辽宁省沈阳市第120中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题(无答案)

沈阳市第120中学2022-2023学年高一下学期4月月考
物理
满分：100分 时间：90分钟
一、选择题：本题共12小题，共48分，第1—8为单选题，每小题得4分；9-12为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不 的得0分。
1.下列说法正确的是（ ）
A.开普勒经过多年的天文观测和记录获得大量天文数据，并通过天文数据总结出行星运动规律
B.伽利略巧妙“冲淡”重力，合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
C.卡文迪许扭秤实验用到的物理科学方法是等效替代
D.英国物理学家牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里提出了牛顿运动定律，其中牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以用实验直接验证
2.如图所示，在粗糙的水平桌面上某教师用手通过绳子拉着一个小球做演示向心力的实验，若老师的手和小球的运动均视为绕固定点O的匀速圆周运动；则（ ）
A.小球所需的向心力仅由轻绳对小球的拉力提供
B.小球所需的向心力由轻绳对小球拉力和桌面对小球摩擦力的合力提供
C.小球运动一周，轻绳对小球拉力做的功为零
D.小球运动一周，桌面对小球摩擦力做的功为零
3.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，k为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（ ）
A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
4.如图所示，在水平的面上有一小物块（可视为质点），小物块以某速度从P点最远能滑到倾角为的斜面上的A点（水平面和斜面在Q点通过一极短的圆弧连接）。若减小斜面的倾角，变为斜面（如图中虚线所示），小物块仍以原来的速度从P点出发滑上斜面。已知小物块与水平面和小物块与斜面的动摩擦因数相同，为水平线，为竖直线。则（ ）
A.小物块恰好能运动到B点 B.小物块最远能运动到B点上方的某点
C.小物块只能运动到C点 D.小物块最远能运动到B、C两点之间的某点
5.质量均为m的物体甲和乙，从静止开始做加速直线运动的和关系图像分别如图1、2所示。分析图象，则下列说法正确的是（ ）
A.甲、乙的运动性质相同，加速度随时间都均匀增大
B.甲、乙都做匀变速直线运动
C.时刻甲的动能为
D.乙运动到处的速度为
6.科学家通过研究双中子星合并的引力波，发现：两颗中子星在合并前相距为L时，两者绕连线上的某点每秒转n圈；经过缓慢演化一段时间后，两者的距离变为，每秒转圈，则演化前后（ ）
A.两中子星运动周期为之前倍 B.两中子星运动的角速度为之前倍
C.两中子星质量之和为之前倍 D.两中子星运动的线速度平方之和为之前倍
7.竖直平面内有一个圆弧，为水平半径，现从圆心O处以不同的初速度水平拋出一系列质量相同的小球，这些小球都落到圆弧上，小球落到圆弧上时的动能（ ）
A.从A到B一直增大 B.从A到B一直减小
C.从A到B先减小后增大 D.从A到B先增大后减小
8.如图所示，在倾角为30°底端具有挡板的固定斜面上，滑块b的一端通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一消块a连接后置于斜面上，滑块b的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，滑块a始终未离开挡板，已知，，，。若整个运动过程中绳子一直绷紧，则下列说法正确的是（ ）
A.滑块b与斜面间的动摩擦因数为0.75
B.小球c滑至的中点处的速度
C.小球c从M点滑至N点的过程中，经过中点处时重力的功率最大
D.小球c从M点滑至N点的过程中，弹簧的弹性势能经历了先减小再增大的过程
9.物理学中用库仑定律（其中、表示粒子所带电荷量，k为常量，r为两粒子间距离）描述两个带电粒子之间的静电力大小，和万有引力定律有相似的表达形式。对带异种电荷的两粒子组成的系统而言，若定义相距无穷远处电势能为零，则相距r时系统的电势能可表示为，卫星绕地球运行时，地球可看作均匀球体，卫星可看成质点（ ）
A.若地球质量为，某人造地球卫星质量为，也定义相距无穷远处引力势能为零，当地心与卫星相距r时，该系统引力势能表达式可表示为
B.若卫星受到阻力而做近心运动，万有引力做正功机械能将变大
C.今有一颗卫星贴着地球表面绕行时速度大小为，当该卫星在离地面高度为处绕行时（为球半径），绕行速度为，则有
D.某人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时其引力势能与其动能的关系为
10.如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时，木板在地面上上移动的距离为s，滑块速度为，木板速度为，下列结论中正确的是（ ）
A.上述过程中，F做功大小为
B.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越短
C.其他条件不变的情况下，M越大，s越小
D.其他条件不变的情况下，M越大，滑块与木板间产生的热量越多
11.将一初动能为E的物体（可视为质点）竖直上抛，物体回到出发点时，动能为，取出发点位置的重力势能为零，整个运动过程可认为空气阻力大小恒定，则该物体动能与重力势能相等时，其动能为（ ）
