水平方向飞出，假设人踢球时对球的平均作用力为200 N，球在水平方向运动了20 m，那么人对球所做的功为(    )

A. 50 J B. 200 J C. 4 000 J D. 非上述各值

5.  如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。一小球在圆轨道左侧的A点以速度平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  中国自主研发的北斗二号卫星系统在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36 000 km的地球同步轨道上，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20 000 km。则下列说法中正确的是(    )

A. 美国所有GPS的卫星所受向心力大小均相等
B. 美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度小
C. 北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度
D. 北斗一号系统中三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小

7.  一个质量为的物体以的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是(    )

A. 物体的重力势能减少了2mgh B. 物体的动能增加了2mgh
C. 物体的机械能保持不变 D. 物体的机械能增加了2mgh

8.  地球赤道表面上的物体重力加速度为g，物体在赤道表面上随地球自转的向心加速度为a，设此时地球自转的转速为，假设使地球的转速增大为，赤道表面上的物体就会“飘”起来，等于(    )

A.  B.  C.  D.

9.  雨滴由静止开始下落不计空气阻力，遇到水平方向吹来的风，设风对雨滴持续作用，下列说法中正确的是(    )

A. 雨滴质量越大，下落时间将越短 B. 雨滴下落时间与雨滴质量大小无关
C. 同一雨滴风速越大，着地时动能越小 D. 同一雨滴风速越大，着地时动能越大

10.  一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图像中可能正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

11.  如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿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像如图乙所示。下列说法正确的是(    )

A. 甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒
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

12.  如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是(    )

A. 电梯地板对物体的支持力所做的功等于
B. 电梯地板对物体的支持力所做的功大于
C. 钢索的拉力所做的功等于
D. 钢索的拉力所做的功大于

13.  在做“研究平抛运动”的实验时，某同学用铅笔描出了经过空间三点A、B、的位置和一条竖直线之后，就取下图纸，忘了标出初始位置O，在图纸上过A点作竖直向下的y轴和水平的x轴，定出了A、B、三点坐标，如图所示，由图中的数据可知，小球平抛运动的初速度为______，B点的速度为______，按图示坐标轴，可知平抛运动小球的初始位置的坐标为______。取

14.  在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，

下列器材中不必要的一项是________只需填字母代号。

A.重物     纸带      天平     

D.50 Hz低压交流电源     毫米刻度尺

关于本实验的误差，说法不正确的一项是__________。

A.选择质量较小的重物，有利于减小误差

B.选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2 mm的纸带，有利于减小误差

C.先松开纸带后接通电源会造成较大的误差

D.本实验产生误差的主要原因是因为重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用

如图所示为实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、作为测量的点。经测量知道A、B、C、各点到O点的距离分别为、、、。根据以上数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于____J，动能的增加量等于____J。已知所用重物的质量为，当地重力加速度，结果取三位有效数字

15.  在距地面某一高处，将一物体水平抛出，物体飞出的速度为，如果物体落地时速度与水平方向成角，则水平位移是多少？取

16.  汽车发动机的额定牵引功率为60kW，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，试求：

汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？

汽车保持额定功率从静止启动后，当汽车的加速度为
时速度多大？

汽车保持额定功率从静止启动后，当汽车的速度为时加速度多大？

汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

17.  已知地球与火星的质量之比是，半径之比是，在地球表面用一恒力沿水平方向拖一木箱，箱子能获得的加速度。将此箱子送上火星表面，仍用该恒力沿水平方向拖木箱，则木箱产生的加速度为多大？已知木箱与地球和火星表面的动摩擦因数均为，地球表面。

18.  如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径的圆环剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直直径。用质量的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点时速度为，物块与桌面的动摩擦因数，B、D间水平距离，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。，求：
物块离开桌面D时的速度大小；
点到桌面的竖直距离h；
判断能否沿圆轨道到达M点要求计算过程；
释放后运动过程中克服桌面摩擦力做的功。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】

【分析】
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它的速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上。
本题是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动、平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】
A.曲线运动的速度大小可能不变，如保持速度大小不变方向改变，故A正确；
B.曲线运动的速度的方向沿着切线方向，速度的方向时刻改变，故B错误；
C.曲线运动的速度的方向沿着切线方向，速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确；
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小一定不为零，故D正确。
本题选择不正确的，故选B。  

2.【答案】B 

【解析】

【分析】
根据题意可知，质点在恒力作用下，做匀变速曲线运动，速度的变化量相等，而速度大小与方向时刻在变化，从而即可求解。
考查曲线运动的特点：速度在变化，可能大小变也可能方向变，但必存在加速度，可能加速度在变，也可能加速度不变。
【解答】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，加速度不变，
A.因为弧长MP大于弧长PN，所以根据平均速率公式可得，质点在M、P间运动的平均速率大于质点在P、N间运动的平均速率，所以质点从M到N过程中速度大小发生变化，故A错误；
因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故B正确，C错误；
D.在MN间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。
故选B。  

