云南省祥华教育集团2023-2024学年高一下学期物理5月月考试题

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名称 云南省祥华教育集团2023-2024学年高一下学期物理5月月考试题
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文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2024-07-02 15:05:48

文档简介

云南省祥华教育集团2023-2024学年高一下学期物理5月月考试题
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共计48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题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。)
1.(2024高一下·云南月考)智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活,如图所示为某地图app软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,16分钟,6.7公里,关于这两个数据,下列说法正确的是(  )
A.16分钟表示的是某个时刻
B.6.7公里表示了此次行程的位移的大小
C.研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度
2.(2024高一下·云南月考)如图所示为甲、乙两物体沿同一直线,同时开始运动的图像。下列判断正确的是(  )
A.甲、乙两物体均做匀速直线运动
B.在时刻甲乙速度大小相等
C.甲、乙两物体运动过程中加速度均增大
D.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,甲的加速度大
3.(2024高一下·云南月考)如图所示,水平地面上质量为2kg的木块向右运动,推力,方向与水平方向夹角为37°斜向下。已知,,木块与地面间的动摩擦因数为0.5,木块受到的摩擦力为()(  )
A.13N B.10N C.7N D.6N
4.(2024高一下·云南月考)人们出行常用打车软件呼叫快车,快车司机为方便操作手机,用支架将手机固定在汽车中控台上方,如图所示。某次司机接单后去目的地接乘客,在汽车匀速直线行驶阶段,手机支架对手机的作用力为F,则下列说法正确的是(  )
A.F方向与汽车运动方向相同 B.F大小小于手机重力
C.F大小大于手机重力 D.F方向竖直向上
5.(2024高一下·云南月考)列车沿平直的道路做匀变速直线运动,在车厢顶部用细线悬挂一个小球,小球相对车厢静止时,细线与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是(  )
A.列车加速度的大小为 B.列车加速度的大小为
C.细线拉力的大小为 D.细线拉力的大小为
6.(2024高一下·云南月考)如图所示,在马戏表演中,人顶着竖直杆水平向右做匀速运动,同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动,下列关于猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2024高一下·云南月考)如图所示,质量为m的运动员,运动员弹起至最高点后掉下来,下降高度为H后开始与蹦床接触,在蹦床上继续下降h到达最低点,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(  )
A.运动员落至最低点时,重力势能减少了
B.运动员刚接触蹦床时的动能等于
C.运动员接触蹦床后开始做减速运动
D.运动员落至最低点的过程中克服弹力所做的功等于刚接触蹦床时的动能
8.(2024高一下·云南月考)如图所示,嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍,火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体,忽略其自转影响,则下列说法正确的是(  )
A.嫦娥五号绕月球转动的周期与天问一号绕火星转动的周期为
B.月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为
C.月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为
D.嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等
9.(2024高一下·云南月考)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(  )
A.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
B.火星探测卫星的发射速度大于16.7km/s
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9km/s、小于11.2km/s
10.(2024高一下·云南月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物,到A点时,起重机的功率达到额定功率,以后起重机保持该功率不变,继续向上提升重物到B点达到最大速度,之后匀速上升,不计空气阻力,重力加速度大小,则整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.OA过程起重机对重物的拉力变大
B.
