江西省宜春市宜丰县宜丰中学2021-2022高一物理下学期第一次月考试题

江西省宜春市宜丰县宜丰中学2021-2022高一物理下学期第一次月考
试题
一、选择题（每小题4分，共48分，1－8为单选，9－12为多选） 1．关于曲线运动，下列说法正确的是 A ．平抛运动是一种匀变速运动
B ．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C ．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的
D ．做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的
2．“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。

假设“嫦娥三号”先后分别在如图所示的环月圆轨道和椭圆轨道上运行，则( )
A ．若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径，运行周期和引力常量，则可以算出月球的密度
B ．“嫦娥三号”由环月圆轨道变轨为椭圆轨道时，应在P 点发动机点火使其减速
C ．“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上运行时P 点的速度大于Q 点的速度
D ．“嫦娥三号”进入环月椭圆轨道后关闭发动机，探测器从Q 点运行到P 点过程中速度增加 3．河宽d =60m ，水流速度v 1=4m/s 不变，小船在静水中的行驶速度为v 2=3m/s ，则( ) A ．小船能垂直直达正对岸
B ．若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长
C ．小船渡河时间最短为20s
D ．小船渡河的实际速度一定为5m/s
4．质量为m 的物体在空中由静止下落，由于空气阻力的影响，运动的加速度是910
g
，物体下落高度为h ，重力加速度为g ，以下说法正确的是（ ）
A ．重力势能减少了
910mgh
B ．动能增加了mgh
C ．机械能损失了10
mgh
D ．克服阻力做功为
910
mgh
5．如图，倾角为α=45°的斜面ABC 固定在水平面上，质量为m 的小球从顶点A 先后以初速度v 0和2v o 向左水平抛出，分别落在斜面上的P 1、P 2点，经历的时间分别为t 1、t 2；A 点与P 1、P l 与P 2之间的距离分别为l 1和l 2，不计空气阻力影响。

下列说法正确的是（ ）
A ．t 1：t 2=1：1
B ．l l ：l 2=1：2
C ．两球刚落到斜面上时的速度比为1：4
D ．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1
6．如图所示，小车m 以速度v 沿斜面匀速向下运动，并通过绳子带动重物M 沿竖直杆上滑。

则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角时，重物M 上滑的速度为（ ）
A ． sin v θ
B ．cos v θ
C ．tan v θ
D ．cos v
θ
7．质量为m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg ，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（ ）
A ．
1
4
mgR B ．13
mgR
C ．
1
2
mgR D ．mgR
8．质量m=1kg 的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F 与运动距离x
的关系如图所示．对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是（ ）
A ．外力做的功为28J
B ．物体的运动时间为5s
C ．外力做功的平均功率约为5.7W
D ．物体运动到x=5m 处时，外力做功的瞬时功率为25W
9．关于如图a 、b 、c 、d 所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ）
A ．如图a 所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零
D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
10．气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。

我国先后自行成功发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星。

“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”。

“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星
A．周期小B．运行角速度小C．运行线速度大D．向心加速度大
11．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。

在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。

设某双星系统P、Q绕其连线上的O点
，则
做匀速圆周运动，如图所示。

若PO OQ
（）
A．星球P的质量一定大于Q的质量
B．星球P的线速度一定大于Q的线速度
C．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大
D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
12．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。

重力加速度为g，关于此过程，下列说法中正确的是（）
A．提升过程中手对物体做功m（a＋g）h B．提升过程中合外力对物体做功mah
C．提升过程中物体克服重力做功mgh D．提升过程中物体的重力势能增加m（a＋g）h 二、实验题（每空2分，共14分）
13．如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为0.2kg。

实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量ΔE p=_____J。

（结果保留三位有效数字）
(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为v B，当两者间的关系式满足_____时，说明下落过程中重物的机械能守恒（已知重力加速度为g）。

(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是_____。

A．重物的质量过大 B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低 D．重物及纸带在下落时受到阻力
14．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，某次实验
中在坐标纸上描出了a、b、c、d四个点。

