江西省南昌市第二中学2024-2025学年高一下学期月考（二） 物理试题（含解析）

南昌二中 2024-2025 学年度下期高一物理月考（二）
考试时间：75 分钟 满分：100 分
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符合题目要求，
每小题 4 分；第 8～10 小题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，
有选错的得 0 分。
1．下列四个情景中均不计空气阻力，物体机械能守恒的是（　　）
A．图甲，火箭在点火升空的过程中
B．图乙，运动员在撑杆向上的过程中
C．图丙，掷出的铅球在飞行的过程中
D．图丁，游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中
2．北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。则该地球静止轨道卫星（　　）
A．在轨道上运动的线速度一定小于7.9km/s
B．其发射速度一定大于11.2km/s
C．它运行周期大于24h
D．它可以经过北京正上空，所以我国能利用它进行电视转播
3．如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上．当A物体被水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体（ ）
A．在O点具有的机械能一定相等
B．在O点时重力的功率一定不相等
C．A、B两物体从开始到相遇过程中动量的变化量不相等
D．A、B两物体运动过程的动量变化率大小相等，方向相同
4．水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面积为S的水柱以速度垂直射到钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的密度为，则水对钢板的平均冲力大小为（　　）
B．
C． D．
5．如图所示，倾角为的斜面，固定在水平地面上，一小物块以初速度从斜面底端冲上斜面，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，且，斜面足够长。重力加速度为g，不计空气阻力，用v表示速率，用表示动能，用表示重力势能，E表示机械能，（取水平地面为零势能面），用x表示小物块在斜面上滑过的路程，则下列图像可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
6．如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v1．现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2．已知θ2＜θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失．则
A．v1＜v2
B．v1 =v2
C．v1＞v2
D．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定
7．如图所示，将8个质量均为m的小物块（可视为质点）用轻质的细杆相连静止放在水平面上，相邻小物块间的距离为L。已知AB段光滑，小物块与BC段间的动摩擦因数均为μ。刚开始时1号小物块在B处，现用水平拉力作用在1号小物块上，使8个小物块一起向右运动，则1号物块运动过程中能达到的最大速度为（　　）
A． B． C． D．
8．如图为某运动员低空跳伞表演，假设质量为m的运动员在下落高度h的一段过程中受恒定阻力作用，匀加速下落的加速度为g(g为重力加速度)．在该运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了mgh
B．运动员的动能增加了mgh
C．运动员克服阻力所做的功为mgh
D．运动员的机械能减少了mgh
9．如图所示，天问一号降低自身轨道高度，利用携带的科学仪器，对火星进行了近距离的探测，制动前环绕器在轨道Ⅰ上运动，在点制动后进入轨道Ⅱ运动，则下列说法正确（　　）
A．环绕器在轨道Ⅰ上点的加速度等于在轨道Ⅱ上点的加速度
B．环绕器在轨道Ⅰ上点的加速度大于在轨道Ⅱ上点的加速度
C．环绕器在轨道Ⅰ上远“火”点与近“火”点的机械能相等
D．环绕器在轨道Ⅰ上远“火”点与近“火”点的机械能不相等
10．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k=200N/m的轻质弹簧与另一滑块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MO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MO=NO=20cm，，，若整个运动过程中，绳子一直绷紧，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．滑块b与斜面间的动摩擦因数为0.5
B．小球c滑至MN的中点处的速度
C．小球c从M点滑至N点的过程中，经过MN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再减小再增大的过程
三、实验题（每空2分 共16分）
11．某实验小组利用拉力传感器、光电门等器材探究滑块“动能定理”的实验，实验装置如图所示，在滑块上安装一遮光条与拉力传感器，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电门安装在B处，测得滑块（含遮光板和拉力传感器）质量为M、钩码总质量为m、AB之间的距离为L，当地的重力加速度为g，将滑块在图示A位置由静止释放后，拉力传感器记录下滑块在运动过程的拉力为F，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间分别为Δt，遮光条的宽度d。

（1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M （填：是、否）；
（2）则本实验中探究滑块动能定理的表达式为 （用以上对应物理量的符号表示）；
（3）为减少实验误差，可采取的方法是 。
A．增大AB之间的距离L B．减少AB之间的距离L
C．增大遮光条的宽度d D．减少遮光条的宽度d