C.BC过程重物上升的高度
D.BC过程中牵引力做功
11.(2024高一下·云南月考)人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作,如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是(  )
A.此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作
B.此人的重力为500N
C.“下蹲”过程中,人对传感器的压力始终小于重力
D.“站起”过程中,人先超重后失重
12.(2024高一下·云南月考)如图所示,倾角为的斜面体c固定在水平地面上,质量为的物体b置于光滑的斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,用手托住物体b使物体a和b保持静止不动,此时细绳伸直且拉力为零,弹簧的压缩量为。现在松开手,在物体b下滑距离时,则下列说法中正确的是(重力加速度为g,整个过程a未碰到滑轮)(  )
A.物体b的速度大小为0
B.物体b的重力势能减少
C.合力对物体a做的功为0
D.物体a、b与弹簧组成的系统机械能守恒
二、实验题(每空2分,共计12分)
13.(2024高一下·云南月考)如图甲所示为一物理兴趣小组探究小车加速度与力、质量的关系的实验装置.钩码的质量远小于小车的总质量。电磁打点计时器接的交流电的频率为50Hz。
(1)小车的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关,研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是   (填“理想模型法”“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时将小车置于打点计时器旁边,   (填“先接通电源,再放开小车”或“先放开小车,再接通电源”),打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a。
(3)如图乙所示为实验中打出的一条纸带,纸带上O、A、B、C、D为计数点.小车的加速度。(结果保留2位有效数字)
14.(2024高一下·云南月考)用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落:
(1)关于本实验,下列说法正确的是____(填字母代号)。
A.应选择质量大、体积大的重物进行实验
B.释放纸带之前,纸带应处于竖直状态
C.打点计时器应连接直流电源使用
(2)实验中,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为、、.已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m,从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量,动能变化量   (用已知字母表示)。
(3)在误差允许范围内,当满足关系式   时,可验证机械能守恒。
三、解答题(本大题共4小题,共计40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(2024高一下·云南月考)如图所示为圆盘餐桌的简化示意图,圆盘在水平面内匀速转动,角速度为,质量为m杯子(可视为质点)随圆盘一起做匀速圆周运动,杯子到转轴距离为R,求杯子:
(1)周期T和线速度v的大小;
(2)所受摩擦力的大小。
16.(2024高一下·云南月考)甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
17.(2024高一下·云南月考)如图是舰载机在航空母舰上起飞时的照片,舰载机质量,起飞速度,舰载机在平直甲板上从静止开始匀加速到起飞的距离为,加速起飞过程所受平均阻力为机重的k倍,。飞机起飞过程中航空母舰保持静止,载机可视为质点,g取,求
(1)舰载机匀加速起飞时的加速度大小;
(2)舰载机匀加速起飞过程需要的时间;
(3)舰载机匀加速起飞时所受牵引力的大小。
18.(2024高一下·云南月考)滑板运动是青少年喜爱的一项活动,如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞地从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D,圆弧轨道的半径为1m,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧所对圆心角,斜面与圆弧相切于C点.已知滑板与斜面间的动摩擦因数为,,,,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50kg,可视为质点,试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度;
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力N;
(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离L.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;平均速度
【解析】【解答】A.图中显示16分钟对应时间轴上的一段,所以是时间,故A错误;
B.6.7公里表示了此次行程的轨迹长度即为路程,故B错误;
C.在研究汽车在地图上的实时位置时,汽车大小可以忽略,故汽车可以看成质点,故C正确;
D.6.7公里是路程,所以可以求出平均速率的大小,但不能求出平均速度,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 质点就是有质量但不存在体积与形状的点,是物理学的一个理想化模型。质点不一定是很小的物体,它注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响,忽略一些复杂但无关的因素。
2.【答案】B
【知识点】加速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】ACD.由图像知斜率代表加速度,甲、乙的倾斜程度不变,所以加速度均不变,而乙的倾斜程度大,则乙的加速度大,故ACD错误;
B.图像交点处表示速度相等,故B正确。
故答案为:B。
【分析】图像知斜率代表加速度。s-t图像斜率表示速度。
3.【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【解答】由题知木块在推力F=10N的作用下向右运动,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦,则有
联立解得
故答案为:A。
【分析】滑动摩擦力等于压力乘以动摩擦因数。
4.【答案】D
【知识点】重力与重心;共点力的平衡
【解析】【解答】根据平衡条件,手机支架对手机的作用力F与重力等大反向。
故答案为:D。
