湖南省衡陽市衡陽縣第五中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期第一次月考 物理試題

衡陽縣五中2023-2024年下學(xué)期高一年級(jí)第一次月考物理試題第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的物理知識(shí)，下列描述正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員手持啞鈴將其從空中輕放回地面的過程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)啞鈴做負(fù)功B．運(yùn)動(dòng)員在跑步過程中，跑道對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功C．立定跳遠(yuǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過程中，速度大小不變D．足球運(yùn)動(dòng)員踢出“香蕉球”，足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒2．如圖所示，將一質(zhì)量為m的石塊從離地面h高處以初速度斜向上拋出，初速度與水平方向的夾角為。若空氣阻力可忽略，為減小石塊落地時(shí)的速度，下列措施可行的是（）A．僅減小mB．僅減小C．僅增大D．僅增大h3．坐過山車時(shí)，人體會(huì)分泌大量腎上腺素和多巴胺，讓人感覺驚險(xiǎn)刺激。如圖所示，某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時(shí)間內(nèi)速率不變，則該過程中（）A．該游客所受合力做功為零B．該游客所受合力始終為零C．該游客的機(jī)械能守恒D．該游客所受重力的瞬時(shí)功率一定變大4．2024年1月18日天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船入軌后順利完成狀態(tài)設(shè)置，成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口，據(jù)悉天舟七號(hào)在返回地面過程中還要釋放小衛(wèi)星（小衛(wèi)星運(yùn)行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑）。關(guān)于在圓軌道上運(yùn)行的貨運(yùn)飛船、核心艙及小衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．核心艙的速度大于第一宇宙速度B．核心艙中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，不受地球的引力C．小衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大于核心艙的加速度D．小衛(wèi)星運(yùn)行的周期大于核心艙的周期5．2020年11月24日成功發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”是中國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣返回的月球探測(cè)器。已知月球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期為，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器繞近月軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，引力常量為G，由以上條件可知（）A．月球質(zhì)量為B．地球質(zhì)量為C．月球的密度為D．地球的密度為6．太空垃圾是圍繞地球軌道的有害人造物體，如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對(duì)此有如下說法，正確的是（）A．離地越高的太空垃圾運(yùn)行加速度越小B．離地越低的太空垃圾運(yùn)行角速度越小C．離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞7．如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定于水平地面，質(zhì)量的小球在輕彈簧正上方某處由靜止下落，同時(shí)受到一個(gè)豎直向上的恒定阻力。以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，取地面為重力勢(shì)能零勢(shì)能參考面，在小球下落至最低點(diǎn)的過程中，小球重力勢(shì)能EP、彈簧的彈性勢(shì)能E彈隨小球位移變化的關(guān)系圖線分別如圖甲、乙所示，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，取重力加速度g=10m/s2，則（）A．根據(jù)甲圖可知小球下落的初始位置距地面的高度為0.6mB．根據(jù)乙圖可知彈簧的最大壓縮量為0.6mC．根據(jù)甲圖和乙圖可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為5.2JD．小球下落到最低點(diǎn)過程受到的阻力大小為2N8．《天問》是屈原筆下的不朽詩篇，而“天問”行星探索系列代表著中國人對(duì)深空物理研究的不懈追求。如下圖所示，半徑均為R的兩球形行星A、B的密度之比為，A、B各有一個(gè)近地衛(wèi)星C、D，其繞行周期分別為：、。站在行星表面的宇航員從距A行星表面高為h處以水平拋出一物體a，從距B行星表面高為2h處以水平拋出另一物體b。下列說法正確的是（）A．C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為B．C、D繞A、B運(yùn)行的周期滿足C．由于不知道a與b的質(zhì)量，所以無法求出二者落地時(shí)速度之比D．a(chǎn)、b兩物體從拋出到落地的位移之比為9．某無人駕駛汽車某次在試駕中的啟動(dòng)過程中以恒定加速度啟動(dòng)，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率后繼續(xù)加速一段時(shí)間，直到達(dá)到穩(wěn)定速度，汽車所受阻力恒定。P為發(fā)動(dòng)機(jī)功率，F(xiàn)為牽引力，v為汽車速度，下列圖像中能正確描述該過程的是（

）10．假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用A代表“神舟十一號(hào)”，B代表“天宮二號(hào)”，它們對(duì)接前做圓周運(yùn)動(dòng)的情形如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．A的運(yùn)行速度大于B的運(yùn)行速度B．A的向心加速度小于B的向心加速度C．B的運(yùn)行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/sD．B運(yùn)行時(shí)，其處于失重狀態(tài)11．如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球能沿著固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，以圓環(huán)的最低點(diǎn)為重力勢(shì)能的零位置。在最高點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為，重力勢(shì)能為，機(jī)械能為。下列關(guān)系式可能正確的是（）A．B．C．D．12．兩物體A、B的質(zhì)量之比mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其v-t圖像如圖所示。則在此過程中A、B兩物（）A．加速度大小之比2：1B．所受摩擦力大小之比2：1C．克服摩擦力做功之比4：1D．