湖南省岳陽市三校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題

2024年05月高一物理月考試題一、選擇題（共8小題，每題4分，共24分）1.下列說法不符合物理學(xué)史的是（）A.牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中B.英國物理學(xué)家卡文迪什在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量G的數(shù)值C.牛頓做了月地檢驗，證明了地面物體所受引力和天體間引力遵循相同的規(guī)律D.開普勒行星運動定律是開普勒在第谷留下觀測記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來的【答案】A【解析】【詳解】AB．英國物理學(xué)家卡文迪什在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量G的數(shù)值．故A不符合物理學(xué)史，符合題意，B不符合題意；C．牛頓做了月地檢驗，證明了地面物體所受引力和天體間引力遵循相同的規(guī)律，故C正確，但不符合題意；D．開普勒行星運動定律是開普勒在第谷留下觀測記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來的，故D正確，但不符合題意。故選A。2.下列現(xiàn)象中屬于防止離心現(xiàn)象帶來危害的是（）A.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴B.列車轉(zhuǎn)彎處鐵軌的外軌道比內(nèi)軌道高些C.拖把桶通過旋轉(zhuǎn)使拖把脫水D.洗衣機脫水簡高速旋轉(zhuǎn)甩掉附著在衣服上的水【答案】B【解析】【詳解】旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴，拖把桶通過旋轉(zhuǎn)使拖把脫水和洗衣機脫水簡高速旋轉(zhuǎn)甩掉附著在衣服上的水，都是利用的離心運動；在修建鐵路時，列車轉(zhuǎn)彎處鐵軌的外軌道比內(nèi)軌道高些，目的是由重力的分力提供一部分向心力，彌足向心力不足，防止車速過大，火車產(chǎn)生離心運動而發(fā)生側(cè)翻，所以該現(xiàn)象屬于防止離心現(xiàn)象帶來危害。故選B3.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊隨水平轉(zhuǎn)盤繞豎直固定軸做勻速圓周運動，角速度為ω，物塊到軸心的距離為r。則物塊受到的向心力大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題可知物體做勻速圓周運動的向心力由摩擦力提供，根據(jù)向心力的公式可知故選D。4.年月日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號”丁運載火箭，成功將“遙感三十六號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若已知該衛(wèi)星在預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運動，其線速度大小為，角速度大小為，引力常量為，則地球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為，運動半徑為，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)勻速圓周運動規(guī)律有聯(lián)立以上兩式解得故選C。5.風能是一種綠色能源。如圖所示，葉片在風力推動下轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機發(fā)電，M、N為同一個葉片上的兩點，下列判斷正確的是（）A.M點的線速度小于N點的線速度B.M點的角速度小于N點的角速度C.M點的轉(zhuǎn)速大于N點的轉(zhuǎn)速D.M點的周期大于N點的周期【答案】A【解析】【詳解】M、N兩點轉(zhuǎn)動的角速度相等，轉(zhuǎn)速相等，則周期相等，根據(jù)v＝rω知，M點轉(zhuǎn)動的半徑小，則M點的線速度小于N點的線速度，BCD錯誤，A正確。故選A。6.設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為M，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】在赤道上可得在南極由兩式可得故選A。7.物體A以速度v沿桿勻速下滑，如圖所示．A用輕質(zhì)細繩通過不計摩擦的定滑輪拉光滑水平面上的物體B，當繩與豎直方向夾角為θ時，B的速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】將A物體的速度按圖示兩個方向分解，如圖所示，由繩子速率：v繩=vcosθ而繩子速率等于物體B的速率，則有物體B的速率：vB=v繩=vcosθ．A.與上述計算結(jié)果vB=vcosθ不相符，故A不符合題意；B.與上述計算結(jié)果vB=vcosθ不相符，故B不符合題意；C.