【分析】手机支架对手机的作用力F与重力是一对平衡力,方向相反。
5.【答案】B
【知识点】力的平行四边形定则及应用;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.设列车的加速度大小为a,根据力的合成与分解以及牛顿第二定律有
得列车加速度的大小为
故A错误,B正确;
CD.根据

故CD错误。
故答案为:B。
【分析】求出小球加速度即为列车加速度,根据平行四边形法则求解细线拉力的大小。
6.【答案】D
【知识点】曲线运动的条件;曲线运动
【解析】【解答】人顶着竖直杆水平向右做匀速运动,同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动,可知猴子的加速度方向竖直向上,由于猴子速度方向与加速度方向不在同一直线上,猴子做曲线运动,根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是图D。
故答案为:D。
【分析】速度方向与加速度方向不在同一直线上,猴子做曲线运动,曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧。
7.【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;动能和势能的相互转化
【解析】【解答】A.运动员落至最低点时,重力势能减小,由机械能守恒可知,弹性势能增加了,选项A正确;
B.由机械能守恒定律可知,运动员刚接触蹦床时的动能等于
选项B错误;
C.运动员接触蹦床后的开始阶段,重力大于弹力,则加速度向下,运动员向下加速运动,当弹力等于重力时加速度为零,速度最大,以后弹力大于重力,加速度向上,运动员做减速运动,选项C错误;
D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中,根据动能定理

即克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能以及重力势能减小量之和,选项D错误。
故答案为:A。
【分析】运动员接触蹦床后先继续做加速运动后做减速运动。
8.【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】AC.物体环绕中心天体表面做圆周运动时的速度即为第一宇宙速度,因此有
可得第一宇宙速度为
由此可知月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为
根据周期公式可知
故C正确,A错误;
B.物体环绕中心天体表面做圆周运动时有
可得
由此可得月球表面重力加速度与火星表面重力加速度之比为
故B错误;
D.根据开普勒第三定律可知,对于环绕同一中心天体的物体,其转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值是一个定值,而嫦娥五号与天问一号所环绕中心天体不同,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 第一宇宙速度,又称航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度,是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,是按照以地球半径作为轨道高度计算出来的轨道速度 。
9.【答案】A,C
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,故A正确,D错误;
B.火星探测卫星的发射速度大于11.2km/s,小于16.7km/s,故B错误;
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,故C正确;
故答案为:AC。
【分析】 第二宇宙速度亦即地球的“脱离速度”或者“逃逸速度”,是指在地球上发射的物体摆脱地球引力束缚,飞离地球所需的最小初始速度。
10.【答案】B,C
【知识点】功的计算;功率及其计算;机车启动
【解析】【解答】A.OA过程货物做匀加速运动,则起重机对重物的拉力不变,加速度
根据
可得
选项A错误;
B.额定功率
选项B正确;
C.BC过程的速度
重物上升的高度
选项C正确。
D.BC过程中牵引力做功
选项D错误;
故答案为:BC。
【分析】模型是机车启动问题即匀加速启动问题。
11.【答案】B,D
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】】ACD.人“下蹲”的过程是先向下加速到最大速度,然后减速到0,所以加速度先向下后向上,先失重后超重,传感器的示数先小于人的重力再大于人的重力;人“站起”的过程先向上加速到最大速度,然后再减速到0,所以加速度先向上后向下,先超重后失重,传感器的示数先大于人的重力再小于人的重力,故此人完成了一次“下蹲”、“站起”动作,故A错误,C错误,D正确;
B.当稳定时,传感器的示数等于人的重力,人的重力在500N,大小不变,故B正确。
故答案为:BD。
【分析】人“下蹲”的过程是先失重后超重,人“站起”的过程先超重重后失重。
12.【答案】A,C,D
【知识点】动能定理的综合应用;动能和势能的相互转化;机械能守恒定律
【解析】【解答】AC.弹簧的压缩量和伸长量相等,所以弹性势能不变。由能量守恒定律得,物体a和物体b的动能和等于
解得
根据动能定理可知合力对物体a做的功为0, 故AC正确;
B.2x0是下滑距离,物体b重力势能减少
故B错误;
D. 物体a、b与弹簧组成的系统机械能守恒 ,因为只有重力或者弹力做功,故D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 机械能守恒是指在只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
13.【答案】(1)控制变量法
(2)先接通电源,再放开小车
(3)0.88
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)小车的加速度同时跟合外力和质量两个因素有关,研究这三个物理量之间的定量关系时,应使合外力和质量两个因素当中的一个量不变,如确定质量不变时,研究加速度与合外力的变化关系,然后确定合外力不变时,研究加速度与质量的变化关系,其思想方法是“控制变量法”。
(2)为充分利用纸带,记录更多的数据,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再放开小车。
(3)电磁打点计时器接的交流电的频率为,可知打点周期为
由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得在打点时小车的速度
由匀变速直线运动的推论,可得小车的加速度为
【分析】(1) 探究小车加速度与力、质量的关系的实验用控制变量法;
(2)有打点计时器的实验都是先接通打点计时器;
(3)逐差法求解加速度的大小。
14.【答案】(1)B
(2)
(3)
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)A.为了减小空气阻力的影响,应选择质量大、体积小的重物进行实验,A错误;
