资源简介 2024 级高一下学期第二次月考(物理)考试时间:75分钟;试卷总分:100 分班级:___________学号:___________姓名:___________一、单项选择题:本题共 4小题,每小题 4分,共 16 分;在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。1.2024年 9月 25日,中国人民解放军火箭军成功发射 1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹,导弹的速度 v与所受合外力 F 的关系可能正确的是( )A.图中 A点B.图中 B点C.图中 C点D.图中 D点2.一只小船渡河,小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸,水流速度各处相同且恒定不变。现小船相对于静水以初速度v0分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,由此可以判断( )A.小船沿三条不同路径渡河的时间相同B.小船沿 AD轨迹运动时,小船相对于静水做匀减速直线运动C.小船沿 AB轨迹渡河所用的时间最短D.小船沿 AC轨迹到达对岸的速度最小3.世界面食在中国,中国面食在山西。山西的面食中,又以“刀削面”最为有名,是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为 h,与锅沿的水平距离为 L,锅的半径也为 L。若所有的小面圈质量相等,都被水平削出,并全部落入锅中,忽略空气阻力,则下列关于小面圈在空中运动的描述正确旳是( )A.落入锅中时,落点远的面圈速度变化量大B.落入锅中时,落点远的面圈运动时间长C.所有面圈落入水中时,重力的瞬时功率都相等D.落入锅中时,进水的最大速度是最小速度的 3倍4.如图所示,机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆 AB,OB可绕图中 A、B、O三处的转轴转动,连杆 OB长为 R,连杆 AB长为 L( L R),当 OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时,滑块在水平横杆上左右滑动,连杆 AB与水平方向夹角为α,AB杆与 OB杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中( )A.滑块先匀加速运动,后匀减速运动B.当 OB杆与 OA垂直时,滑块的速度最大2C.当 OB杆与 OA R 垂直时,滑块的速度大小为L2 2D.当 90 R L R时,滑块的速度大小为L第 1 页二、双项选择题:本题共 4小题,每小题 6分,共 24 分;在每小题给出的四个选项中,只有两项符合题目要求。全部选对的得 6分,选对但不全得 3分,有选错得 0分。5.我国北斗三号系统的“收官之星”于 2020年 6月 23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由 24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和 3颗倾斜地球同步轨道卫星,共 30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星离地高度 2.1万千米,静止轨道卫星和倾斜静止卫星离地高度均为 3.6万千米。以下说法正确的是( )A.中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期B.地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大C.倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同D.静止轨道卫星的发射速度一定要超过7.9km/s,中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于7.9km/s6.如图所示,当列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道时,乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行。同时观察放在桌面上水杯内的水面(与车厢底板平行)。已知此弯道路面的倾角为θ,不计空气阻力,重力加速度为 g,则下列判断正确的是( )A.列车转弯时的向心加速度大小为 gtan θB.列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用C.水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力D.水杯受到指向桌面内侧的静摩擦力7.为减少二氧化碳排放,我市已推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为 8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为 15m/s,利用传感器测得此1过程中不同时刻电动车的牵引力 F与对应的速度 v,并描绘出如图所示的 F 图象(图中 AB、BOv均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的 0.05倍,重力加速度取 10m/s2,则( )A.