2021-2022学年广西玉林高中南校区高一（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年广西玉林高中南校区高一（下）第二次月考物理试卷

1.  单位为焦耳每米的物理量是(    )

A. 电场强度 B. 动能 C. 功 D. 力

2.  一物体从离地面20米的高处以的初速度水平抛出，落地时的水平位移是多少取(    )

A. 6m B. 8m C. 10m D. 12m

3.  运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。对于做“香蕉球”运动的足球，下列说法正确的是(    )

A. 一定不可以看成质点
B. 受重力、空气阻力和运动员的踢力作用
C. 运动员对足球所做的功等于踢出时的动能
D. 所受合外力与足球的运动方向在一条直线上

4.  “木牛流马”是三国时期蜀汉丞相诸葛亮发明的运输工具，分为木牛与流马。现用木牛沿崎岖山道运输50kg谷物，后谷物上升的高度为10m，取重力加速度大小，则谷物的重力势能改变量为(    )

A.  B.  C.  D.

5.  2022年4月16日上午，翟志刚、王亚平、叶光富乘坐的神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，这标志我国航天事业在习总书记的领导下再上一个新台阶。如图所示，下列关于神舟飞船运动的说法正确的是(    )

A. 神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于平衡状态
B. 在轨道Ⅰ上，飞船在P点的加速度等于在Q点的加速度
C. 飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，需在Q点点火减速
D. 该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能

6.  如图所示，质量相同的两小球A、B，分别用长l和2l的轻绳挂在不同高度的天花板上，现拉起两小球使绳伸直呈水平状态，然后由静止释放，两小球运动过程中的最低点的位置在同一水平面上，以小球A开始释放的位置所在水平面的重力为零势能参考面，当两小球到达最低位置时(    )

A. 两球运动的线速度相等
B. 两球运动的角速度相等
C. 取同一水平面作为零势能点，两球的机械能相等
D. 细绳对两球的拉力相等

7.  如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点做圆周运动，此时M点的角速度为，，则(    )

A. M点的速度方向垂直于吊臂 B. N点的角速度为
C. 两点的线速度大小关系为 D. N点的向心加速度大小为

8.  如图甲所示，质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿光滑水平面运动，从时刻起，第1s内受到水平向右的恒力作用，第内受到水平向左的恒力作用，物体运动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是(    )

A. 物体在1s末时离出发点最远 B. 内外力的平均功率为
C. 第1s末物体的瞬时功率最大 D. 恒力和的大小之比为

9.  一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方，小球在水平拉力F作用下，从最低点缓慢转过角，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中(    )

A. 小球受到的合力做功为0
B. 拉力F的功为
C. 重力势能的变化等于
D. 拉力F对小球做的功大于小球克服重力做的功
 

10.  从地面竖直向上抛出一物体，该物体的动能和重力势能随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能面，重力加速度取，由图中数据可得(    )

A. 物体的质量为2kg
B. 物体竖直向上抛出的速率为
C. 时，物体的机械能为90J
D. 抛出后上升到的过程中，物体克服空气阻力做功为

11.  某研究性学习小组进行了如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为，此时R速度大小为______，R在上升过程中运动轨迹的示意图2是______
 

12.  用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
除图1中所示的装置之外，还必须使用的器材是______；
A.直流电源、天平含砝码
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平含砝码
D.交流电源、刻度尺
如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点O的距离为，B、C两点间的距离为，C、D两点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量______，动能增加量______；
某同学利用图2中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离其中F、G点为E点后连续打出的点，图2中未画出，再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，绘制图像，如图3所示，并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？为什么？

13.  质量为20kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的栋梁2m，如果秋千板第一次摆到最低点时，速度大小为。小孩可视为质点，求：
秋千板第一次摆到最低点时小孩的角速度大小；
第一次摆到最低点时，秋千板对小孩的支持力大小。

14.  高铁以其灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。假设有一列高铁质量为 kg，额定功率为，车在行驶过程中阻力恒为重力的倍
求该动车组的最大行驶速度；
当动车组速度为时，加速度a的大小；
若动车以的加速度匀加速启动，则这一过程能持续多长时间。

15.  如图所示，光滑水平轨道AB与光滑半圆形导轨BC在B点相切连接，半圆导轨半径为R，轨道AB、BC在同一竖直平面内．一质量为m的物块在A处压缩弹簧，并由静止释放，物块恰好能通过半圆轨道的最高点已知物块在到达B点之前与弹簧已经分离，重力加速度为g，求：
物块由C点平抛出去后在水平轨道的落点到B点的距离；
物块在B点时对半圆轨道的压力大小；
物块在A点时弹簧的弹性势能．

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：电场强度单位为或，故A错误；
动能和功的单位都是J或，故BC错误；
D.力的单位是N，也可以根据公式导出单位，故D正确。
故选：D。
根据物理量关系推导各单位，电场强度单位或，动能和功的单位J，力的单位N或。
国际单位制中，有基本单位和导出单位，有的单位为了纪念物理学家用名字命名，比如功和能的单位：J，也可由各物理量之间关系推导，如，即。
 

