2022日照国开中学高一5月月考物理试题含解析

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日照国开中学2021-2022学年度第二学期月考物理试卷
一、选择题
1. 发现万有引力定律和测出引力常量科学家分别是（　　）
A. 牛顿、伽利略 B. 开普勒、伽利略
C. 开普勒、卡文迪许 D. 牛顿、卡文迪许
【答案】D
【解析】
【详解】发现万有引力定律和首次测出引力常量的科学家分别是牛顿、卡文迪许，ABC错误，D正确。
故选D。
2. 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，它可能做（　　）
A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 曲线运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】物体开始时做匀速直线运动而处于平衡状态，撤去一个力后，剩余力的合力F与撤去的力等大、反向、共线。
A．物体所受合力不为零，不可能做匀速直线运动，故A不可能；
B．若F与物体初速度方向相同，则物体将做匀加速直线运动，故B可能；
C．若F与物体初速度方向相反，则物体将做匀减速直线运动，故C可能；
D．若F与物体初速度方向不共线，则物体将做曲线运动，故D可能。
故选BCD。
3. 地球的同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（　　）
A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值
B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的
C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值
D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
【答案】D
【解析】
【详解】同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D
4. 下列说法中正确的是（　　）
A. 质点做曲线运动时受合力一定是变力
B. 质点做曲线运动时所受的合力方向与加速度方向不在同一条直线上
C. 曲线运动是变速运动，加速度也一定是变化的
D. 匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动可以是直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，A错误；
B．质点做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，由牛顿第二定律可以知道合力与加速度的方向一定在的同一条直线上， B错误；
C．变速运动是指物体速度的大小变了，或者速度的方向变了，物体的受力不一定变化，那么加速度也就不一定变， C错误；
D．无论是什么运动合成，合成后的合力与合速度的方向相同，就做直线运动，合力与合速度的方向不在一条直线上，就做曲线运动，所以有可能的，如两个运动在同一条直线上，D正确。
故选D。
5. 物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当竖直位移是水平位移的2倍，有

解得

故C正确，ABD错误。
6. 某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为（　　）
A. 360m B. 90m C. 15m D. 10m
【答案】D
【解析】
【详解】设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R，根据万有引力等于重力得
，
已知
，
则
①
由题意从同样高度抛出，有
②
联立上述两式，解得

在地球上的水平位移

在星球上的

故选项D正确。
故选D。
7. 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是 （　　）

A. b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D. a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变
【答案】AB
【解析】
【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力有 有：
A、线速度 ，可知轨道半径小的线速度大，故A正确；
B、向心加速度 知，轨道半径小的向心加速度大，故B正确；
C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以C错误；
D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小．故D错误．
故选AB．
8. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（　　）

A. 重力势能和动能之和总保持不变
B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变
C. 动能和弹性势能之和总保持不变
D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A错误。
B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。
C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。
D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。
故选D。
9. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球（　　）

A. 速度先增大后减小
B. 受到的库仑力先做负功后做正功
C. 受到的库仑力最大值为
D. 管壁对小球的弹力最大值为
【答案】C
【解析】
【详解】A．电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故A错误；
B．小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功；故B错误；
C．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为

根据矢量合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，故C正确；
D．结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D错误；
故选C。
10. 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）

A. A球的角速度必小于B球的角速度
B. A球的线速度必小于B球的线速度
C. A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度
D. A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
【答案】A
【解析】
【详解】以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：

由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等．故A正确，BC错误．根据平行四边形定则知，球受到的支持力为： ，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等．故D错误．
11. 静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s时停下，其速度-时间图象如图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（　　）

A. 全过程中拉力做功等于物块克服摩擦力做的功
B. 全过程拉力做的功等于零
C. 从t=1s到t=3s这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值
D. 可从t=1s到t=3s这段时间内拉力不做功
【答案】A
【解析】
【详解】A．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，故A正确；
B．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，不等于零，故B错误；
C．由图象可知，物块在0-1s内做匀加速直线运动，拉力大于摩擦力，在1s末时刻，