損失的機(jī)械能之比為2：1第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共6小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(8分)在“探究遙控電動(dòng)小車額定功率”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下∶①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.5kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。（以下3小題結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為m/s；（2）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為m/s2；由此可知，小車所受的阻力為N。（3）該電動(dòng)小車的額定功率為W。14．(8分)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲的裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律，已知彈簧的勁度系數(shù)為，原長為，鉤碼的質(zhì)量為。已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，其中為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。

（1）要完成該實(shí)驗(yàn)，除了圖甲中器材以外，還必需的器材是。A．低壓直流電源B．刻度尺C．秒表（2）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，此時(shí)彈簧的長度為。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時(shí)打出點(diǎn)）。從打下點(diǎn)到打下點(diǎn)時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能減少量為。（3）實(shí)驗(yàn)小組中的小王同學(xué)利用計(jì)算F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，但小組內(nèi)另一位同學(xué)卻認(rèn)為鉤碼的運(yùn)動(dòng)并非勻加速運(yùn)動(dòng)，故此計(jì)算方法存在誤差，計(jì)算值比真實(shí)值（選填“偏大”或“偏小”）。（4）利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到彈簧彈性勢(shì)能減少量、鉤碼的機(jī)械能增加量分別與鉤碼上升高度的關(guān)系如圖丙所示。由圖丙可知，隨著增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，可能原因是。15．(6分)如圖所示，質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員以vA=6m/s的速度從高h(yuǎn)=8m的光滑的滑雪場(chǎng)A點(diǎn)沿斜坡自由滑下，以最低點(diǎn)B所處的平面為零勢(shì)能面，g=10m/s2，求：（1）運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能；（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小。16．(8分)質(zhì)量的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，在運(yùn)動(dòng)的過程中受到的阻力f大小恒定，經(jīng)過后速度達(dá)到最大行駛速度，此時(shí)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方處的軌道旁山體塌方，便立即緊急剎車，剎車過程附加的制動(dòng)力F恒為。結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下。求：（1）整個(gè)行駛過程中列車所受的阻力f的大??；（2）列車的額定功率；（3）列車從出發(fā)到停下經(jīng)過的總行程。17．(10分)已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在繞月球的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，r=5R，到達(dá)軌道Ⅰ的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量G，求：（1）第一次點(diǎn)火和第二次點(diǎn)火分別是加速還是減速；（2）飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率；（3）飛船在軌道Ⅱ上繞月運(yùn)行一周所需的時(shí)間。18．(12分)如圖所示，質(zhì)量的小物體，從光滑曲面上高度處釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入軸心距離的水平傳送帶，傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，（?。?。（1）求物體到達(dá)曲面底端時(shí)的速度大?。唬?）若電機(jī)不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和物體克服摩擦力做的功；（3）若開啟電機(jī)，傳送帶以速率5m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體在傳送帶上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生多少熱量Q。答案1.【答案】A【解析】運(yùn)動(dòng)員手持啞鈴將其從空中輕放回地面的過程中，重力做正功，運(yùn)動(dòng)員對(duì)啞鈴做負(fù)功，故A正確；運(yùn)動(dòng)員在跑步過程中，跑道對(duì)運(yùn)動(dòng)員豎直向上的支持力和腳與操場(chǎng)的靜摩擦力，所以跑道對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功，故B正確；立定跳遠(yuǎn)時(shí)，向上運(yùn)動(dòng)過程要克服重力做功，速度減小，故C錯(cuò)誤；足球運(yùn)動(dòng)員踢出“香蕉球”，足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中，空氣阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。2.【答案】B【解析】若空氣阻力可忽略，石塊運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒，則有，整理得，可知小石塊落地時(shí)的速度與初速度大小、離地面高度有關(guān)，減小初速度或離地面高度，小石塊落地時(shí)的速度減小。故選B。3.【答案】A【解析】根據(jù)題意可知，由于游客速率不變，則動(dòng)能變化量為零，由動(dòng)能定理可知，該游客所受合力做功為零，故A正確；由于游客速率不變，游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該游客所受合力不為零，指向圓心提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故B錯(cuò)誤；游客勻速率上升，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則該游客的機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；若游客在環(huán)形軌道下半部分爬升，豎直分速度逐漸增大，重力的瞬時(shí)功率變大，若游客在環(huán)形軌道上半部分爬升，豎直分速度逐漸減小，重力的瞬時(shí)功率減小，故D錯(cuò)誤。4.