與上述計算結(jié)果vB=vcosθ不相符，故C不符合題意；D.與上述計算結(jié)果vB=vcosθ相符，故D符合題意．8.質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動，0~2s內(nèi)F與運動方向相反，2~4s內(nèi)F與運動方向相同，物體的v—t圖象如圖所示，g=10m/s2，則（）A.拉力F的大小為100NB.物體在4s時拉力的瞬時功率為120WC.4s內(nèi)拉力所做的功為480JD.4s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320J【答案】B【解析】【詳解】A．由圖象可知，在0~2s的加速度大小在2~4s內(nèi)的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律整理得，A錯誤；B．物體在4s時拉力的瞬時功率B正確；C．在0~2s的位移為10m，因此在這段時間內(nèi)，拉力做的功在2~4s的位移為2m，因此在這段時間內(nèi)，拉力做的功因此拉力做的總功C錯誤；D．4s內(nèi)物體總路程為12m，因此這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功D錯誤。故選B。二、多選題（共4小題，每題5分，共20分）9.廣東省某小鎮(zhèn)一次洪水后，將一座橋的橋墩沖毀，橋面向下凹陷，成為一座罕見的“倒拱橋"，如圖所示，一輛摩托車正在通過此橋，試分析該摩托車通過此橋凹陷路段最低點時，下列判斷正確的是（）A.橋面對整車的支持力大于整車自身重力B.整車受到重力、支持力、向心力的作用C.為了避免橋面因受到壓力過大而發(fā)生危險，該車應(yīng)加速盡快通過D.為了避免橋面因受到的壓力過大而發(fā)生危險，該車應(yīng)減速緩慢通過【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可得因此可知橋面對整車的支持力大于整車自身重力，A正確；B．向心力是支持力與重力的合力，是效果力，不是車所受的一個力，B錯誤；CD．由A選項的分析計算可知，該車的速度越大，由牛頓第三定律可知，橋面所受的壓力越大；速度越小橋面所受的壓力越小，越安全，因此為了避免橋面因受到的壓力過大而發(fā)生危險，該車應(yīng)減速慢行，C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.小球在圓周最高點時所受向心力一定為小球重力B.小球在最高點時繩子的拉力不可能為零C.小球在最低點時繩子的拉力一定大于小球重力D.小球在最高點的速率至少為【答案】CD【解析】【分析】考查圓周運動的向心力產(chǎn)生及其計算問題?！驹斀狻緼．小球在圓周最高點時，向心力可能等于重力，也可能等于重力與繩子的拉力的合力，取決于小球的瞬時速度的大小，故A錯誤；B．小球在圓周最高點時，若只有重力提供向心力，則拉力為零，故B錯誤；C．小球在最低點時具有向上的向心加速度，合力一定向上，則拉力一定大于重力，故C正確；D．當小球剛好到達最高點時，僅有重力提供向心力，則有解得故D正確。故選CD。11.如圖所示，物體A、B質(zhì)量相同,與地面的動摩擦因數(shù)也相同，在大小相等的F1和F2的作用下，在水平面上移動相同的距離l，則（）A.F1和F2所做的功相同B.兩物體受到的摩擦力做的功相同C.支持力對物體做的功相同D.合外力對物體做的功相同【答案】AC【解析】【詳解】可知兩種情況下，力F做功相同，A對；由，第一種情況摩擦力大，摩擦力做功多，B錯；兩種情況支持力均不做功，C錯；第二種情況克服摩擦力做功較小，合外力做功較多，D錯12.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星，則以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B.A、B的線速度大小關(guān)系為C.周期大小關(guān)系為D.若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先依靠推進器加速【答案】CD【解析】【詳解】A．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，則衛(wèi)星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得由于則有對于放在赤道上的物體A和地球同步衛(wèi)星C具有相同的角速度，根據(jù)可得則有故B錯誤；C．對于放在赤道上的物體A和地球同步衛(wèi)星C具有相同的周期，即有根據(jù)解得由于則有所以周期大小關(guān)系為故C正確；D．因為若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速，做離心運動，故D正確。故選CD。三、解答題（共4小題,56分）13.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。（1）本實驗采用的科學(xué)方法是_____A.控制變量法B.累積法C.微元法D.放大法（2）圖示情景正在探究的是_____A.向心力的大小與半徑的關(guān)系B.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C.