2.【答案】B 

【解析】解：物体在竖直方向上做自由落体运动，有
代入数据解得：
根据物体在水平方向上做匀速直线运动，得：
代入数据解得落地时的水平位移为：
故B正确，ACD错误。
故选：B。
物体做的是平抛运动，可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可。
本题考查的是平抛运动，高考的热点问题，关键掌握其研究的方法，运用运动的分解法进行研究。
 

3.【答案】C 

【解析】解：研究“香蕉球”的径迹时，可以将足球看成质点。故A错误；
B.做“香蕉球”运动的足球受重力、空气阻力作用。故B错误；
C.根据功能关系可知，运动员对足球所做的功等于踢出时的动能。故C正确；
D.因为足球做曲线运动，所受合外力与足球的运动方向不在一条直线上。故D错误。
故选：C。
根据把物体看成质点的条件来判断A项，根据受力情况分析B项；根据功能关系分析C项，根据曲线运动的特点分析D项。
本题就是考查学生对质点概念的理解、功能关系、曲线运动的特点，解题关键掌握能量转化，注意足球的受力分析。
 

4.【答案】A 

【解析】解：重力做的功为，根据重力势能与重力做功的关系，得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
先求重力做的功，再根据重力做功与重力势能的关系求解。
注意重力势能的变化等于末态的重力势能减去初态的重力势能，切勿弄错。
 

5.【答案】C 

【解析】解：A、神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于完全失重状态，故A错误；
B、飞船在太空中，万有引力提供向心力可得：
飞船运动的向心加速度为：
由题意得，则，故B错误；
C、飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，从高轨道到低轨道，需要点火减速，故C正确；
D、飞船从Ⅰ轨道到Ⅱ轨道需要经过加速，即外界对飞船做正功，故机械能增加，所以该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故D错误；
故选：C。
平衡状态只有匀速直线和静止状态，圆周并不平衡；万有引力提供向心力，故半径越大，加速度越小；高轨道到低轨道需减速，低轨道到高轨道要点火加速，机械能变大。
本题考查卫星环绕中心天体运动的运动参量比较，考点较为基础，学生重点梳理清楚变轨过程以及环绕天体的各参量的求解方法。
 

6.【答案】D 

【解析】解：A、根据动能定理，，可知B小球线速度大，故A错误；
B、根据，可知两球的角速度不等，故B错误；
C、取两小球运动过程中的最低点的位置为零势能点，两球的初始位置不同，重力势能不同，动能相同，则机械能不同，故C错误；
D、根据，解得：，所以细绳对两球拉力大小相等，故D正确。
故选：D。
根据动能定理或机械能守恒定律判断出最低点的速度跟什么因素有关；再根据向心加速度，比较出角速度的大小；取两小球运动过程中的最低点的位置为零势能点，两球的初始位置不同，机械能不同；小球在最低点，由牛顿第二定律求得细绳对两球的拉力相等。
解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据角速度；综合应用机械能守恒与圆周运动进行分析。
 

7.【答案】ABD 

【解析】解：A、吊臂绕固定转轴O顺时针转动，因此M点的速度方向垂直于吊臂，故A正确；
B、M、N两点在吊臂上绕同一固定转轴O转动，有相同的角速度，则N点的角速度为，故B正确；
C、M、N两点角速度相同，根据线速度与角速度关系可知，由于，可得，故C错误；
D、根据向心加速度与角速度关系得N点的向心加速度大小，故D正确。
故选：ABD。
M、N两点做圆周运动，速度均垂直于吊臂。M、N两点共轴转动，角速度相同。由求两点的线速度大小关系。由求N点的向心加速度大小。
解答本题的关键要掌握两点共轴转动时，角速度相同，结合和进行处理。
 

8.【答案】BC 

【解析】解：由于物体的速度始终为正值，所以可知物体一直向正方向运动，故当时物体离开出发点最远，其最远距离为15m，故A错误；
B.由动能定理可知，在内外力做的功为，其中为物体在时的速度大小，则，故其平均功率为，故B正确；
C.由题图乙可知，第1 s末物体速度最大且，物体在时间内的加速度大小，由牛顿第二定律可知，所以第1 s末物体的瞬时功率为，并且最大，故C正确；
D.由题图乙可知，物体在内的加速度大小为，由牛顿第二定律可知，所以，故D错误。
故选：BC。
根据动能定理判断合力做功情况；根据速度-时间图线，结合牛顿第二定律，求出恒力F瞬时功率；根据速度-时间图线围成的面积求出位移。
本题考查了动能定理、牛顿第二定律、速度时间图线的综合运用，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：小球缓慢移动，则受合力为零，则受到的合力做功为0，故A正确；
B.因拉力F是变力，则拉力F的功不等于，故B错误；
C.重力势能的变化等于，故C正确；
D.由动能定理可知，拉力F对小球做的功等于小球克服重力做的功，故D错误。
故选：AC。
小球缓慢转过角，动能的增加量为零，根据动能定理求解合力做的功，结合公式，求解拉力F的功；根据重力做功与重力势能变化的关系分析重力势能的增加；根据功能关系判断拉力F对小球做的功与小球克服重力做功的关系。
本题主要是考查功能关系，关键是能够分析能量的转化情况，知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力以外的力做功有关。
 