该车启动后,先做匀加速运动,然后做匀速运动B.该车启动后,先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动C.该车做匀加速运动的时间是 3sD.该车加速度为 0.25m/s2时,速度为 10m/s8.如图所示,两个圆弧轨道竖直固定在水平地面上,半径均为 R,a轨道由金属凹槽制成,b轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于 R),均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球 A和 B(直径略小于圆管内径)由静止释放,小球距离地面的高度分别用 hA和hB表示,两小球均可视为质点,下列说法中正确的是( )A.若hA hB 2R,两小球都能沿轨道运动到轨道最高点B.若hA hB R,两小球沿轨道上升的最大高度均为 RC.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,hA的最小值为5 R,B小球在 hB 2R的任何高度释放均可2第 2 页三、填空题:共 8分9.(2分)如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为 l,木块与子弹间的摩擦力大小为 f ,则此过程中子弹克服阻力做的功为 ;子弹与木块间因摩擦产生的热量Q,木块增加的动能 EkQ则 E 。k10.(3分)如图所示,倒置的光滑圆锥内侧,有质量相同的两个小球 A,B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度 A B,线速度 vAvB,向心加速度 aA aB。(均选填“>”“<”或“=”)11.(3分)取一对用绝缘柱支撑的导体 A和 B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体 A、B下部的金属箔均是闭合。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒 C靠.近.导体 A,回答下列问题:(1)若先把 A和 B分开,然后移去 C,此时 B导体上的金属箔 (选填:“带正电”、“带负电”、“不带电”,下同)(2)若将 A端做接地处理,此时 A导体上的金属箔 ,B导体上的金属箔 。四、实验题:共 20分12.(10分)在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上,钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从 Q点飞出,落在水平挡板MN上,由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点,移动挡板,重新释放钢球,如此重复白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有________。A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球D.图中档条MN每次必须等间距下移(2)在某次实验中,甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中 1、2、3的位置,且 1与 2的间距等于 2与 3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________。A. x2 x1 x3 x2 B. x2 x1 x3 x2C. x2 x1 x3 x2 D.无法判断(3)乙同学通过上面实验装置,在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一部分。如图所示,x轴沿水平方向,y轴是竖直方向,g取 10m/s2,由图中所给的数据可求出:小球平抛的初速度大小是 m/s;小球抛出点的坐标为( cm, cm)(结果均保留两位有效数字)。第 3 页13.(10分)《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示,某实验小组正确完成了一系列实验操作后,得到了一条图乙所示的打点纸带,选取纸带上某个清晰的点标为O,然后每两个打点取一个计数点,分别标为 1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点 1、2、3、4、5、6与O点的距离h1、h2、h3、 h4、 h5 、h6。(1)已知打点计时器的打点周期为T ,可求出各个计数点时刻对应的速度 v1、v2、 v3、v4、 v5、 v6 ,其中v3的计算式为v3 。(2)若重锤的质量是m,取打点O时刻重锤位置为重力势能的零势能点,分别算出各个计数点时刻对应重锤的势能Epi和动能Ekj,计数点 3时刻对应重锤的势能Ep3 ;接着在E h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek h和 Ep h变化图线;求得Ek h图线斜率是 k1, Ep h图线斜率是 k2,则 k1、 k2关系为 时机械能守恒。