B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力,释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态,B正确;
C. 打点计时器应连接交流电源使用 ,C错误;
故答案为:B。
(2)从打О点到B点的过程中,重物的重力势能减少量为
根据物体做匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度可得
则从打О点到B点的过程中,动能变化量为
(3)动能变化量等于重力势能减少量,则机械能守恒,即满足
【分析】(1)为减小误差,应选择质量大、体积小的重物进行实验;
(2)重物的重力势能减少量等于重力乘以下降高度。
(3)动能变化量等于重力势能减少量,则机械能守恒。
15.【答案】(1)解:因杯子转动的半径为R,根据公式可知线速度的大小为
(2)解:根据向心力公式
杯子的静摩擦力提供做圆周运动的向心力,则有
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【分析】(1)周期等于除以角速度,线速度等于角速度乘以半径;
(2) 杯子的静摩擦力提供做圆周运动的向心力,结合向心力公式求解。
16.【答案】(1)解:根据题意可知,甲车速度小于乙车时距离一直在被拉远,因此当甲、乙两车的速度相等时两车距离最大,则有
代入数据得到
所以经过5s两车间距最大,此过程中甲车位移为
乙车位移为
两车最大距离为
(2)解:因为乙车做匀速运动,所以乙车到达终点所需时间为
假设再经过时间后,甲车恰好超过乙车,则有
解得
所以到达终点线时甲车不能超过乙车。
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)两车速度相等时,距离相差最大;(2) 甲车超过乙车 ,则某时刻位移相等,把这个时刻和到达终点时刻进行对比即可。
17.【答案】(1)解:根据
解得加速度大小
(2)解:根据
解得匀加速起飞过程需要的时间
(3)解:根据牛顿第二定律
解得受牵引力的大小
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由加速度位移关系求解加速度大小;(2)根据速度时间关系求解时间;(3)根据牛顿第二定律求解牵引力大小。
18.【答案】(1)解:运动员离开平台后从A至B的过程中,在竖直方向有:
在B点有:
联立可以得到:
(2)解:运动员在圆弧轨道做圆周运动,在最低点由牛顿第二定律可得:
由机械能守恒得:
联立解得:
根据牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为2150N,方向向下;
(3)解:运动员从A至C过程有:
运动员从C至D过程有:
联立解得:
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动;动能定理的综合应用;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1)根据速度分解以及几何关系求解离开平台时的初速度;(2)由机械能守恒定律求解在最低点时速度大小,根据牛顿运动定律求解最低点时对轨道的压力;(3)根据动能定理求解在斜面上滑行的最大距离L。
1 / 1云南省祥华教育集团2023-2024学年高一下学期物理5月月考试题
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共计48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题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。)
1.(2024高一下·云南月考)智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活,如图所示为某地图app软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,16分钟,6.7公里,关于这两个数据,下列说法正确的是(  )
A.16分钟表示的是某个时刻
B.6.7公里表示了此次行程的位移的大小
C.研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度
【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;平均速度
【解析】【解答】A.图中显示16分钟对应时间轴上的一段,所以是时间,故A错误;
B.6.7公里表示了此次行程的轨迹长度即为路程,故B错误;
C.在研究汽车在地图上的实时位置时,汽车大小可以忽略,故汽车可以看成质点,故C正确;
D.6.7公里是路程,所以可以求出平均速率的大小,但不能求出平均速度,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 质点就是有质量但不存在体积与形状的点,是物理学的一个理想化模型。质点不一定是很小的物体,它注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响,忽略一些复杂但无关的因素。
2.(2024高一下·云南月考)如图所示为甲、乙两物体沿同一直线,同时开始运动的图像。下列判断正确的是(  )
A.甲、乙两物体均做匀速直线运动
B.在时刻甲乙速度大小相等
C.甲、乙两物体运动过程中加速度均增大
D.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,甲的加速度大
【答案】B
【知识点】加速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】ACD.由图像知斜率代表加速度,甲、乙的倾斜程度不变,所以加速度均不变,而乙的倾斜程度大,则乙的加速度大,故ACD错误;
B.图像交点处表示速度相等,故B正确。
故答案为:B。
【分析】图像知斜率代表加速度。s-t图像斜率表示速度。
3.(2024高一下·云南月考)如图所示,水平地面上质量为2kg的木块向右运动,推力,方向与水平方向夹角为37°斜向下。已知,,木块与地面间的动摩擦因数为0.5,木块受到的摩擦力为()(  )
A.13N B.10N C.7N D.6N
【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【解答】由题知木块在推力F=10N的作用下向右运动,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦,则有
联立解得
故答案为:A。
【分析】滑动摩擦力等于压力乘以动摩擦因数。
4.(2024高一下·云南月考)人们出行常用打车软件呼叫快车,快车司机为方便操作手机,用支架将手机固定在汽车中控台上方,如图所示。某次司机接单后去目的地接乘客,在汽车匀速直线行驶阶段,手机支架对手机的作用力为F,则下列说法正确的是(  )
