一、选择题
单选:1. D 2.C 3.B 4.A 5.B 6.D 7.D
多选:8.AC 9.BC 10.AD
二、实验题
11.B D 不能 因为还要满足直线的斜率近似等于
12.AD B 2.5 (,)
三、计算题
13.(12分)(1);(2)
【详解】(1)根据万有引力定律和向心力公式
.......................2分
对地球表面物体
.......................2分
解之得
.......................1分
(2)设月球表面处的重力加速度为g月,根据题意
.......................2分
地球表面
.......................2分
月球体积 V=.......................1分
月球密度 .......................1分
带入解得 .......................1分
14.(11分)(1);(2)
【详解】(1)小球由O运动到C,由机械能守恒可知
.......................2分
.......................2分
代入数据解得
......................1分
......................1分
(2)离开C点小球做平抛运动
.......................2分
......................2分
解得
......................1分
15.(19分)(1),;(2),,方向竖直向下;(3)最后停在距离D点左侧6.4m处
【详解】(1)由题意可知
.......................1分
解得
.......................1分
在B点竖直方向的速度
.......................1分
空中飞行的时间
.......................1分
(2)由B点到E点,由动能定理可得
.......................2分
代入数据可得
.......................1分
由B点到C点,由动能定理可得
.......................2分
在C点由牛顿第二定律知
.......................2分
由几何知识
.......................1分
联立解得
.......................1分
根据牛顿第三定律
.......................1分
方向竖直向下.......................1分
(3)设运动员在CD段的总路程为s,由动能定理可得
.......................2分
代入数据解得
.......................1分
因为
.......................1分
所以运动员最后停在距离D点左侧6.4m处运城市盐湖区2022-2023学年高一下学期5月月考
物理试题
2023.5
一、选择题(共10小题,共40分。1-7题为单选题,8-10题为多选题,每题4分;多选题选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下列说法正确的是
A.摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,因此摩擦力只能做负功
B.作用力和反作用力总是等大反向,因此一对作用力和反作用力做功时总是一正一负
C.只要是做圆周运动,合外力不做功
D.行星绕太阳由近日点向远日点运动时,万有引力对行星做负功
2.下列情景中运动物体的机械能守恒的是
A.在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩到最短的过程中
B.被起重机拉着向上做匀速运动的货物
C.某高轨道卫星绕地球做椭圆轨道的运动
D.火箭点火后升空的运动
3.如图所示,在地面上以速度抛出质量为的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为参考平面,不计空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是
A.抛出角度为45°时,海平面上落点到抛出点的水平距离最大
B.无论选择哪个参考平面,整个过程重力对物体做功为
C.若以海平面为参考平面,物体重力势能的减少量会更多
D.物体落到海平面时的重力势能为
4.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b是近地卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,四颗卫星的运动轨迹都是圆,各卫星的位置如图所示,则下列说法不正确的是
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.若c要到d的轨道上运动则先加速离心再调整方向
C.b的转动周期小于a的转动周期
D.在相同时间内b转过的弧长最长
5.部队为了训练士兵的体能,会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示,某次训练中,士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进,已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°,绳子拉力大小为100N,若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速前进了3s,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)则
A.3s末,绳子拉力功率为600W B.3s内,绳子拉力对轮胎做功为1440J
C.3s内,轮胎所受合力做功为1800J D.3s内,轮胎克服地面摩擦力做功为-1440J
6.一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示,则
A.0~4s内水平拉力做功为12J B.0~6s内合外力的做功为4J
C.t=5s时合外力做功的功率为6W D.0~8s内物体克服摩擦力所做的功为30J
7.一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中,提升装置功率随时间变化的P-t图像如图所示。在时,重物上升的速度达到最大速度的一半,在时,达到最大速度。在时,重物再次匀速上升,取,不计一切阻力。下列说法正确的是
A.在s时间内,重物做加速度逐渐减小的加速运动
B.在时,重物的加速度大小
C.在时,重物的速度大小
D.在时间内,重物上升的高度
8.如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知AO与竖直杆成角,则
A.A运动到位置N时,B的速度为零
B.刚开始时B的速度为
C.重物B下降过程,绳对B的拉力大于B的重力
D.重物B下降过程,绳对B的拉力等于B的重力
9.用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H,重力加速度为g,在这个过程中,以下说法正确的是
A.物体的机械能增加了
B.物体的重力势能增加了
C.物体的动能增加了
D.起重机对物体的拉力大小为
10.如图,由竖直轴和双臂构成的“Y”形支架可以绕竖直轴转动,双臂与竖直轴所成锐角为。一质量为m的小球(可视为质点)穿在一条臂上,到节点O的距离为l,小球始终与支架保持相对静止。设支架转动的角速度为,重力加速度大小为g,则
A.当时,臂对小球的摩擦力大小为
B.由0逐渐增大,臂对小球的弹力大小不变
C.当时,臂对小球的摩擦力大小为
D.当时,臂对小球的摩擦力大小为
二、实验题(每空2分,共18分)
11.某班级同学利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验,已知打点计时器打点的周期为,当地重力加速度为。
(1)在实验过程中,下列操作不正确的有( )(填相应选项前的字母)
A.释放重锤前,手捏住纸带上端并使纸带保持竖直
B.若用秒表测出时间t,可用求出瞬时速度
C.重物选用质量较大、体积较小的物体
D.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
(2)小华在实验过程中,得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。设重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的动能变化量__________。
很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量,原因是( )
A.重锤质量的称量不准会造成较大误差 B.利用公式计算重物速度
C.没有采用多次实验取平均值的方法 D.存在空气阴力和摩擦阻力的影响
(4)小芳在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点的距离,计算出相应计数点时重物的速度,若描绘出的图像是一条过原点倾斜的直线,能否说明重物下落过程中机械能守恒__________(填“能”或“不能”),并写出理由
12.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地,改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)关于实验条件的说法,正确的有______。
A.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
B.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
C.斜槽轨道必须光滑
D.斜槽轨道末段N端必须水平
(2)该实验结果可表明______。
A.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
B.P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
C.P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D.两小球落地速度的大小相同
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为L=10cm)的纸记录P小球的轨迹,小球在某次平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度g=10m/s2,则P小球经过b位置时速度的大小为______m/s,若以a点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则抛出点的坐标为______(结果以cm为单位)。
三、解答题(42分)
13.(12分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,这极大的提高了同学们对月球的关注程度。请问:
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T。试求出月球绕地球运动的轨道半径r;
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点。已知月球半径为R月,引力常量为G,试求出月球的密度(假设月球质量分布均匀)。
14.(11分)如图所示是一个小球发射装置的简化示意图。装置由半径为的四分之一光滑竖直圆弧轨道BC和内壁光滑且内径很细的竖直管道AB组成,A点固定在水平地面上,AB和BC两部分在B点平滑相切,C点为装置的最高点,C点距离水平地面的高度为。将一质量为的小球从距离管口B点为的管内O点通过竖直压缩轻弹簧进行弹射,小球运动中刚好能到达C点。已知小球可视为质点,小球的直径略小于管道AB的内径,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)弹簧释放的弹性势能;
(2)小球落地点距C点的水平距离。
15.(19分)滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m,一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且,,g=10m/s2。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小和在空中飞行的时间;
(2)轨道CD段的动摩擦因数、离开圆弧轨道末端C时,滑板对轨道的压力;
(3)运动员最后停在距离D点多远处?