（1）关于该实验，下列说法正确的是___________。

A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下 B ．斜槽轨道必须光滑
C ．斜槽轨道末端可以不水平
D ．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）已知图中小方格的边长L =10cm ，小球平抛的初速度为v =____________（用L 、g 表示），b 点的速度大小为____________m/s 。

（3）图中抛出点的坐标是_________(以a 点为坐标原点)。

（取g=10m/s 2
） 四、解答题（38分） 15．（9分）汽车行驶在半径为50m 的圆形水平跑道上，速度大小为10m/s ，已知汽车的质量
为1000kg ，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍．问：（g =10m/s 2
） （1）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？ （2）其向心力是多大？
（3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？
16．（9分）一种新型氢气燃料的汽车，质量为3
2.010m kg =⨯，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。

若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为2.0m/s 2。

达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m ，直到获得最大速度后才匀速行驶。

试求： （1）汽车的最大行驶速度。

（2）汽车匀加速运动的时间。

（3）当速度为5 m/s 时，汽车牵引力的瞬时功率。

17．（10分）土星和地球均可近似看作球体，土星的半径约为地球半径的9.5倍，土星的质量
约为地球质量的95倍，已知地球表面的重力加速度2
010/g m s =，地球密度约为
330 5.510/kg m ρ=⨯，试计算：
(1)土星的密度；
(2)土星表面的重力加速度． 18．（10分）如图所示，一竖直面内的轨道由粗糙斜面AB 和半径为R 的光滑圆轨道BCD 组成，AB 与BCD 相切于B 点，C 为圆轨道的最低点，圆弧BC 所对应的圆心角θ＝60°。

现有一质量为m 的物块（可视为质点）从轨道ABC 上离地面某一高度h （大小可变）处由静止下滑，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ＝
3
，重力加速度用g 表示，求： (1)当h ＝
3
2
R 时，物块滑到C 点时对轨道的压力F N ； (2)当h 为多少时，物块恰能滑到圆轨道的最高点D 。

参考答案
1．A 【详解】A.平抛运动的加速度为重力加速度，大小、方向都不变，所以平抛运动是一种匀变速运动，故A 正确； B.物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故B 错误； C.做匀速圆周运动的物体，所受的合力大小不变，方向始终指向圆心，是变力，故C 错误； D.
做圆周运动的物体所受合力的方向不一定指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体所受合力的方向才始终指向圆心，故D 错误。

2．B 【详解】A ． 根据万有引力提供向心力，有2
2
24GMm m r r T
π=, 可以解出月球的质量23
2
4r M GT π=
，由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度，故A 错误；B ． “嫦娥三号”在环月段圆轨道上P 点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道，故B 正确；C ． “嫦娥三号”在环月段椭圆轨道上P 点向Q 点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P 点的速度小于Q 点的速度，故C 错误；D ． “嫦娥三号”进入环月椭圆轨道后关闭发动机，探测器从Q 点运行到P 点过程中，引力做负功，动能减小，速度减小，故D 错误。

故选B 。

3．C 【详解】A ．由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，小船不能垂直直达正对岸，故A 错误；BC ．当船速垂直于河岸时，小船渡河时间最短为min 260
s 20s 3
d t v =
== 当水速增大时，渡河时间不受影响，故B 错误，C 正确；D ．由于船速方向未知，无法求解渡
河速度，故D 错误。

故选C 。

4．C 【解析】重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，重力对物体做多少功，则物体的重力势能减少多少．由题知重力做功为mgh ，则的重力势能减少mgh ，故A 错误；物体的合力做正功为mah ＝0.9mgh ，则物体的动能增加量为0.9mgh ，故B 错误；物体下落h 高度，重力势能减小mgh ，动能增加为0.9mgh ，则机械能减小0.1mgh ，故C 正确；由于阻力做功导致机械能减小，因此克服阻力做功为0.1mgh ，故D 错误．故选C.
5．D 【详解】A ．根据2
0012tan 2gt
gt v t v θ＝＝，得02tan v t g
θ=，因为初速度之比为1：2，则运动的时间之比为1：2，故A 错误。

B ．水平位移2002tan v x v t g
θ
=＝，因为初速度之比为1：2，
则水平位移之比为1：4
，由l =
，可知l l ：l 2=1：4，故B 错误。