10.【答案】ACD 

【解析】解：A、由图象知，当时，由得：物体的质量为，故A正确；
B、当时，物体的动能为：，由得：初速度为，故B错误；
C、由图读出，时，，，则物体的机械能，故C正确；
D、物体整个的上升过程，根据动能定理得：，由图知，，，可得空气阻力大小，则抛出后上升到的过程中，物体克服空气阻力做功为，故D正确。
故选：ACD。
时物体上升到最大高度，读出时的值，由求出物体的质量；根据图象读出时的动能，从而求物体竖直向上抛出的速率；由图直接读出时物体的机械能；根据动能定理求出空气阻力大小，再求抛出后上升到的过程中，物体克服空气阻力做的功。
解决该题的关键是要知道机械能等于动能和重力势能之和，能根据图象分析物体所具有的总机械能。要灵活运用动能定理求空气阻力的大小。
 

11.【答案】5 D 

【解析】解：小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：，
解得：，
在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：，
解得：，
那么R的速度大小：
因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D。
故答案为：5，D。
小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动。知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求，再由速度合成求此时的速度大小。由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹。
分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向。
 

12.【答案】 

【解析】解：打点计时器需要交流电源，还需要刻度尺测量纸带上计数点间距，实验目的是“验证机械能守恒定律”，即验证重锤下落过程损失的重力势能的数据是否与重锤动能的增加量的数据非常接近，可以看出，重锤质量m不影响数据的比较，所以不需要天平，故ABC错误，D正确。
故选：D。
由纸带可以看出从释放到打下C点的距离为，则
重锤动能增量为：
重锤静止释放，O为纸带上第一个计时点，所以，C点的速度等于B到D的平均速度，有

联立解得
若机械能守恒，则有
公式中表示打C点时重锤的的速度，v表示后打出的B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，则
可以看出，只要根据图像计算出其斜率k在实验误差允许范围内近似等于2g，即为验证了机械能守恒定律。
故答案为：；；；见解析
根据实验原理选择合适的实验器材；
根据功能关系得出重力势能的变化量，结合运动学公式和动能的计算公式完成分析；
根据机械能守恒定律和图像的物理意义完成分析。
本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式和功能关系完成分析。
 

13.【答案】解：根据线速度与角速度的关系有：
得
根据牛顿第二定律有：
代入数据解得：
答：秋千板第一次摆到最低点时小孩的角速度大小为；
第一次摆到最低点时，秋千板对小孩的支持力大小为360N。 

【解析】根据线速度和角速度的关系求解；
在最低点，小孩由重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解秋千对小孩的支持力。
本题关键要明确小孩的受力情况，同时要知道在最低点，由重力和支持力的合力提供小孩所需要的向心力.
 

14.【答案】解   当动车达到最大速度时，，此时
而
所以。
当，
据牛顿第二定律有：
设保持匀加速时间为，匀加速能达到的最大速度为，此时    
据牛顿第二定律有：   
又        
代入数据解得：。
答：求该动车组的最大行驶速度为；
当动车组速度为时，加速度a的大小为；
若动车以的加速度匀加速启动，则这一过程能持续多长时间为33s。 

【解析】当牵引力等于阻力时速度最大，根据求得最大速度；
由求得时的牵引力，根据求得加速度；
有牛顿第二定律求得牵引力，根据求得加速达到的最大速度，根据求得加速所需时间
解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，知道功率一定时，列车做匀速运动时速度最大
 

15.【答案】解：因为物块恰好能通过C点，有：，
物块由C点做平抛运动，有：，，
解得。
即物块在水平轨道的落点到B点的距离为2R；
物块由B到C过程机械能守恒，有：，
设物块在C点时受到轨道的支持力为F，有：，
联立解得，
由牛顿第三定律可知，物块在B点对半圆轨道的压力；
由机械能守恒定律可知，物块在A点时弹簧的弹性势能为：，
解得。
答：物块由C点平抛出去后在水平轨道的落点到B点的距离为2R；
物块在B点时对半圆轨道的压力大小为6mg；
物块在A点时弹簧的弹性势能为。 

【解析】抓住物块恰好通过半圆轨道的最高点，结合牛顿第二定律求出C点速度，根据高度求出平抛运动的时间，结合C点的速度和时间求出平抛运动的水平位移；
根据机械能守恒定律求出B点的速度，结合牛顿第二定律求出物块在B点的支持力大小，从而得出物块在B点对半圆轨道的压力大小；
根据能量守恒定律求出物块在A点时弹簧的弹性势能。
本题考查了圆周运动和平抛运动与机械能守恒、牛顿运动定律的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。