广西钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试卷（含答案）

钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题　共40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。
1.如图所示为一个半径为的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方的高度有一个小球正在向边缘的点以一定的速度水平抛出，取，不计空气阻力，要使得小球正好落在点，则( )
A. 小球平抛的初速度一定是 B. 小球平抛的初速度可能是
C. 圆盘转动的角速度一定是 D. 圆盘转动的加速度可能是
2.有一款名叫“跳一跳”的微信小游戏，游戏要求操作者通过控制棋子质量为脱离平台时的速度，使其能从一个平台跳到旁边的平台上如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，不计空气阻力则下列说法中正确的是重力加速度为( )
A. 棋子从起跳至运动到最高点的过程中，机械能增加B. 棋子离开平台时的动能为
C. 棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加
D. 棋子落到平台上的速度大小为
3.如图所示，两颗卫星、质量相等，卫星绕地球运动的轨迹为圆，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆，轨迹在同一个平面内且相切于点，则( )
A. 卫星的速度大于 B. 两卫星在点的速度大小相等
C. 卫星与地球之间的连线和卫星与地球之间的连线相等时间内扫过的面积相等
D. 卫星的机械能大于卫星的机械能
4.下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 物体重力势能的值与参考平面的选择无关D. 物体受到的合外力为零，则其机械能一定守恒
5.如图为某一行星绕太阳运动情况示意图，下列说法正确的是( )
A. 行星在处的速率大于处的速率B. 行星在处的加速度小于处的加速度
C. 从运动到阶段，行星的机械能逐渐增加D. 从运动到阶段，万有引力对行星一直做负功
6.年月日神舟十三号与空间站天和核心舱分离，分离过程简化如图所示：脱离前天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，从点脱离后神舟十三号飞船沿轨道Ⅱ返回近地半径为的圆轨道Ⅲ上，点为轨道Ⅱ与轨道Ⅲ的切点，轨道Ⅲ上运行周期为，然后再多次调整轨道，绕行圈多顺利着落在东风着落场，引力常量为，根据以上信息可知( )
B. 可以计算地球的平均密度为
C. 在轨道Ⅱ上点的速率小于在轨道Ⅱ上点的速率
D. 飞船在到过程中与地心连线扫过的面积与天和核心舱与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
7.年北京冬奥会期间，一观众用手机连拍功能拍摄运动员在滑雪大跳台从起跳到落地的全过程如图所示。忽略空气阻力，运动员落地时速度的大小与下列哪个量无关( )
A. 运动员的质量B. 运动员的初速度C. 运动员初速度的仰角D. 运动员起跳时的高度
8.人造卫星在发射过程中要经过多次变轨才可到达预定轨道。如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则( )
A. 卫星在点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
B. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上经过点时的速度大小相等
C. 在Ⅱ轨道上，从到的过程中机械能增加
D. 若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为，则
二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。
9.年月日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富完成六个月的在轨飞行任务，搭乘神州十三号载人飞船返回舱平安回家。返航前，飞船在离地球高度为的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球表面重力加速度为，地球半径为，飞船质量为，则飞船在轨道上运动时( )
A. 向心加速度为B. 动能为C. 周期为D. 角速度为
10.有一圆柱形枯井，过其中心轴的剖面图如图所示，竖直井壁、间距为，竖直线到两边井壁等距。从离井底高度一定的点垂直井壁以初速度水平抛出一个小球，小球与井壁上点、点各发生一次弹性碰撞后恰好落在井底的点。设点到点的时间为，点到点的时间为，所有摩擦和阻力均不计。下列说法正确的是( )
A. B. 小球在段的重力平均功率比段大