A.F方向与汽车运动方向相同 B.F大小小于手机重力
C.F大小大于手机重力 D.F方向竖直向上
【答案】D
【知识点】重力与重心;共点力的平衡
【解析】【解答】根据平衡条件,手机支架对手机的作用力F与重力等大反向。
故答案为:D。
【分析】手机支架对手机的作用力F与重力是一对平衡力,方向相反。
5.(2024高一下·云南月考)列车沿平直的道路做匀变速直线运动,在车厢顶部用细线悬挂一个小球,小球相对车厢静止时,细线与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是(  )
A.列车加速度的大小为 B.列车加速度的大小为
C.细线拉力的大小为 D.细线拉力的大小为
【答案】B
【知识点】力的平行四边形定则及应用;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.设列车的加速度大小为a,根据力的合成与分解以及牛顿第二定律有
得列车加速度的大小为
故A错误,B正确;
CD.根据

故CD错误。
故答案为:B。
【分析】求出小球加速度即为列车加速度,根据平行四边形法则求解细线拉力的大小。
6.(2024高一下·云南月考)如图所示,在马戏表演中,人顶着竖直杆水平向右做匀速运动,同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动,下列关于猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件;曲线运动
【解析】【解答】人顶着竖直杆水平向右做匀速运动,同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动,可知猴子的加速度方向竖直向上,由于猴子速度方向与加速度方向不在同一直线上,猴子做曲线运动,根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是图D。
故答案为:D。
【分析】速度方向与加速度方向不在同一直线上,猴子做曲线运动,曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧。
7.(2024高一下·云南月考)如图所示,质量为m的运动员,运动员弹起至最高点后掉下来,下降高度为H后开始与蹦床接触,在蹦床上继续下降h到达最低点,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(  )
A.运动员落至最低点时,重力势能减少了
B.运动员刚接触蹦床时的动能等于
C.运动员接触蹦床后开始做减速运动
D.运动员落至最低点的过程中克服弹力所做的功等于刚接触蹦床时的动能
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;动能和势能的相互转化
【解析】【解答】A.运动员落至最低点时,重力势能减小,由机械能守恒可知,弹性势能增加了,选项A正确;
B.由机械能守恒定律可知,运动员刚接触蹦床时的动能等于
选项B错误;
C.运动员接触蹦床后的开始阶段,重力大于弹力,则加速度向下,运动员向下加速运动,当弹力等于重力时加速度为零,速度最大,以后弹力大于重力,加速度向上,运动员做减速运动,选项C错误;
D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中,根据动能定理

即克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能以及重力势能减小量之和,选项D错误。
故答案为:A。
【分析】运动员接触蹦床后先继续做加速运动后做减速运动。
8.(2024高一下·云南月考)如图所示,嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍,火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体,忽略其自转影响,则下列说法正确的是(  )
A.嫦娥五号绕月球转动的周期与天问一号绕火星转动的周期为
B.月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为
C.月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为
D.嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】AC.物体环绕中心天体表面做圆周运动时的速度即为第一宇宙速度,因此有
可得第一宇宙速度为
由此可知月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为
根据周期公式可知
故C正确,A错误;
B.物体环绕中心天体表面做圆周运动时有
可得
由此可得月球表面重力加速度与火星表面重力加速度之比为
故B错误;
D.根据开普勒第三定律可知,对于环绕同一中心天体的物体,其转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值是一个定值,而嫦娥五号与天问一号所环绕中心天体不同,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 第一宇宙速度,又称航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度,是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,是按照以地球半径作为轨道高度计算出来的轨道速度 。
9.(2024高一下·云南月考)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(  )
A.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
B.火星探测卫星的发射速度大于16.7km/s
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9km/s、小于11.2km/s
【答案】A,C
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,故A正确,D错误;
B.火星探测卫星的发射速度大于11.2km/s,小于16.7km/s,故B错误;
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,故C正确;
故答案为:AC。
【分析】 第二宇宙速度亦即地球的“脱离速度”或者“逃逸速度”,是指在地球上发射的物体摆脱地球引力束缚,飞离地球所需的最小初始速度。
10.(2024高一下·云南月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物,到A点时,起重机的功率达到额定功率,以后起重机保持该功率不变,继续向上提升重物到B点达到最大速度,之后匀速上升,不计空气阻力,重力加速度大小,则整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.OA过程起重机对重物的拉力变大
B.