1-3s内做匀速运动，拉力等于摩擦力
，
因此1-3s内功率不为整个过程的最大值，故C错误；
D．从t=1s到t=3s这段时间内拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，故D错误；
故选A。
12. 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R，密度为。质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．自转周期最小时，赤道上的物体力所受的万有引力恰好做为物体绕星球做圆周运动的向心力，此时

整理得

A正确，B错误；
CD．将

代入上式，可得

CD错误。
故选A。
13. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至低处（物体与皮带相对静止），在此过程中，下述说法正确的（　　）

A. 摩擦力对物体做正功
B. 摩擦力对物体做负功
C. 支持力对物体不做功
D. 物体对皮带的摩擦力不做功
【答案】BC
【解析】
【详解】货物随传送带一起匀速斜向下运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：


重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上．货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力．该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上．
因为物体P向左下方匀速运动，所以支持力不做功．物体运动方向与摩擦力方向相反，所以摩擦力对物体做负功，根据作用力与反作用力的关系，物体对传送带的摩擦力向下，物体对传送带的摩擦力做正功
故选BC．
二、解答题（共2小题，满分0分）
14. 假如2025年，你成功登上月球．给你一架天平（带砝码）、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功．步骤：
（1）用弹簧秤、天平分别测量小球的_____、_____可以计算出月球表面重力加速度．（写出物理量名称和符号）
（2）用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t
（3）写出手对小球所做功的表达式，W＝_____．（用直接测量的物理量符号表示）
【答案】 ①. 重力G ②. 质量m ③.
【解析】
【详解】[1][2]利用
G=mg
可求出

即用弹簧秤、天平分别测量小球的重力G、质量m可以计算出月球表面重力加速度；
[3]用秒表记录小球从开始抛出到落回到手中的时间t，则手对小球所做的功

15. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：


（1）纸带的_______（用字母表示）端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_______m/s；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_______J；（g取9.8m/s2，保留两位小数）
（4）通过计算，数值上△EP_______△Ek（填“＜”、“＞”或“=”），这是因为_______；
（5）实验的结论是：_______。
【答案】 ①. P ②. 0.98 ③. 0.49 ④. 0.48 ⑤. ＞ ⑥. 有机械能损失 ⑦. 在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒
【解析】
【分析】书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能。根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值。
该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在。
【详解】（1）[1]与重物相连的纸带一端应该先打出点，重物做匀加速，纸带上点间距应越来越大，先打出点的速度较小间距较小，从纸带图上可以看出是P点。
（2）[2]利用匀变速直线运动的推论，知

（3）[3]从P到B重力势能减小量为

[4]从起点P到B物体动能的增加量为

（4）[5][6]通过计算，数值上△EP>△Ek，这是由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失，减少的重力势能有一部分转化为内能，故动能的增加量稍小。
（5）[7]由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒。
三、解答题（共3小题，满分31分）
16. 一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g=10m/s2，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小。
（2）机车在这5min内行驶的路程。
【答案】（1）2.5×104N ；（2）2250 m
【解析】
【详解】（1）已知P0=375 kW=3.75×105 W，vmax=54 km/h=15 m/s，
根据P0=Fvmax时
F=f， P0=fvmax
机车受到的阻力

（2）机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功．
牵引力做的功为
WF=P0t
根据动能定理有

代入数据解得
s=2250m
17. 如图所示，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m。（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

【答案】（1）2s ；（2）15m/s
【解析】
【详解】（1）在竖直方向上做自由落体运动，则

解得，故
（2）在水平方向上做匀速直线运动
Lcosθ = v0t
解得v0=15m/s
18. 如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α=45°。
（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？
（2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？

【答案】（1）正电，；（2）匀加速直线运动，
【解析】
【分析】
【详解】（1）由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析，如图所示

由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则


联立可得


（2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α=45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为L，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动的规律可得

由牛顿第二定律得

所以