2020-2021学年河南省信阳高级中学高一下学期6月月考物理试卷

2020-2021学年河南省信阳高级中学高一下学期6月月考物理试卷
时间:90分钟分数:100分
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7小题只有一个选项符合题意，第8～10小题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1.有关实际中的现象，下列说法不符合事实的是（）
A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度
B.体操运动员在着地时曲腿是为了减小地面对运动员的作用力
C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响
D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好
2.如图所示，质量为m的物体放在自动扶梯的水平台阶上，物体随扶梯起斜向上做匀加速运动。

在这个过程中，以下说法正确的是（）
A.物体所受支持力对物体不做功
B.物体所受静摩擦力方向斜向上，对物体做正功
C.物体所受摩擦力对物体做负功
D.合力对物体做正功
3.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）
A.卫星a的角速度小于c的角速度
B.卫星a的加速度大于b的加速度
C.卫星a 的运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星b 的周期大于24h
4.如图所示，将质量为m 的小球以初速度大小v 0由地面竖直向上抛出。

小球落回地面时，其速度大小034
v 。

设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于（）
A.
3
4mg B.
316mg C.7
16
mg
D.725
mg 5.一质量为m 的汽车原来在平直路面上以速度ⅴ匀速行驶，发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输岀功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v 之后又开始匀速行驶.若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力.下列说法正确的是（） A.汽车加速过程的最大加速度为p
mv
B.汽车加速过程的平均速度为
32
v C.汽车速度从v 增大到2v 过程做匀加速运动 D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
6.如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，0点为原长位置.质量为0.5kg 的滑块从斜面上A 点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为8J.现将物块由A 点上方0.4m 处的B 点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，g 取10m/s 2，则下列说法正确的是（）
A.物块从0点开始做减速运动
B.从B 点释放滑块动能最大的位置比从A 点释放要低 从B 点释放弹簧的最大弹性势能比从A 点释放增加了1J D.从B 点释放滑块的最大动能为9J
7.一轻绳系住一质量为m 的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动.若在水平半径OP 的中点A 处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上
通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（）
A.0
B.2mg
C.4mg
D.3mg
8.如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平；末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动.现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（）
A.位置A到B点的竖直高度可能为2R
B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关
C.滑块可能重新回到出发点A处
D.滑块与传送带摩擦产生的热量与传送带速度v的大小无关
9.两小球质量分别为m A=8kg，m B=2kg，已知v A=5m/s，B静止；某时刻两小球发生正碰，碰后A、B球的速度可能为（）
A.v A′=3m/s，v B′=8m/s
B.v A′=4m/s，v B′=4m/s
C.v A′=1m/s，v B′=16m/s
D.v A′=2m/s，v B′=12m/s
10.如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧.现有一质量m=0.1kg的小物体（可视为质点）在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道（g=10m/s2）.下列说法正确的是（）
A.最终m一定静止在M的BC某一位置上
B.小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动
C.M在水平面上运动的最大速率2.0m/s
D.小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11.（8分）如图为“探究碰撞中的不变量”的实验装置，即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系.已知入射小球A和被碰小球B的质量分别为m1、m2.
（1）（多选）本实验中，实验必须要求的条件是____________。

A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足m1>m2
（2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过仅测量_________（填选项前的符号），间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程
（3）（多选）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球A多次从倾斜轨道上s位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平拋射程OP，然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分末端，再将入射球A从斜轨上s位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是_________（填选项前的符号）
A.测量小球A开始释放高度h
B.测量抛出点距地面的高度H
C.分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N D测量水平抛射程OM、ON
（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________用（3）中测量的量表示；
12.（6分）某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处由一宽度略大于A的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过，开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动.
（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为_________（用题中字母表示）；
（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需要测出环形金属框C的质量m，当地重力加速度为g，若系统的机械能守恒，则需满足的等式为_________（用题中及测量字母表示）；
（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案:实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，请写出钩码A通过狭缝时的速度表达式_________；
四、计算题（本题共4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
13.（8分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。

一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簣，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。

（重力加速度为g），试求：
（1）弹簣开始时的弹性势能；
（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功；
14.（10分）光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的1
4
圆弧，圆弧半径为R=1m.一质量
为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块.已知M=4m，g取10m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：
（1）小球的初速度v0是多少?
（2）滑块获得的最大速度是多少?
15.（12分）如图，质量为m=kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B 的高度h=0.2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v0=3m/s，长为L=1m.今将水平力撤去，当滑块滑到传送带石端C时，恰好与传送带速度相同.g取10m/s2.求：
（1）水平作用力F的大小；（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ；
（3）滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