(3)关于上述实验,下列说法正确的是 ;A.实验中必须选用体积大一些的重锤B.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些C.若实验纸带上打出点被拉长为短线,应适当调高电源电压D.图丙Ek h图线中,计数点 1对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的(4)关于该实验操作你还能提出哪些注意事项(答对 1条即可) 。五、解答题:共 32分14.(9分)随着科技的发展,在科幻小说中出现的星际移民的情节有可能得到实现。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星表面,模拟地球的地理名称,在该行星的“两极”测得重力加速度为 g0,在“赤道”表面测得重力加速度为 g。已知该行星半径为 R,引力常量为 G,行星为质量分布均匀球体,求:(1)该行星的密度;(2)若给该行星发射一颗静止卫星,求静止卫星的轨道半径 r。第 4 页15.(8分)如图所示,一可以看成质点的质量m 2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后,恰好从 A点沿切线方向进入圆弧轨道,其中 B为轨道的最低点,C为最高点且与水平桌面等高,圆弧 AB对应的圆心角 37 ,轨道半径R 0.5m。已知sin37 0.6,cos37 0.8,不计空气阻力,g取10m/s2。(1)求小球的初速度v0的大小;(2)若小球恰好能通过最高点 C,求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功。16.(15分)如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道,与半径 R=1m的光滑圆弧轨道 BC相切于 B点。BC轨道末端水平,末端离水平地面的高度为 2m,圆弧 BC对应的圆心角θ=37° 2,高度 h= m的探测板 EF竖直放置,离 BC轨道末端 C点的水平距离为 L,上端 E2C 2与 点的高度差也为 h= m,质量 m=0.1kg的小滑块(可视为质点)在 AB轨道上运动时所受阻2力为重力的 0.2倍,不计小滑块在运动过程中所受空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取 10m/s2。(1)若将小滑块从 B点静止释放,求经过圆弧轨道最低点 C点时小滑块对轨道的作用力大小;(2)小滑块从 C点以不同的速度飞出,将打在探测板上不同位置,发现打在 E、F两点时,小滑块的动能相等,求 L的大小;(3)利用(2)问所求 L值,求小滑块从距 B点多远处无初速度释放时,打到探测板上的动能最小?最小动能为多少?第 5 页2024 级高一下学期第二次月考(物理)解析1.C【详解】根据曲线运动的特点,可知速度 v方向沿运动轨迹的切线方向,合外力 F方向指向运动轨迹的凹侧,轨迹在两者之间,故图中 C点符合要求,A点、B点、D点不符合要求。故选 C。2.B【详解】B.物体做曲线运动时,合力的力向指向运动轨迹的凹侧,而加速度的方向与合力方向相同,因此,小船沿轨迹 AC做匀加速运动,沿轨迹 AB做匀速运动,沿轨迹 AD做匀减速运动,则小船沿 AD轨迹运动时小船相对于静水做匀减速直线运动,故 B正确;AC.水流速度各处相同且恒定不变,沿着河岸方向为匀速直线运动,有 x v水t因 xAC xAB xAD,则小船沿轨迹 AC渡河时间最短,沿轨迹 AD渡河时间最长,故 AC选项错误;D.因为小船沿轨迹 AC加速渡河,所以船靠岸时速度最大,故 D错误。故选 B。3.C1【详解】ABC.根据 h gt 2 2h,可得 t 2 g可知落入锅中时,面圈的运动时间相等,与落点无关;根据 v gt, PG mgv y mg gt可知落入锅中时,所有面圈的速度变化量相等;所有面圈落入水中时,重力的瞬时功率都相等,故 AB错误,C正确;D.落入锅中时,设进水的最大水平速度和最小水平速度分别为 v0max,v0min ;则有3L v0maxt,L v0mint可得v0max :v0min 3:1则进水的最大速度与最小速度之比满足v : v 2 2 2 2max min v0max (gt) : v0min (gt) v0max : v0min 3:1,故 D错误。故选 C。4.D【详解】设滑块的水平速度大小为 v,A点的速度的方向沿水平方向,如图将 A点的速度分解根据运动的合成与分解可知,沿杆方向的分速度 vA1=vcosα,B点做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度,如图设 B的线速度为 v′,则vB1=v′ cosθ=v′cos(90 β)=v′sinβ,v′=ωR Rsin 又二者沿杆方向的分速度是相等的,即vA1 vB1,联立可得v cos A.滑块的速度随角度 、 变化而不均匀变化,则滑块加速和减速不是匀加速和匀减速,故 A错误;B.当 OB杆与 AB垂直时,沿杆的速度最大,则滑块的速度最大,故 B错误;C.当 OB杆与 OA垂直时,有 90 ,则滑块的速度为 v R,故 C错误;2 2D v R R L R .