C. 仅将间距增大为原来的倍仍在点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞次后落在点
D. 仅将初速度增大为原来的倍仍在点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞次后落在点
11.多选如图所示，放置在水平地面上的支架质量为，支架顶端用细线拴着的摆球质量为，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是( )
A. 在释放前的瞬间，支架对地面的压力为B. 在释放前的瞬间，支架对地面的压力为
C. 摆球到达最低点时，支架对地面的压力为
D. 摆球到达最低点时，支架对地面的压力为
12.如图所示，是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为，半圆弧的一端固定在天花板上的点，是半圆弧的直径，处于竖直方向，点是半圆弧上与圆心等高的点。质量为的小球可视为质点穿在细杆上，通过轻绳与质量也为的小球相连，轻绳绕过轻小定滑轮。将小球移到点，此时段轻绳处于水平伸直状态，，然后将小球由静止释放。若不计一切摩擦，当小球由点运动到圆弧最低点的过程中，下列说法正确的是已知重力加速度为( )
A. 小球刚释放时，小球、的加速度大小分别为、
B. 小球的动能可能先增大后减小 C. 小球始终比小球运动得快释放点除外
D. 当小球绕滑轮转过时，小球的动能为
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、实验题：每空2分，共16分，请把答案写在答题卡上。
13.打点计时器是高中物理实验中的重要仪器，在力学实验中经常出现。
关于如图所示的打点计时器说法正确的是______。
A.它是电磁打点计时器B.它的工作电压为交流电
C.它每隔打一次点D.它是利用复写纸记录点迹
如图所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。关于该实验操作正确的是______。多选
A.在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸或墨粉纸盘的下面
B.实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关
C.本实验必须把轨道的右端抬高，以补偿小车运动过程中的各种阻力
D.本实验无需满足小车的质量远大于槽码的质量
某同学利用打电计时器做教材中的某实验时，得到一条如图所示的纸带，打点计时器工作频率为，其中、、、、为连续打出的点，则打下点时小车的速度大小为______结果保留位小数，该条纸带最有可能是下列哪个实验中获得______。
A.“探究小车速度随时间变化的规律”B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“验证机械能守恒定律”D.“探究平抛运动的特点”
某同学在观看了“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到中国空间站上完成相应实验，下列实验在中国空间站中能顺利完成的是______。
A.探究小车速度随时间变化的规律B.探究力的合成
C.探究加速度与力、质量的关系D.验证机械能守恒
14.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，点距光电门的高度为。
用十分度游标卡尺测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径____________。
将小球从点由静止释放，若小球通过光电门的时间为，则小球通过光电门时的速度大小____________用、表示。
已知，当地的重力加速度大小为，若满足关系式____________用、表示，则说明在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能守恒。
四、计算题：共44分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。请把答案写在答题卡上。
15.下雨天转动伞柄，雨滴就沿伞的边缘飞出，雨滴的运动可以看成平抛运动，将这样的运动情景可以等效如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径，离水平地面的高度，物块平抛落地过程中水平位移的大小。设物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：
物块做平抛运动的初速度大小；
物块与转台间的动摩擦因数。取
16.如图为杂技演员进行摩托车表演的轨道，它由倾斜直线轨道、圆弧形轨道、半圆形轨道、水平轨道组成，已知轨道的倾角，、间高度差，轨道的半径，轨道的半径，轨道最低点距水平地面高度差，在轨道上运动时摩托车含人受到的阻力为正压力的倍，其余阻力均不计。表演者从点驾驶摩托车由静止开始沿轨道运动，接着沿轨道运动，然后从点离开轨道，最后落到地面上的点。已知摩托车功率恒为，发动机工作时间由表演者控制，表演者与摩托车总质量，表演者与摩托车可视为质点。
