寻乌县2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试卷
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于万有引力与宇宙航行说法中正确的是（ ）
A．天王星被称为“笔尖下发现的行星”
B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量
C．当卫星在地球表面附近以第一宇宙速度飞行时，其运动轨道为椭圆轨道
D．卡文迪许用扭秤实验测出了引力常量
2．下列关于功的说法中正确的是（ ）
A．由于功有正负，所以功是矢量
B．计算式中，F是力的大小，S是位移的大小，是力F和位移S的夹角
C．合力对物体做的功，等于各分力做功的矢量和
D．功的单位是瓦特
3．日常生活中有很多常见的物体下落运动，下面物体在空中的运动可以近似看成自由落体运动的是（ ）
A．阳台上静止释放的小铁球的下落过程
B．跳伞运动员打开降落伞后的下落过程
C．水平飞行的飞机上投放的物体的下落过程
D．从水龙头中向下冲出的水柱的下落过程
4．如图所示，电梯质量为M，在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竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为的
D．对电梯，其所受合力做功为
5．如图所示，一质量为的物块在倾角为的斜面上匀速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，则物块（ ）
A．沿斜面减速下滑
B．沿斜面匀速下滑
C．受到的摩擦力不变
D．受到得合外力增大
6．如图所示，斜面体M放在水平地面上，另有物块N放在斜面体上，轻质弹簧两端分别与物块N及固定在斜面体底端的挡板P连接，弹簧处于压缩状态，M、N静止。现用力F沿斜面向上拉物块N，但并未运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧对挡板的作用力减小
B．M、N之间的摩擦力可能大小不变
C．M对地面的压力不变
D．水平地面对M的摩擦力不变
7．2020年6月23日，我国北斗卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射，这是一颗同步卫星。发射此类卫星时，通常先将卫星发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面高h1，远地点N距地面高h2，进入该轨道正常运行时，其周期为T1，机械能为E1，通过M、N两点时的速率分别是v1、v2，加速度大小分别是a1、a2。当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面高h2的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的运动周期为T2，速率为v3，加速度大小为a3，机械能为E2。下列结论正确的是（ ）
①v1＞v3 ②E2＞E1 ③a2＞a3 ④T1＞T2
A．①②③ B．②③
C．①② D．③④
8．北京时间2023年2月23日19时49分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星26号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若图中卫星A是中星26号卫星，卫星B是地球同步卫星，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．卫星B的线速度最大 B．卫星A的线速度最大
C．卫星B、P的角速度相等 D．卫星B的向心加速度最大
9．某“”速山地自行车的构造如图所示，飞轮和牙盘上每个齿的大小相等。某次骑行时，山地车的牙盘挡位处于1挡，飞轮挡位处于2档，对应的牙盘齿轮与飞轮齿轮的半径之比为2∶1，假设山地车处于不同挡位时均匀速前进，则下列说法正确的是（ ）
A．骑行过程中山地车牙盘与飞轮的角速度必然相等
B．若山地车牙盘的转速为n，则山地车飞轮的转速为
C．此时山地车牙盘与飞轮转动的角速度之比为2∶1
D．此时山地车牙盘与飞轮边缘质点的向心加速度大小之比为1∶2
10．2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息可以求出（ ）
A．运动员在空中飞行的时间 B．A、B之间的高度差
C．运动员在停止区运动过程中阻力的大小 D．C、D两点之间的水平距离
11．如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB．小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h，E为CD的中点（图上没标）．已知小球在C点时弹性绳的拉力为0.5mg，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能EP=kx2，k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变，下列说法正确的是（ ）
A．小球在E点的速度最大
B．若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则v=
C．小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为2mgh
D．若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为
二、实验题（共20分）
12．在“研究小球做平抛运动”的实验中：
（1）某同学先观察了如图甲所示的演示实验，A、B两球同时落地，说明___________；
该同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板衔接，则他将观察到的现象是___________，这说明___________。
（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=5cm，A、B、C是拍摄的三个小球位置，如果取g=10m/s2，那么：