当 90 时,滑块的速度大小为 L L ,故 D正确。故选 D。L2 R25.ACr3【详解】A.根据开普勒第三定律可知, T 2 K,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球静止卫星运行周期,即小于地球自转周期,故 A正确;B GM.中圆轨道卫星的轨道半径小于同步轨道半径,根据万有引力提供向心力可得线速度v ,r则中圆轨道卫星的线速度大于静止卫星的线速度,对于地球赤道上的人与地球静止卫星的角速度相同,根据 v=rω可知,静止卫星的线速度大于地球赤道上人的线速度,所以地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度小,故 B错误;第 1 页C.倾斜地球同步轨道卫星与静止轨道卫星的周期相等,根据开普勒第三定律可知,两卫星的轨道GM半径相等,根据万有引力提供向心力可得线速度 v r ,轨道半径相等其线速度大小相等,则倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度大小相等,但方向不同,所以线速度不同,故 C正确;D.第一宇宙速度 7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度,是卫星发射的最小速度,则中圆地球轨道卫星的发射速度大于 7.9km/s,故 D错误。故选 AC。6.AB【详解】A.设玩具小熊的质量为 m,则玩具受到的重力 mg、细线的拉力 FT的合力提供玩具小熊随车做水平面内圆周运动的向心力 F,如图所示,有 mgtanθ=ma可知列车在转弯时的向心加速度大小为 a=gtanθ,A正确;B.列车的向心加速度 a=gtanθ,由列车的重力与轨道的支持力的合力提供,故列车与轨道均无侧向挤压作用,B正确;CD.水杯的向心加速度 a=gtanθ,由水杯的重力与桌面的支持力的合力提供,水杯与桌面间的静摩擦力为零,CD错误。故选 AB。7.BD【详解】AB.由于横坐标为速度的倒数,所以电动车的启动过程为从 A到 B到 C。由图像可知,AB段牵引力不变,电动车做匀加速直线运动,BC段图线的斜率不变,斜率表示电动机的功率,由于图像为过原点的直线,所以功率不变,即以恒定功率启动,牵引力减小,加速度减小,电动车做加速度减小的加速运动,当牵引力等于阻力后,速度达到最大值,电动车做匀速直线运动,故 A错误,B正确;C F f v v v v 3 0.电动车做匀加速直线运动时,加速度a 2m/s2,由 a 0 ,可知 t 0 1.5sm t a 2故 C错误;D.该车加速度为0.25m/s 2时,牵引力为 F ma f 600N v2000 3,此时的速度为 10m/s600故 D正确。故选 BD。8.BD【详解】AD.B轨道是双轨模型,到达最高点的最小速度为零。即若hB 2R时,B球能沿轨道运v2动到最高点;若 A小球恰好运动到最高点,则有m 0Ag mA ,mAg hA 2R 1 m v2R 2 A 0解得hA 2.5R,可知,若小球 A能够到达最高点,需要hA 2.5R,选项 A错误,D正确;B.若hA hB R,根据机械能守恒定律可知,两小球沿轨道上升的最大高度均为 R,不超过过圆心的水平线,选项 B正确;C 1.B小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口,则有 R gt 2 , R vt2对 B球有mBg hB 2R 1 m 2Bv ,解得 h9B R2 4对 A球,从最高点射出时最小速度为v 1min gR此时根据 R gt 2 , x2 min vmint ,解得 xmin 2R R则无论如何调节 hA都不可能使 A小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,选项 C错误。9. f(l+d d) l【详解】[1]此过程中子弹克服阻力做的功为Wf f (d l)克Q d[2]子弹与木块间因摩擦产生的热量Q fd,根据动能定理,可得木块增加的动能 Ek fl则 Ek l10. < > =【详解】[1][2][3]对任一小球受力分析,受重力 mg和圆锥体支持力 FN,设 FN与竖直方向夹角为 mg tan ma m 2R m v2,由牛顿第二定律 ,可得a g tan g tan , , v gR tan R R第 2 页由于 A、B两球所受支持力 FN与竖直方向夹角相同,两球向心加速度相等,由于 A的圆周半径大于 B球的圆周半径,所以 A的角速度小于 B球的向心加速度,A的线速度大于 B球的线速度。11. 带正电 带负电 不带电【详解】(1)[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒 C带正电,金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体 B的右端要感应出正电荷,此时 B导体上的金属箔带正电。(2)[2][3]若将 A端做接地处理,电子将从大地沿导线流入导体,此时 A导体仍然带负电,A导体上的金属箔带负电张开;B导体上的正电荷中和,B导体不带电,金属箔不带电而闭合。12.(1)BC (2)A (3) 4.0 80 20【详解】(1)AC.