12．如图所示，在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示．相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．
（1）下列做法正确的有
A．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
B．实验时，先接通打点计时器电源后再放手松开纸带
C．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
D．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置
（2）某同学在计算与B点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式（h表示OB距离），这种做法 （填“对”或“不对”）．
（3）从起始点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP= J，动能的增加量△EK= J（均保留两位有效数字）；
（4）即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因： ．
四、解答题
13（10分）．如图为蹦床运动员比赛时的场景，某次运动中，运动员从离水平网面1.8m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面3.2m高处。已知运动员质量为50kg，该次运动中运动员与网接触的时间为0.7s，g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)从自由下落开始到刚离开蹦床这一过程中运动员所受重力的冲量大小I；
(2)网对运动员的平均作用力大小F。
14．（12分）如图所示，半径R=4.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M=5kg，上表面与C点等高。质量kg可视为质点的物块在A点以初速度v0水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑，物块以11m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数 1=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，地面光滑，m/s2，不计空气阻力，求：
（1）物块在A点时的速度大小v0；
（2）若木板足够长，从物块滑上木板开始至后面的整个过程中，木板和滑板之间由于摩擦最终所产生的热量Q。
15．（16分）如图，水平轻质弹簧左端固定于竖直墙上，右端与质量m=2kg的小物块接触但不栓接，弹簧原长小于光滑平台OA的长度。在平台的右端有一传送带，AB长L=16m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.1。粗糙水平面BD的BC部分长s=2.5m，物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ2=0.2。C点处有一半径为R的光滑竖直圆轨道与水平面BC平滑连接。已知传送带以v=4m/s的速率顺时针转动，不考虑水平面与传送带连接处物块的机械能损失。开始时弹簧处于压缩状态，小物块固定，弹簧储存的弹性势能Ep=36J。放开物块，小物块通过圆轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力，物块最终停在粗糙水平面上，重力加速度g=10m/s2。求
（1）物块运动到B点的动能Ek；
（2）竖直圆轨道的半径R；
（3）若传送带速度大小可调，要使物块不脱离轨道，传送带的速度大小满足的条件。
《高一物理第二月考》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C B B C BD AC BD
1．C
【详解】A．机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功，火箭点火升空的过程中有升力做功，系统机械能不守恒，故A错误；
B．机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功，运动员在撑杆向上的过程中，还受到杆对运动员的力，杆对运动员做功，机械能不守恒，故B错误；
C．机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功，掷出的铅球在飞行的过程中仅受到重力，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；
D．机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功，游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中，有摩擦力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．地球卫星的圆形环绕速度的最大速度是7.9km/s，地球静止轨道卫星在轨道上运动的线速度一定小于7.9km/s，A正确；
B．发射地球卫星的最小速度是7.9km/s，而不能超过11.2km/s，一旦超过会脱离地球束缚，B错误；
C．地球静止轨道卫星，相对地球静止，与地球自转周期相同为24h，C错误；
D．地球静止轨道卫星，处于赤道上空，不能经过北京上空，D错误．
故选B。
3．D
【详解】A．经过O点时，A物体与B物体竖直方向上的速度相等，但A物体在水平方向上还有分速度，所以在O点速率不相等，则机械能也不相等，故A项错误．
B．在O点竖直方向上的速度相等，所以重力的功率
一定相等，故B错误；
C．两物体动量的变化量等于合外力的冲量，即
两物体竖直方向上的运动是一样的，所以运动时间也是一样的，质量也相等，所以动量变化量也应该相等，故D错误；
故选D。
D．由动量定理知
所以
由于质量相等，所以A、B两物体运动过程的动量变化率大小相等，方向相同，故D正确；
4．C
【详解】以时间内射到钢板上的水柱为研究对象，规定水柱的速度方向为正方向，根据动量定理可得
其中
联立，可得
由牛顿第三定律可知水对钢板的平均冲力大小为
故选C。
5．B
【详解】A．根据
可知图像是曲线而不是直线，A错误；
B．根据动能定理，上滑的过程中
下滑的过程中