C.BC过程重物上升的高度
D.BC过程中牵引力做功
【答案】B,C
【知识点】功的计算;功率及其计算;机车启动
【解析】【解答】A.OA过程货物做匀加速运动,则起重机对重物的拉力不变,加速度
根据
可得
选项A错误;
B.额定功率
选项B正确;
C.BC过程的速度
重物上升的高度
选项C正确。
D.BC过程中牵引力做功
选项D错误;
故答案为:BC。
【分析】模型是机车启动问题即匀加速启动问题。
11.(2024高一下·云南月考)人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作,如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是(  )
A.此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作
B.此人的重力为500N
C.“下蹲”过程中,人对传感器的压力始终小于重力
D.“站起”过程中,人先超重后失重
【答案】B,D
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】】ACD.人“下蹲”的过程是先向下加速到最大速度,然后减速到0,所以加速度先向下后向上,先失重后超重,传感器的示数先小于人的重力再大于人的重力;人“站起”的过程先向上加速到最大速度,然后再减速到0,所以加速度先向上后向下,先超重后失重,传感器的示数先大于人的重力再小于人的重力,故此人完成了一次“下蹲”、“站起”动作,故A错误,C错误,D正确;
B.当稳定时,传感器的示数等于人的重力,人的重力在500N,大小不变,故B正确。
故答案为:BD。
【分析】人“下蹲”的过程是先失重后超重,人“站起”的过程先超重重后失重。
12.(2024高一下·云南月考)如图所示,倾角为的斜面体c固定在水平地面上,质量为的物体b置于光滑的斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,用手托住物体b使物体a和b保持静止不动,此时细绳伸直且拉力为零,弹簧的压缩量为。现在松开手,在物体b下滑距离时,则下列说法中正确的是(重力加速度为g,整个过程a未碰到滑轮)(  )
A.物体b的速度大小为0
B.物体b的重力势能减少
C.合力对物体a做的功为0
D.物体a、b与弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】A,C,D
【知识点】动能定理的综合应用;动能和势能的相互转化;机械能守恒定律
【解析】【解答】AC.弹簧的压缩量和伸长量相等,所以弹性势能不变。由能量守恒定律得,物体a和物体b的动能和等于
解得
根据动能定理可知合力对物体a做的功为0, 故AC正确;
B.2x0是下滑距离,物体b重力势能减少
故B错误;
D. 物体a、b与弹簧组成的系统机械能守恒 ,因为只有重力或者弹力做功,故D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 机械能守恒是指在只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
二、实验题(每空2分,共计12分)
13.(2024高一下·云南月考)如图甲所示为一物理兴趣小组探究小车加速度与力、质量的关系的实验装置.钩码的质量远小于小车的总质量。电磁打点计时器接的交流电的频率为50Hz。
(1)小车的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关,研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是   (填“理想模型法”“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)实验时将小车置于打点计时器旁边,   (填“先接通电源,再放开小车”或“先放开小车,再接通电源”),打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a。
(3)如图乙所示为实验中打出的一条纸带,纸带上O、A、B、C、D为计数点.小车的加速度。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)控制变量法
(2)先接通电源,再放开小车
(3)0.88
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)小车的加速度同时跟合外力和质量两个因素有关,研究这三个物理量之间的定量关系时,应使合外力和质量两个因素当中的一个量不变,如确定质量不变时,研究加速度与合外力的变化关系,然后确定合外力不变时,研究加速度与质量的变化关系,其思想方法是“控制变量法”。
(2)为充分利用纸带,记录更多的数据,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再放开小车。
(3)电磁打点计时器接的交流电的频率为,可知打点周期为
由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得在打点时小车的速度
由匀变速直线运动的推论,可得小车的加速度为
【分析】(1) 探究小车加速度与力、质量的关系的实验用控制变量法;
(2)有打点计时器的实验都是先接通打点计时器;
(3)逐差法求解加速度的大小。
14.(2024高一下·云南月考)用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落:
(1)关于本实验,下列说法正确的是____(填字母代号)。
A.应选择质量大、体积大的重物进行实验
B.释放纸带之前,纸带应处于竖直状态
C.打点计时器应连接直流电源使用
(2)实验中,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为、、.已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m,从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量,动能变化量   (用已知字母表示)。