3.【答案】B 

【解析】

【分析】设此时杆对小球的作用力为拉力，根据圆周运动向心力公式即可求解，若解得T为正数，则方向与假设方向相同，若为负数说明力的方向与假设相反。
本题主要考查圆周运动向心力公式的直接应用，注意在不知道杆对小球力的方向时，可以采用假设法。
【解析】
设此时杆对小球的作用力为拉力，则有：
，
解得，
负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力，
根据牛顿第三定律可知：杆受到的压力，故B正确，ACD错误。  

4.【答案】A 

【解析】

【分析】对于运动员踢球的过程，人对足球做功，足球的动能增大，根据动能定理求解人对足球所做的功；由于踢球时，足球的位移未知，不能用功的公式求此功。
本题中人对足球的作用力是变力，不能直接根据功的公式求人做功，可以根据动能定理求解，这是惯用的方法。
【解析】对于运动员踢球的过程，根据动能定理得：
人对足球所做的功 ，
故A正确，BCD错误。  

5.【答案】A 

【解析】

【分析】根据小球恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，说明小球的末速度应该沿着B点切线方向，再由圆的半径和角度的关系，可以求出B点切线的方向，即平抛末速度的方向，从而可以求得竖直方向分速度，进而求出运动的时间，根据水平方向上的运动规律求出AB间的水平距离。
解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
【解析】根据平行四边形定则知，小球通过B点时竖直方向上的分速度，
则运动的时间，
则AB间的水平距离，故A正确，BCD错误。
故选A。  

6.【答案】C 

【解析】

【分析】根据万有引力公式分析出卫星所受万有引力的大小关系；根据万有引力提供向心力列式分析出线速度和加速度与半径的关系并完成分析；赤道上的物体和同步卫星的角速度相等，根据向心加速度的表达式分析出向心加速度的大小。
本题主要考查万有引力定律的相关应用，解题的关键点是理解向心力的来源，熟悉向心力公式并结合半径关系完成分析。
【解答】所有GPS卫星的质量关系不清楚，所以所受向心力大小关系不确定，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力，，解得；。所以所有的GPS卫星比北斗一号卫星的线速度大，北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，故B错误，C正确；
D.北斗一号系统中的三颗卫星和赤道上物体具有相同的角速度，根据得北斗一号系统的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，故D错误。
故选C。  

7.【答案】B 

【解析】

【分析】
根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和势能的变化判断机械能的变化。本题考查功能关系，知道重力做功等于重力势能改变量的负值，合力做功等于动能的增加量。
【解答】
A. 物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh，故A错误；

B. 根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh，故B正确；

重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh，故C错误，D错误。

故选B。

8.【答案】A 

【解析】

【分析】当物体“飘”起来时，加速度增大为g，根据向心加速度公式和角速度与转速的关系公式，可求出转速增大的倍数。
本题可以直接根据向心加速度的表达式进行比较，要熟悉向心加速度公式和角速度与转速的关系
公式。
【解答】物体随地球自转时，赤道上物体受万有引力和支持力，支持力等于重力，
即，
，
物体“飘”起来时只受万有引力，故，
故，
又由于，
联立解得。
故A正确，BCD错误。  

9.【答案】BD 

【解析】

【分析】将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向仅受重力，做自由落体运动。水平方向上受到分力，做加速运动。
解决本题的关键是将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，知道两方向上的运动情况以及分运动和合运动具有等时性。
【解答】分运动和合运动具有等时性，在竖直方向上，仅受重力，做自由落体运动，高度不变，所以运动时间不变，与雨滴质量大小无关，故A错误，B正确；
 雨滴落地时竖直方向的速度不变，风力越大，水平方向上的加速度越大，时间不变，则落地时水平方向上速度越大，根据平行四边形定则，落地的速度越大，则着地动能也越大，故C错误，D正确。
故选BD。  

10.【答案】AD 

【解析】

【分析】
摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零时匀变速直线运动中合力、速度、位移和机械能随时间变化特点可解答本题。
对于图像问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图像问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图像性质。
【解答】
A.物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知其合外力恒定，故A正确；

B.在图像中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其图像斜率不变，故B错误；

C.物体下滑位移为，根据数学知识可知，其位移与时间图像为抛物线，故C错误；

D.设开始时机械能为，根据功能关系可知，开始机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有 ，因此根据数学知识可知，机械能与时间的图像为开口向下的抛物线，故D正确。

故选AD。

11.【答案】BC 

【解析】

【分析】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。
本题是一道图像题，由图像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。
【解析】两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，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：：1，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。  

12.【答案】BD 

【解析】

【分析】对物体运用动能定理求解支持力做功。对电梯和物体整体运用动能定理求解拉力做功。
本题运用动能定理研究各力做功，要注意灵活选择研究对象；动能定理涉及合力做功与动能变化，可以直接求解合力做功。
【解析】由动能定理得：对物体有，解得到地板对物体的支持力做的功为，故A错误，B正确；
对电梯和物体的系统，由动能定理得，解得钢索的拉力做的功，可见钢索的拉力所做的功大于。故C错误，D正确。
故选BD。  