为了获得相同的初速度,需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,但斜槽轨道不需要光滑,故 A错误,C正确;B.为保证小球飞出时速度水平,所以斜槽轨道末段需要水平,故 B正确;D.挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置,不需要等间距变化,故 D错误。故选 BC。(2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以 x2 x1 x3 x2,故选 A。2(3)[1]小球竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动推论有 yBC yAC gTT (45 35) 10 2 x (80.00 40.00) 10 2解得 s 0.1s,小球平抛的初速度大小是v0 AB m / s 4.0m / s10 T 0.1[2][3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,小球在 B点的竖直方向的速y v度为v ACBy 4m / sBy,从抛出点到 B点经历的时间为 t 0.4s2T g从抛出点到 B点,小球抛出点的 x轴坐标为 x0 xB v0t 0.8m 80cm1 2小球抛出点的 y轴坐标为 y0 yB gt 0.2m 20cm2h h13. 4 2 mgh3 k1 k2 BD 重物要靠近打点计时器处释放或者打点计4T时器两个限位孔在同一竖直线上【详解】(1)[1]从图中可以看出《验证机械能守恒定律》实验装置采用的是重物的下落运动,可以认为是匀变速运动,求某点的速度利用中间时刻的速度与某段时间内的平均速度相同。故有v h4 h23 4T(2)[2][3]打计数点 3时刻在打计数点O时刻的下方,所以 Ep3 mgh3重物下落机械能守恒,减少的重力势能等于增加的动能,所以 k1 k2 。(3)[4]AB.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些,体积小一些,这样可以减少误差,故 A错误,B正确;C.若实验纸带上打出点被拉长为短线,应适当调低电源电压,C错误;D.计数点 1对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的,D正确。故选 BD。(4)[5]建议:重锤应从靠近打点计时器处释放;或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上,减少纸带与打点计时器间的摩擦;或重锤质量适当大些。3g g14.(9分)(1) 0 ;(2) r R 3 04 GR g0 gGMm【详解】(1)在该行星的“两极”测得重力加速度为 g0,则有 R2 mg0 (2分)M 4 R 3 3g又 (1分) 联立可得该行星的密度为 0 (1分)3 4 GR2 GMm 4 2( )设该行星自转周期为T ,在“赤道”表面测得重力加速度为 g,则有 2 mg m 2 R(2分)R T第 3 页2联立可得T 24 R g0 gGMm 2若给该行星发射一颗静止卫星,根据万有引力提供向心力可得 2 m4 r (2分)r T 2g联立解得静止卫星的轨道半径为 r R 3 0 (1分)g0 g15.(8分)(1)4 2m/s;(2) 27J【详解】(1)由几何关系可知小球到达 A点时速度沿轨道的切线方向,与水平方向的夹角为 37 2,小球到达 A点时竖直分速度设为vy,则有 vy 2gR 1 cos (2分)v由 tan yv (1分)0解得v0 4 2m/s (1分)2(2)恰好能通过最高点 C,在 C v点,由重力提供向心力,由牛顿第二定律得mg m C (1分)R1 1对小球从平台到 C点的过程,运用动能定理得W 2 2f mvC mv0 (2分)2 2解得Wf 27J (1分)16.(15分)(1)1.4N;(2)2m;(3)2m,2J1 2【详解】(1)小滑块从 B运动到 C的过程中,由动能定理得mgR(1 cos ) mvC (1分)22设 C v点时轨道对小滑块的作用力大小为 F,由牛顿第二定律 F mg m C (1分)R根据牛顿第三定律,经过圆弧轨道最低点 C点时小滑块对轨道的作用力大小 F′=F (1分)得 F=1.4N (1分)1(2)从 C点到 E 2点,小滑块做平抛运动,根据平抛运动的规律得h gt (1分),L vC1t(1分)2v LC1 得 2hg1 mg( L2 2打在 E点的动能E 2 4h )kE mvC 1 mgh (1分)2 4 hF E mg (L2 16h2 )同理可知:打在 点的动能为 kF (1分)8h又EkE EkF,得 L=2m (1分)(3)令小滑块从距 B点 x处无初速度释放,从释放点运动到 C,由动能定理得mgx sin Ff x mgR 1 cos 1 mv 2C 其中Ff 0.2mg (2分)2y 1 g( L从 C 2点到探测板小滑块做平抛运动,竖直方向位移为 )2 v (1分)C1 2打到探测板上的动能为Ek mv2 C mgy (1分)2x 1 5解得Ek ( ) J (1分)5 2x 12x 1 5则当 时,Ek有最小值,即 x=2m时,动能最小值为 E5 2x 1 kmin=2J (1分) 第 4 页 展开更多...... 收起↑ 资源预览