①照相机拍摄时每___________s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为___________m/s。
13．如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
（1）打点计时器使用的电源是______（选填选项前的字母）；
A．直流电源 B．交流电源
（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，下列操作正确的是______；（选填选项前的字母）
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图乙所示：
实验中，重物质量应______小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=______，打B点时小车的速度v=______。（以上两空均用题中所给字母表示）
三、计算题（共36分）
14．某宇航员驾驶宇宙飞船到达某未知星球表面，他将一个物体以v0=10m/s的速度从h=10m的高度水平抛出，测得落地时速度与水平地面的夹角为=60ｏ。已知该星球半径是地球半径的倍，地球表面重力加速度g=10m/s2。则：
（1）该星球表面的重力加速度g'是多少？
（2）该星球的质量是地球的几倍？
15．一列动车总质量m＝500t，动车发动机的额定功率P＝2.5×103kW，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m／s2，求：
（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度；
（2）在水平轨道上以108km／h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；
（3）若火车从静止开始，保持0.1m／s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。
16．如图为某游戏装置的示意图，均为四分之一光滑圆管，为圆管的最高点，圆轨道半径均为，各圆管轨道与直轨道相接处均相切，是与水平面成的斜面，底端处有一弹性挡板，在同一水平面内．一质量为的小物体，其直径稍小于圆管内径，可视作质点，小物体从点所在水平面出发通过圆管最高点后，最后停在斜面上，小物体和之间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，已知，，，求：
（1）小物体的速度满足什么条件？
（2）当小物体的速度为，小物体最后停在斜面上的何处？在斜面上运动的总路程为多大？
1．D
A．德国天文学家约翰 伽勒按照法国天文学家乌阿班 勒维耶的推算，在预定的天区发现了太阳系第八颗行星——海王星，故海王星也称为“笔尖下发现的行星”，A错误；
B．牛顿发现了万有引力定律，但是引力常量是卡文迪许测出的，B错误，D正确；
C．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，因此当卫星在地球表面附近以第一宇宙速度飞行时，其运动轨道为圆轨道，C错误。
故选D。
2．B
A、功的正负，不表示方向，故功是标量；故A错误；
B、计算式W=FScosα中，F是力的大小，S是位移的大小，α是力F和位移S的夹角；故B正确；
C、功是标量；故合力对物体做的功，等于各分力做功的代数和，不能求矢量和；故C错误；
D、功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特；故D错误；
3．A
物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动。实际物体自由下落时，若空气阻力可以忽略不计，可以当作自由落体运动处理。
A．阳台上静止释放的小铁球的下落过程，可以近似看成自由落体运动，A正确；
B．跳伞运动员打开降落伞后的下落过程，空气阻力不可忽略，不可以近似看成自由落体运动，B错误；
C．水平飞行的飞机上投放的物体的下落过程，物体初速度不为零（有水平方向初速度），不可以近似看成自由落体运动，C错误；
D．从水龙头中向下冲出的水柱的下落过程，水柱初速度不为零，不可以近似看成自由落体运动，D错误。
故选A。
4．C
ABC．物体受支持力和重力，动能定理的表达式为
解得
故AB错误，C正确；
D．对电梯，根据动能定理可知其所受合力做功为
故D错误；
故选C。
5．B
ABD．由于质量为m的物块在倾角为的斜面上匀速下滑，根据平衡条件可知
斜面与物块的动摩擦因数
对物块施加一个竖直向下的恒力，使得合力仍然为零，故物块仍沿斜面匀速下滑，选项AD错误，选项B正确。
C．摩擦力由增大到，选项C错误。
故选B。
6．B
A．对N受力分析，其受重力、支持力、弹簧的弹力，可能受静摩擦力，且静摩擦力的方向可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上；当用力F拉物块N时，因没有拉动，则弹簧的形变量不变，弹簧的弹力不变，弹簧对挡板的作用力不变，故A错误；
B．若N受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上，当用力F拉N时，N受到的静摩擦力可能会变为沿着斜面向下，大小可能和原来相等，故B正确；
CD．从整体角度分析可知，当用力F拉N时，整体对地面的压力减小，有向右的运动趋势，因此M对地面的压力变小，水平地面对M的摩擦力发生变化，故C、D错误。
故选B。
7．C
①根据万有引力提供向心力有
解得卫星的线速度
可知半径越大，线速度越小，所以v1＞v3，①正确；
②飞船要从图中椭圆轨道变轨到圆轨道，必须在N点加速，其机械能增大，则E2＞E1，②正确；
③根据万有引力提供向心力有
解得
可知a2=a3，③错误；
④因图中椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知T1＜T2，④错误，故选C。
8．BC