【答案】C【解析】第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，則核心艙的速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；核心艙中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，受地球的引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故B錯(cuò)誤；由萬有引力提供向心力有，解得，由于小衛(wèi)星運(yùn)行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑，則小衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大于核心艙的加速度，故C正確；由萬有引力提供向心力有，解得，由于小衛(wèi)星運(yùn)行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑，則小衛(wèi)星運(yùn)行的周期小于核心艙的周期，故D錯(cuò)誤。5.【答案】C【解析】“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器繞近月軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力有，解得月球質(zhì)量為，又有，則月球的密度為，故A錯(cuò)誤，C正確；月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力有，解得地球質(zhì)量為，又有，解得地球的密度為，地球半徑未知，地球密度不可求，故BD錯(cuò)誤。6.【答案】A【解析】根據(jù)，得，可知離地越高的太空垃圾運(yùn)行加速度越小，故A正確；根據(jù)，得，可知離地越低的太空垃圾運(yùn)行角速度越大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，得，可知離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)，得，在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度相同，如果它們繞地球飛行的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，它們不會(huì)碰撞，故D錯(cuò)誤。7.【答案】D【解析】根據(jù)甲圖可知，開始下落時(shí)，解得h0=1m，即小球下落的初始位置距地面的高度為1m，故A錯(cuò)誤；根據(jù)乙圖可知彈簧的最大壓縮量為0.6m-0.5m=0.1m，故B錯(cuò)誤；根據(jù)甲圖和乙圖可知，由能量關(guān)系可知，初始狀態(tài)小球的重力勢(shì)能為EP0=10J，小球在最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為Ep1=10J-6J=4J，故C錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)的彈力勢(shì)能為E彈=4.8J，由能量關(guān)系，解得小球下落到最低點(diǎn)過程受到的阻力大小為f=2N，故D正確。8.【答案】D【解析】近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得，可得，可知C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為，故A錯(cuò)誤；近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得，可得，可知C、D繞A、B運(yùn)行的周期之比為，故B錯(cuò)誤；在行星表面有，可得，可知行星A、B的表面重力加速度之比為，對(duì)于物體a，根據(jù)動(dòng)能定理可得，可得，對(duì)于物體b，根據(jù)動(dòng)能定理可得，可得，則有，故C錯(cuò)誤；a、b兩物體在空中的時(shí)間分別為，，a、b兩物體的水平位移分別為，，聯(lián)立可得，則a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為，故D正確。9.【答案】BC【解析】根據(jù)題意可知汽車是以恒定的加速度啟動(dòng)，不是以恒定的功率啟動(dòng)，所以功率不是一直不變的，故A錯(cuò)誤；汽車以恒定的加速度啟動(dòng)，則在開始一段時(shí)間內(nèi)，加速度是定值，牽引力是定值，速度—時(shí)間圖像是一條傾斜直線，當(dāng)功率達(dá)到最大值時(shí)，牽引力要減小，加速度要減小，速度—時(shí)間圖像的斜率越來越小，最后牽引力等于阻力保持不變，速度不變，故BC正確，D錯(cuò)誤。10.【答案】AD【解析】“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得，解得，可知軌道半徑越大，運(yùn)行的速度越小，所以A的運(yùn)行速度大于B的運(yùn)行速度，A正確；由牛頓第二定律可得，解得，可知軌道半徑越大向心加速度越小，所以A的向心加速度大于B的向心加速度，B錯(cuò)誤；第一宇宙速度7.9km/s是近地環(huán)繞速度，也是近地最大環(huán)繞速度，由，可知B的運(yùn)行速度一定小于7.9km/s，C錯(cuò)誤；B運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，因此其處于完全失重狀態(tài)，D正確。11.【答案】BC【解析】設(shè)小球質(zhì)量為m，圓軌道的半徑為R，依題意，小球在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能，小球在最高點(diǎn)的速度，在最高點(diǎn)的動(dòng)能，C正確，D錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)的機(jī)械能，則有，A錯(cuò)誤，B正確。12.【答案】AD【解析】v—t圖像中，圖像斜率的絕對(duì)值表示加速度大小，根據(jù)圖像有，，解得A、B兩物體運(yùn)動(dòng)加速度大小之比為2:1，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律有，，根據(jù)上述以及題中所給數(shù)據(jù)，解得A、B兩物體受到的摩擦力大小之比為4:1，故B錯(cuò)誤；v—t圖像中，圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移，根據(jù)圖像有，，解得A、B兩物體運(yùn)動(dòng)位移大小之比為1:2，根據(jù)，所以克服摩擦力做功之比2：1，故C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，損失機(jī)械能等于克服阻力做功，所以損失的機(jī)械能之比為2：1，故D正確。13.【答案】（1）1.50（2）2.001.00（4）1.50【解析】（1）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為。（2）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小由此可知，小車所受的阻力為。（3）該電動(dòng)小車的額定功率為。14.【答案】（1）B（2）（3）偏?。?）空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的阻力做負(fù)功【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需用低壓交流電，需用刻度尺測(cè)量距離，無需秒表，故選B。（2）彈簧的長度為L時(shí)的彈性勢(shì)能為，到F點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能為，彈簧的彈性勢(shì)能減少量為。（3）鉤碼運(yùn)動(dòng)過程中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度代替瞬時(shí)使得的計(jì)算方法可知計(jì)算值比真實(shí)值偏小。（4）彈簧彈性勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為鉤碼、紙帶、彈簧的重力勢(shì)能和動(dòng)能，由于紙帶與限位孔之間的摩擦阻力或鉤碼運(yùn)動(dòng)過程中的空氣阻力做功，系統(tǒng)機(jī)械能減小，故隨著h增大，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大。15.【答案】（1）4.9×10