可知上滑和下滑的过程中，图像均为直线，且上滑时图像的斜率大于下滑时图像的斜率，B正确；
C．根据势能与高度的关系可知，上滑时的势能为
下滑时的势能为
因此上滑和下滑时图像均为直线，C错误；
D．由于除重力以外的力做功等于系统机械能的变化，因此
图像为一条倾斜的直线，D错误。
故选B。
6．B【详解】试题分析：物体运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得：，因为，所以，故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以，故B正确．
考点：考查了动能定理的应用
7．C
【详解】分析可知第5个物块进入BC后物块开始做减速运动，因此第5个物块刚到达B点时1号物块的速度达到最大值，此过程中根据动能定理有
得
故选C。
8．BD
【详解】A、运动员在下落高度h的一段过程中，重力做功mgh，运动员的重力势能减少了mgh，故A错误．
B、运动员在下落高度h的一段过程中，合外力的功W合=mah=mgh，根据动能定理W合=ΔEk，运动员的动能增加了mgh，故B正确．
CD、根据牛顿第二定律mg-Ff=ma，运动员受到的阻力Ff=mg，在下落高度h的过程中，运动员克服阻力所做的功Wf=mgh，根据能量守恒，运动员的机械能减少了mgh，故C错误，D正确．
9．AC
【详解】A．根据
可得
环绕器在轨道Ⅰ上点的加速度等于在轨道Ⅱ上点的加速度，故A正确；
C．在轨道Ⅰ上从P点到Q点的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，所以环绕器在轨道Ⅰ上远“火”点与近“火”点的机械能相等，故C正确；
故选AC。
10．BD
【详解】A．小球c从M到N，滑块b先下滑再回到原来的位置，则由能量关系
解得滑块b与斜面间的动摩擦因数为
选项A错误；
B．小球在M点时弹簧被拉伸，弹力为8N，此时弹簧被拉长
小球c滑至的中点处时，b下滑的距离为
则此时弹簧被压缩4cm，此时的弹性势能等于在M点的弹性势能，设此时c的速度为v，则b的速度为0，则由能量关系
解得
选项B正确；
C．小球c从M点滑至N点的过程中，经过中点处时，小球c沿斜面方向的合力为mcgsin37°，则加速度不为零，速度不是最大，即此时重力的功率不是最大，选项C错误；
D．小球c从M点滑至MN中点的过程中，弹簧由伸长4cm到被压缩4cm，即弹簧的弹性势能先减小再增大；同样小球c从MN中点滑至N点的过程中，弹簧由压缩4cm到被拉长4cm，即弹簧的弹性势能仍先减小再增大，所以小球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再减小再增大的过程，故D正确。
故选BD。
11． 否 AD/DA
【详解】（1）[1]拉力是直接通过传感器测量的，与小车质量和钩码质量大小关系无关，故不需要满足钩码总质量m远小于滑块质量M。
（2）[2]由于遮光条的宽度很小，通过光电门的时间也很短，故遮光条通过光电门的平均速度可以表示瞬时速度，则通，B点的速度
拉力做功
故本实验中探究动能定理的表达式为
（3）3]由公式可知，实验误差来自由长度的测量和速度的测量，故可以让AB之间的距离L增大或减小遮光片的长度。故选AD。
12． AD 不对 0.48 0.47 纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失
【详解】（1）[1]A．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，故A正确．
B．为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故B正确．
C．实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．
D．为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D错误．
故选AB．
（2）[2]在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度．
（3）[3][4]利用匀变速直线运动的推论
vB==0.97m/s
重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量
△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494 J=0.48J
EkB==0.47J
（4）[5]由（3）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失．
【点评】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算．要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．
13．(1)
(2)
【详解】（1）运动员自由下落所用时间为
则从自由下落开始到刚离开蹦床这一过程中运动员所受重力的冲量大小为
（2）设运动员着网瞬间的速度大小为v1，离开网瞬间的速度大小为v2，则有
，
代入数据解得
，
运动员与网接触过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得
代入数据解得网对运动员的平均作用力大小为
14．（1）0.5m/s；（2）27.5J
15．（1）16J；（2）0.1m；（3）或
【详解】（1）物体被弹出，弹簧的弹性势能全部转化为动能，弹簧与物块组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有
解得
由于可知，物块滑上传送带之后立即减速，从减速到与传送带共速的过程中有
，
解得
故物体减速至与传送带共速后与传送带相对静止，并最终以4m/s的速度滑下传送带，因此运动到B点时物块的动能
（2）由物体通过轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力可知，在轨道最高点有
从B点运动至轨道最高点的整个过程，根据动能定理有
解得
（3）当物块恰能通过最高点时，在轨道最高点有
解得
根据动能定理有
解得
当物体从v0减速到v3时有
解得
故当物块能通过最高点时传送带速度需满足
当物体恰能运动到与圆心等高处，根据动能定理有
解得
当物体从v0减速到v4时有
解得
故当物块运动到与圆心等高处之下时传送带速度需满足
因此，物块不脱离轨道，传送带速度需要满足的条件为
或