A. B. C. D.
12.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（ ）
A.M的密度是N的3倍 B.Q的质量是P的6倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的2倍
二、实验题：本题共2小题，共14分，每空2分。
13.（6分）利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）为验证机械能是否守恒，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是__________；
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是__________；
A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测 它们到计数起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，如下判断正确的是__________。
A.若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒
B.若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒
C.若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒
D.若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒
14.（8分）如图甲所示，某学习小组利用如图所示装置来研究“合外力做功与动能变化的关系”，测得小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，并保证m远小于M，安装好实验装置并正确平衡摩擦力，实验中始终保持细绳与木板平行，打点计时器打点周期为T，当地的重力加速度为g。
（1）在平衡摩擦力过程中，取下细绳及砂桶，通过改变长木板的倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。
（2）若确保该学习小组实验操作正确，并挑选出如图所示的纸带，则由此可求得纸带上由A点到D点所对应的过程中，合外力对小车所做的功__________；在此过程中小车动能改变量为__________；若在误差范围内满足__________，则动能定理得证。（均使用题中所给和图中标注的物理量符号表示）
三、解答题：（本题共3小题，共40分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分）
15.（12分）某同学参照过山车情景设计了如图所示的模型：光滑的竖直圆轨道半径，入口的平直轨道和出口的平直轨道均是粗糙的，质量为的小滑块（可视为质点）与水平轨道之间的动摩擦因数均为，滑块从A点由静止开始受到水平拉力的作用，在B点撤去拉力，的长度为，不计空气阻力，。
（1）若滑块恰好通过圆轨道的最高点，求滑块在圆轨道最低点时圆轨道对它的支持力大小；
（2）要使滑块能进入圆轨道运动且不脱离轨道，求平直轨道段的长度范围。
16.（12分）如图所示为一传送带装置模型，固定斜面的倾角为，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，可视为质点的物体质量，从高的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数，与水平传送带的动摩擦因数，已知传送带以的速度逆时针匀速转动，，，g取，不计空气阻力。求：
（1）物块第一次滑到斜面底端时的速度；
（2）物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中与传送带摩擦产生的热量；
（3）物体第一次离开传送带后滑上斜面，它在斜面上能达到的最大高度。
17.（16分）如图所示，小物块A与圆柱形金属薄片C通过细绳相连，圆柱形薄片B通过中央的小孔穿过细绳压在C的上表面，B与C的厚度均可忽略不计。D是底端固定的竖直螺旋轻弹簧，其内径大于C的直径而小于B的直径。现让A、B、C从静止开始一起运动，C穿入弹簧后可与B分离，C与A通过绳子牵连继续运动，整个过程中C始终未与弹簧D接触，A始终未到桌子边缘。而B碰到弹簧D后被卡住并立即向下压缩弹簧，不计B与绳子间的摩擦，不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦。已知A、B、C质量分别为、、，A与水平桌面间的动摩擦因数，最初C与弹簧上端的间距为，弹簧D的原长，劲度系数，又已知，当弹簧的形变量为x时弹簧的弹性势能大小为（）（计算结果保留到小数点后三位）求：
（1）圆柱形薄片B从开始下落到压缩弹簧达到最大动能这一过程，其重力势能的减少量？
（2）请通过计算说明圆柱形金属薄片C能否落到地面？
（3）整个运动过程，物块A在桌面上滑行的总距离？