C．因为卫星B是地球同步卫星，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，所以卫星B、P的角速度相等，C正确；
AB．卫星环绕地球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律
可得卫星的线速度为
所以对卫星A和卫星B，可得；因为卫星B、P的角速度相等，由可得，故A错误，B正确；
D．卫星环绕地球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律
可得卫星的加速度为
所以对卫星A和卫星B，可得；因为卫星B、P的角速度相等，由可得，故D错误。
故选BC。
9．BD
A．通过链条连接的山地车牙盘与飞轮，两者齿轮边缘的线速度相等，由于半径不一定相等，则角速度不一定相等，故A错误；
B．山地车在牙盘处于1挡、飞轮处于2挡时，对应牙盘齿轮与飞轮齿轮的半径之比为2∶1，由
可知
此时飞轮的转速为，故B正确；
C．根据
可知
故C错误；
D．根据
可知
故D正确。
故选D。
10．AB
A．设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律
y=h=gt2
解得
故A正确；
B．水平方向
x=vt
由几何关系可得
代入数据解得
从A到B由动能定理得
mghAB=mv2
解得
hAB=
故B正确；
C．设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得
mgh=mvC2-mv2
可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得
-W克f=-fx=0-m vC2
则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；
D．运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。
故选AB。
11．ABD
A．设BC的长度为L，根据胡克定律，有：0.5mg＝kL，BD与竖直方向的夹角为α时，伸长量为，故弹力为：，水平方向：，竖直方向：，若下降的距离为x，则：，可得：，可知，弹簧的弹力沿竖直方向的分力与下降的高度x成正比．对球受力分析，受重力、橡皮条的弹力、支持力、摩擦力，水平方向平衡，故，故摩擦力，由于竖直方向重力的方向始终向下，大小不变，摩擦力方向始终向上，大小也不变，橡皮条沿竖直方向的分力与下降的距离x成正比，所以小球沿竖直方向的运动具有对称性，当时，小球具有最大速度．故A正确；
BC．小球从C点运动到D点的过程，克服摩擦力做的功；小球从C点运动到D点的过程，根据动能定理，有：，解得：，若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，对此过程，根据动能定理，有：，又解得：，故B正确，C错误；
D．若仅把小球的质量变成2m，小球从C到D过程，根据动能定理，有：，解得：，故D正确．
12．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 球1落到光滑水平板上并击中球2 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 0.1 1.5
（1）[1][2][3]题图甲中A、B两球同时落地，则B球的平抛运动在竖直方向的分运动与A球的运动相同，而A做自由落体运动，故可说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；题图乙中球1与球2恰好在平板上相碰，说明球1在水平方向做匀速直线运动，故可说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动；
（2）①[4]在竖直方向上，根据推论
Δy=gT2
其中
Δy=2L=0.1m
可得
T=0.1s
②[5]在水平方向，由
x=v0T
则有
x=3L=0.15m
可得
v0=1.5m/s
13．B C 远小于 mgx2
（1）[1]打点计时器使用的是交流电源，故选B；
（2）[2]小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，而摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，故放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故选C。
（3）[3]在平衡了摩擦力后，根据牛顿第二定律，对重物和小车组成的整体有
对小车有
联立解得，当时，可认为，此即为小车所受的合外力，故实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg；
[4]合外力做的功为
[5]根据某段时间的平均速度等于该时间的中间时刻的瞬时速度，则打B点时小车的速度
14．（1）15m/s2；（2）3倍
（1）星球表面平抛物体，水平方向匀速直线运动
vx=v0=10m/s
竖直方向做自由落体运动
又
解得
g′=15m/s2
（2）对地球表面的物体，其重力等于万有引
对星球表面的物体m，其重力等于万有引力
解得
所以星球质量是地球质量的3倍。
15．（1）；（2）P′＝1.5×106W；（3） t＝250s
（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即
F＝Ff＝kmg
时列车的加速度为零，速度达最大vm，则
（2）当v＝108km／h＝30m／s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率为
（3）据牛顿第二定律得牵引力为
在此过程中，速度增大，发动机功率增大
当功率为额定功率时速度大小为v′，即
据速度时间公式
v′＝at
解得
t＝250s
16．（1）；（2）H处，
（1）小物体在点处做圆周运动，当其恰好通过点时，小物体速度为零，从到的运动过程，根据动能定理有
解得
设小物体刚好反弹到点，斜面长度为，全过程对小物体运动，根据动能定理有
解得
故小物体在水平面上的速度范围为
（2）由于
故小物体最后停在处，从小物体开始运动到小物体最后停止，全过程用动能定理
解得