13.【答案】； ； 

【解析】

【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度。根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合速度-时间公式求出抛出点到B点的时间，根据运动学公式求出抛出点到B点的水平位移和竖直位移，确定小球初始位置的坐标。
解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大。
【解答】从水平方向上看，、的间距相等，因水平匀速，故A到B与B到C所用时间相等，设为t，则在竖直方向上因是匀变速直线运动，则有，

解得，

则水平初速度为；

B点竖直方向的速度应是在竖直方向上A到C的平均速度，则有，

则B的速度为；

设抛出原点与B点竖直方向上间距为，则有
，
，

则抛出点距坐标原点分别为10 cm和5 cm，考虑到坐标轴以向下、向右为正方向，则抛出点的坐标为。

14.【答案】；； 

【解析】

【分析】

本题考查验证机械能守恒定律实验。根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法可知需要的器材。根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量。 

解题的关键是知道实验需要的器材，在记忆实验器材时要注意结合实验原理及方法来记忆。要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒。知道能够减小实验误差的方法。

【解析】

在用自由落体“验证机械能守恒定律”时，我们是利用自由下落的物体带动纸带运动，通过打点计时器在纸带上打出的点求得动能及变化的势能，故在实验中要有重物、纸带和打电计时器，而打点计时器需要50 Hz低压交流电源。而在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平，故C正确，ABDE错误。

故选C。  
实验供选择的重物应该是相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故A错误；
B.选择点迹清晰的纸带， 第1、2两点间距约为2 mm的纸带，则纸带上第一个点的速度为0，有利于减小误差，故B正确； 

C.先松开纸带后接通电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；
D.本实验产生误差的主要原因是因为重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故D正确。 

故选A。 
根据重力做功与重力势能的关系得，故重物的重力势能减少量为。  
由匀变速直线运动的规律，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即， 。

15.【答案】解：如图所示，设经t时间落地，落地时竖直分速度为，则
       ，
    由平抛运动知识有：
      s，
    则水平位移为  m。 

【解析】平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。已知末速度的方向和初速度就可以求出竖直方向的速度，根据可以求出运动时间，再根据即可求出结果。
本题是平抛运动基本公式的直接运用，运动的时间可以通过来求，也可以通过来求，要正确把握好时间、位移、速度的关系。本题难度不大。
 

16.【答案】当牵引力与阻力大小相等时汽车的速度最大，由

得

由牛顿第二定律

解得

所以当汽车的加速度为时速度为

当汽车的速度为时，牵引力为

加速度为

由牛顿第二定律

得保持以的加速度做匀加速直线运动的牵引力为

匀加速的最大速度为

匀加速的时间

【解析】解决本题的关键是要知道功率与牵引力的关系，知道当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大。对于这类问题，能够根据物体的受力判断物体的运动规律。
汽车保持额定功率不变从静止启动后，随着速度增大，牵引力减小，加速度减小，当牵引力等于阻力时，加速度减至零，汽车的速度最大，根据求出汽车的最大速度；
当汽车的加速度为时，由牛顿第二定律求出牵引力，再由求速度；
当汽车的速度为时，根据求出牵引力，再根据牛顿第二定律求出加速度；
  汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，加速到最大速度需要的时间，先根据牛顿第二定律求出牵引力，再求出时间。
 

17.【答案】设地球和火星的质量、半径及表面重力加速度分别为M、R、g、、、则由题设知

再设箱子质量为m，恒力为F，当物体处在天体表面时可认为重力等于万有引力，则

联立解得

根据牛顿第二定律得：

在地球表面时

在火星表面时

代入数据解得

【解析】由地球表面的加速度的表达式与地球火星的质量、半径之比可得加速度之比；因地球表面的加速度已知，则可求出火星表面的加速度。再由牛顿第二定律列方程可求得。
 

18.【答案】解：设物块离开桌面D时的速度为
由动能定理可得 
得
设物块落到P点时其竖直速度为
由  

得
若物块能沿轨道到达M点，其速度为，由动能定理可得

得
若物块恰好能沿轨道过M点，则
解得   
即物块不能到达M点   
设弹簧长为AC时的弹性势能为，
释放时，
释放时，
且，可得
在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为，
则          
可得 

【解析】物块从B到D过程运用动能定理列式求解即可；
物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道，得到P点速度方向，正交分解后得到P点的竖直分速度，然后对竖直分运动根据速度位移关系公式列式求解；
先假设物块能到最高点，根据动能定理列式求解出最高点速度；再计算滑块恰好到最高点的速度，两个速度比较即可；
对两次过程运用功能关系列式后联立求解。
本题关键明确滑块的运动规律，然后分段运用动能定理、运动学公式、功能关系列式后联立求解。