向心力的大小與角速度大小的關(guān)系D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系（3）通過本實驗可以得到的結(jié)果是_____A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比?！敬鸢浮竣?A②.D③.C【解析】【詳解】（1）[1]在探究“向心力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，需要保證某些物理量不變（例如：鋼球的質(zhì)量及鋼球做圓周運動的半徑），從而便于研究其中兩個物理量之間（例如：向心力及鋼球做圓周運動的角速度）的關(guān)系，這種研究方法在物理中稱為控制變量法。故選A。（2）[2]從圖中可以看出，兩邊圓盤是通過皮帶連接轉(zhuǎn)動的，則邊緣線速度v相等，皮帶連接的兩個輪子半徑相等，則角速度ω相等，兩個球做圓周運動的半徑r也相同，兩個球其中一個是鋁球，另一個是鋼球，說明兩個球的質(zhì)量不一樣，可知圖示情景正在探究的是向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系。故選D。（3）[3]A．由公式可得，在質(zhì)量和半徑一定情況下，向心力大小與角速度的二次方成正比。故A錯誤；B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度二次方的大小成正比，故B錯誤；C．由公式可得，在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，故C正確；D．由公式可得，在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，故D錯誤。故選C。14.質(zhì)量的汽車以速率v=10m/s分別駛過一座半徑的凸形和凹形形橋的中央，g=10m/s2，求：（1）在凸形橋的中央，汽車對橋面的壓力大小；（2）在凹形橋的中央，汽車對橋面的壓力大小；（3）若汽車通過凸形橋頂端時對橋面的壓力為零，此時汽車的速率是多少【答案】（1）N；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）在凸形橋的中央，根據(jù)牛頓第二定律，對汽車有代入數(shù)據(jù)解得：N根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對橋面的壓力為N；（2）在凹形橋的中央，根據(jù)牛頓第二定律，對汽車有解得：N根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對橋面的壓力為；（3）當汽車通過凸形橋頂端時對橋面的壓力為零時，由解得：15.一個質(zhì)量m＝150kg的雪橇，受到與水平方向成＝37°角斜向左上方500N的拉力F作用，在水平地面上移動的距離l＝5m（如圖所示）。物體與地面間的滑動摩擦力F阻＝100N，求：（1）力F對物體所做的功；（2）摩擦力對物體所做的功；（3）求合外力對物體所做的總功?！敬鸢浮浚?）2000J；（2）500J；（3）1500J【解析】【詳解】（1）根據(jù)W＝Fscosθ代入數(shù)據(jù)得WF＝Flcos37°＝500×5×0.8J＝2000J（2）摩擦力做功為WF阻＝－F阻·l＝－100×5J＝－500J（3）則合外力做的總功為W總＝WF＋WF阻＝2000J－500J＝1500J16.宇航員在某星球表面將一小鋼球以某一初速度豎直向上拋出，測得小鋼球上升的最大高度為h，小鋼球從拋出到落回星球表面的時間為t．不計空氣阻力，忽略該星球的自轉(zhuǎn)，已知該星球的半徑為R（R遠大于h），該星球為密度均勻的球體，引力常量為G．求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的密度；（3）該星球的第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知小球上升、下落過程的時間均為，根據(jù)自由落體運動公式，有解得該星球表面的重力加速度（2）靜止在該星球表面的物體，根據(jù)重力等于萬有引力，有解得星球的質(zhì)量星球的體積故該星球的密度（3）根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得第一宇宙速度17.如圖所示，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=2kg的木塊從P點以初速度v0=5m/s向右運動，木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，木塊運動到M點后水平拋出，恰好沿粗糙圓弧AB的A點的切線方向進入圓?。ú挥嬁諝庾枇Γ?。已知圓弧的半徑R=0.5m，半徑OA與豎直半徑OB間的夾角θ=53°，木塊到達A點時的速度vA=5m/s，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。（1）求P到M的距離l；（2）求M、A間的距離s；（3）若木塊到達圓弧底端B點時速度大小vB=5m/s，求此時木塊對軌道的壓力?！敬鸢浮浚?）2m；（2）s=m；（