(3)在误差允许范围内,当满足关系式   时,可验证机械能守恒。
【答案】(1)B
(2)
(3)
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)A.为了减小空气阻力的影响,应选择质量大、体积小的重物进行实验,A错误;
B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力,释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态,B正确;
C. 打点计时器应连接交流电源使用 ,C错误;
故答案为:B。
(2)从打О点到B点的过程中,重物的重力势能减少量为
根据物体做匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度可得
则从打О点到B点的过程中,动能变化量为
(3)动能变化量等于重力势能减少量,则机械能守恒,即满足
【分析】(1)为减小误差,应选择质量大、体积小的重物进行实验;
(2)重物的重力势能减少量等于重力乘以下降高度。
(3)动能变化量等于重力势能减少量,则机械能守恒。
三、解答题(本大题共4小题,共计40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(2024高一下·云南月考)如图所示为圆盘餐桌的简化示意图,圆盘在水平面内匀速转动,角速度为,质量为m杯子(可视为质点)随圆盘一起做匀速圆周运动,杯子到转轴距离为R,求杯子:
(1)周期T和线速度v的大小;
(2)所受摩擦力的大小。
【答案】(1)解:因杯子转动的半径为R,根据公式可知线速度的大小为
(2)解:根据向心力公式
杯子的静摩擦力提供做圆周运动的向心力,则有
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【分析】(1)周期等于除以角速度,线速度等于角速度乘以半径;
(2) 杯子的静摩擦力提供做圆周运动的向心力,结合向心力公式求解。
16.(2024高一下·云南月考)甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
【答案】(1)解:根据题意可知,甲车速度小于乙车时距离一直在被拉远,因此当甲、乙两车的速度相等时两车距离最大,则有
代入数据得到
所以经过5s两车间距最大,此过程中甲车位移为
乙车位移为
两车最大距离为
(2)解:因为乙车做匀速运动,所以乙车到达终点所需时间为
假设再经过时间后,甲车恰好超过乙车,则有
解得
所以到达终点线时甲车不能超过乙车。
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)两车速度相等时,距离相差最大;(2) 甲车超过乙车 ,则某时刻位移相等,把这个时刻和到达终点时刻进行对比即可。
17.(2024高一下·云南月考)如图是舰载机在航空母舰上起飞时的照片,舰载机质量,起飞速度,舰载机在平直甲板上从静止开始匀加速到起飞的距离为,加速起飞过程所受平均阻力为机重的k倍,。飞机起飞过程中航空母舰保持静止,载机可视为质点,g取,求
(1)舰载机匀加速起飞时的加速度大小;
(2)舰载机匀加速起飞过程需要的时间;
(3)舰载机匀加速起飞时所受牵引力的大小。
【答案】(1)解:根据
解得加速度大小
(2)解:根据
解得匀加速起飞过程需要的时间
(3)解:根据牛顿第二定律
解得受牵引力的大小
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由加速度位移关系求解加速度大小;(2)根据速度时间关系求解时间;(3)根据牛顿第二定律求解牵引力大小。
18.(2024高一下·云南月考)滑板运动是青少年喜爱的一项活动,如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞地从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D,圆弧轨道的半径为1m,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧所对圆心角,斜面与圆弧相切于C点.已知滑板与斜面间的动摩擦因数为,,,,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50kg,可视为质点,试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度;
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力N;
(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离L.
【答案】(1)解:运动员离开平台后从A至B的过程中,在竖直方向有:
在B点有:
联立可以得到:
(2)解:运动员在圆弧轨道做圆周运动,在最低点由牛顿第二定律可得:
由机械能守恒得:
联立解得:
根据牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为2150N,方向向下;
(3)解:运动员从A至C过程有:
运动员从C至D过程有:
联立解得:
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动;动能定理的综合应用;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1)根据速度分解以及几何关系求解离开平台时的初速度;(2)由机械能守恒定律求解在最低点时速度大小,根据牛顿运动定律求解最低点时对轨道的压力;(3)根据动能定理求解在斜面上滑行的最大距离L。
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