16.（16分）如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距S，长木板的右侧固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连，质量为m的滑块B（可视为质
点）以初速度v0=2gR从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A 表面滑出；重力加速度为g，试分析下列问题：
（1）滑块B到圆弧底端时的速度大小v1；
（2）A与台阶只发生一次碰撞，求S满足的条件；
（3）S在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度与S的关系。

2023届高一下期6月月考物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A D A D D BC AB ACD
11.（8分）
（1）BCD （2分）；（2）C （2分）；（3）CD （2分）； （4）121m OM m ON m OP ⋅+=⋅（2分） 12.（6分） （1）.1
1
h v t =
（2分） （2）()2
12
11
22h mgh M m t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
（2分） （3）速度3h
v t
=（2分） 13.（8分） （1）3mgR ；（2）
1
2
mgR ； （3
，速度与水平方向夹角的正切为2 （1）物块在B 点时，由牛顿第二定律得:
2B
N v F mg m R
-=，F N =7mg （2分）
从A 到B ，由机械能守恒定律可得
2
132
p B E mv mgR =
= （2分） （2）物体到达C 点仅受重力mg ，根据牛顿第二定律有
2C
v mg m R
=
物体从B 点到C 点只有重力和阻力做功，根据动能定理有
22
11222
C B W mg R mv mv -⋅=
-阻 （2分） 解得
W 阻=-0.5mgR （2分）
所以物体从B 点运动至C 点克服阻力做的功为： W=0.5mgR
14.（10分）（1）5m/s （2）2m/s
【详解】试题分析:（1）当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v 1， 根据水平方向动量守恒有: mv 0=（M+m ）v 1 （2分） 由系统机械能守恒：
220111
()22
mv M m v mgR =++ （2分） 解得v 0=5m/s （1分）
（2）小球到达最髙点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大硏究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有:
023mv mv Mv =+ （2分）
222023111=+222
mv mv Mv （2分） 解得v 0=2m/s （1分）
15.（12分）（1）7.5N （2）0.25（3）0.5J
【详解】（1）滑块受到水平推力F.重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mgtan θ， 代入数据得： F=7.5N （2分）
（2）没设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒， 故有 mgh=2
12
mv （2分） 解得
2/v m s =；
（1分） 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有：
2201122
mgL mv mv μ=- （2分）
代入数据得: μ=0.25 （1分）
（3）设滑块在传送带上运动的时间为t ，则t 时间内传送带的位移为： x=v 0t 对物体有： v 0=v-at
ma=μmg （2分） 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L-x
相对滑动产生的热量为: Q=μmg △x 代值解得: Q=0.5J （2分）
16.（16分）（1）1v =（2）4R
S μ
≥
（3）B v =
或 （1）滑块B 从释放到最低点，机械能守恒，取水平面为零势面，由杋械能守恒定律得
220111
22
mv mgR mv += ①（2分） 解得
1v =②（1分）
（2）设A 与台阶碰撞前瞬间，A 、B 的速度分别为v A 和v B ，由动量守恒定律得
12B A mv mv mv =+ ③ （1分）
若A 与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足
2A B mv mv ≥ ④（2分）
对A 应用动能定理
21
22
A mgS mv μ=⨯ ⑤ （2分）
联立③④⑤解得
4R
S μ
≥
⑥ （1分） 即A 与台阶只能碰撞一次的条件是
4R S μ
≥
（3）设S=S 0时，A 左端到台阶板前瞬间，A 、B 恰好达到共同速度v AB ，由动量守定律得
1(2)AB mv m m v =+ ⑦
对A 应用动能定理
2
01
22
AB mgS mv μ=⨯ ⑧
联立⑦⑧得
049R
S μ
=
（2分） 讨论:（i ）当S ≥S 0即049R
S μ
≥时，AB 共速后A 才与挡板碰撞。

由⑦式可得A 与台阶碰撞前瞬间的A 、B 的共同速度为
13AB v v =
=
即A 与台阶碰撞前瞬间B 的速度为
13B AB v v v ==
=
（2分） （ii ）当04R S S μ>>
即494R R
S μμ
>≥时，AB 共速前A 就与台阶碰撞，对A 应用动能定理有 2
21
22
A mgS mv μ=⨯
由上式解得A 与台阶碰撞前瞬间的速度
2A v
设此时B 的速度为v B ′，由动量守恒定律得
122A B mv mv mv '=+
由上式解得
B v '= （3分）。