某次表演中，通过点时摩托车对轨道的压力为，求经过点的速度；
满足中的条件下，求摩托车发动机的工作时间；
已知“受力因子”等于表演者与摩托车整体承受的压力除以整体的重力，在条件下表演者是安全的，求能在安全完成完整表演的情况下，表演者落点点与点的水平距离的可能值。
如图所示，水平轨道的右端贴近同高度的水平传送带轨道的左端，其中段光滑，段粗糙，传送带与竖直面内的光滑半圆形轨道相切于点，已知，圆轨道半径，弹簧左端固定在墙壁上，自由放置时其右端在点一个质量的物块视为质点将弹簧压缩到点并锁定，物块与水平轨道、传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度．
若传送带逆时针转动，要使物块始终不脱离轨道，解除锁定前弹簧的弹性势能多大
若传送带顺时针转动，锁定前弹簧的弹性势能取第问中的最大值，若要使物块在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道，试计算传送带的速度范围
在第问的情形下，且弹簧的弹性势能取最大值，试写出物块最后的静止位置到点的间距与传送带速度间的定量关系．
18.如图甲，水平桌面上固定一光滑曲面，曲面下端切线水平，并与半径为的竖直光滑圆轨道平滑连接，质量为的小物块从曲面上离桌面的高度处无初速释放，先通过圆轨道后进入桌面部分。在圆轨道的最高点有一压力传感器，可测出物块经过时对轨道的压力，取不同高度得到相应的压力，作出关系如图乙所示。已知桌面长度，与小物块间的动摩擦因数，桌面离地面的高度，空气阻力不计，取重力加速度。
若小物块恰能滑到端，求小物块释放时离桌面的高度；
求关系图的交点坐标值、；
若将桌面右端截去长为的一段，滑块仍从位置无初速释放后将滑离桌面落在水平地面上的点，要使的水平距离最大，应为多大？
参考答案
1. 2.3. 4. 5. 6. 7. 8.9. 10. 11. 12. 13.； ； ，
14. ； ；
15.解：物体做平抛运动，有：，，联立解得：
故物体做平抛运动的初速度大小为；
因物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即物体刚滑动时所受的滑动摩擦力充当向心力，有：
代入数据得：
故物块与转台间的动摩擦因数为。
16.解：由牛顿第三定律可得点轨道对摩托车的支持力为，
牛顿第二定律知，得；
从到运动过程中，由动能定理，
其中，，，
代入得；
要使表演者能完整的运动，临界条件是能恰好经过点，经过点的最小速度 满足，
即，
由机械能守恒得通过点的最小速度，
注意到小圆半径小于大圆半径，故最小速度由大圆半径决定，
要保证表演者安全，其受到的最大压力，
可判断得经过点时，恰好为最大压力值，则，可得，
此情形下经过点速度为 ，由机械能守恒，得，
对点压力为，得，说明上述判断正确；
由上可得，经过点的速度最大值为，最小值，
由平抛知识，落地时间，水平位移，
代入两个临界速度，得水平位移最大值，最小值。
17.解：若传送带逆时针转动，要使物块始终不脱离轨道，物块最多上升到半圆轨道与圆心等高处，则根据能量守恒定律，解除锁定前弹簧弹性势能的最大值为
所以解除锁定前弹簧弹性势能
若物块刚好能通过半圆轨道的最高点，则根据牛顿第二定律有
解得
物块从到的过程中，根据机械能守恒定律有
解得
物块被弹簧弹出滑到点的过程中，根据能量守恒定律有
解得
若传送带以速度顺时针转动，设物块向右加速运动的位移为，根据动能定理有
解得
若物块只能上升到与圆心等高处，根据机械能守恒定律有
解得
设物块在传送带上向右减速到的位移为，根据动能定理有
解得
所以传送带可以逆时针转动且速度任意大小，传送带也可以顺时针转动且速度或
设物块返回传送带后一直向左加速运动，根据动能定理有
解得
设物块沿水平轨道刚好减速到点，根据动能定理有
解得
若传送带速度，则物块在传送带上一直加速到，然后滑上水平轨道，先向左减速运动，被弹簧弹回后再向右减速运动，其总路程为，根据动能定理有
解得
物块静止位置在点的左侧与点的间距为
若传送带的速度，则物块在传送带上向左减速到与传送带共速，
若传送带的速度，则物块在传送带上向左加速到与传送带共速，
上述两种情况下，物块在水平轨道上向左减速到静止，减速路程为，根据动能定理有
物块静止位置在点的左侧与点的间距为
传送带的速度，物块向左加速到与传送带共速，然后滑上水平轨道，先向左减速运动，被弹簧弹回后再向右减速运动，其总路程为，根据动能定理有
物块静止位置在点的左侧与点的间距为
18.解：从开始到点的过程，根据动能定理有

解得；
设物块过点时的速度为，由动能定理有

在点，对物块，根据牛顿第二定律得

联立解得
结合数学知识可得：时，时，；
截去后，设物块滑离桌面时速度为，
根据动能定理有，
物块落点到点的距离，
又，
联立，代入数据可得，
对关于求导数得
当，即得最大时