C ．根据动能定理
2201122
mv mv mgy =+ ，其中y=x
，则05v ===，则两球刚落到斜面上时的速度比为1：2，选项C 错误；D ．平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移方向相同，则速度方向相同，即两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1，故D 正确。

故选D 。

6．D 【详解】将M 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示
则有M cos v v θ=，解得M cos v
v θ
=
，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

7．C 【详解】小球在最低点，由牛顿第二定律有：F -mg =m 2
1v R
，由题意知：F =7mg ，在最高
点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg =m 22
v R
，小球选取从最低点到最高
点作为过程，由动能定理可得：-mg •2R -W f =12m 22v -2112mv ，联立以上可得：W f =1
2
mgR ，故C
正确，ABD 错误。

8．C 【详解】A 、通过计算F-x 图像的面积可知，图示的全过程中外力做的功
()63528W J J =⨯+-⨯=，故A 错误；B 、由动能定理21
2
W mv =，计算得到3x m =处的
速度为16/v m s =；5x m =处的速度为24/v m s =．由牛顿第二定律可知，物体匀加速过程
的加速度大小为216/a m s =，匀减速过程的加速度大小为2
25/a m s =；设匀加速和匀减速的
所用的时间分别为1t 和2t ，则111a t v =，解得11t s =；1222v a t v -=，解得20.4t s =，故物体
运动的总时间为12 1.4t t t s =+=，B 错误；C 、全过程中外力做功的平均功率为8
W 5.7W 1.4
W P t
==
=，C 正确；D 、物体运动到x=5m 处时，外力做功的瞬时功率为2520W P v ==，D 错误．
9．CD 【详解】A.图a 汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A 错误； B. 图b 沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，故B 错误；
C.图c 中轻质细杆一端固定的小球，在最高点速度为零时，小球所受合力为零，故C 正确；
D. 图d 中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D 正确．故选：CD
10．ACD 【详解】A.根据万有引力提供向心力得：2
224Mm G m r r T
π=，因为风云二号是同步卫
星，周期为24小时，所以风云一号的周期小于风云二号的周期，A 正确
B.根据2T
π
ω=
，周期大的角速度小，所以风云一号角速度大于风云二号的角速度，B 错误
C.根据2
224Mm G m r r T
π=，2r v T π=联立解得：v =，风云一号周期小，所以风云
一号线速度大，C 正确D.根据向心加速度方程：2a r v ωω==，风云一号线速度大，角速度
大，所以向心加速度大，D 正确
11．BD 【详解】A ．双星具有相同的角速度，根据P Q 22P P Q Q 2
m m G
m r m r L
ωω==, 因为P Q r r >，所以星球P 的质量小于Q 的质量，故A 错误；B ．根据v r ω=，P Q r r >推出，星球P 的线速度一定大于Q 的线速度，故B 正确；C ．根据22
P Q P P Q 2
22Q 4π4πr r m m G
m m L T T
==
解得2T =C
错误；D ．由2T =期越大，故D 正确。

故选BD 。

12．ABC 【详解】A ． 设人对物体的拉力为F ，由牛顿第二定律得 F -mg =ma ，即F =m （g +a ） 则在提升过程中手对物体做功为W F =Fh =m （a +g ）h ，故A 正确；B ． 根据牛顿第二定律可知物体受到的合力为F 合=ma ，故F 合h =mah ，故B 正确；C ． 提升过程中物体克服重力做功mgh ，故C 正确；D ． 提升过程中物体克服重力做功mgh ，重力势能增加mgh ，故D 错误。

故选ABC 。

13．9.82×10-2 2
12
B mgh mv =
D 【详解】(1)[1]重力势能减少量等于重力做的功
220.29.8 5.0110J 9.8210J p E mgh --∆==⨯⨯⨯=⨯
(2)[2]根据机械能守恒定律，关系式为212
B mgh mv =
(3)[3]根据实验原理，动能略小的原因是重物及纸带在下落时受到阻力，故选D 。

14．AD （-10cm ，1.25cm)
【详解】(1)[1] 为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动
轨迹上的几个点，不需要把所有的点都连接起来，而是让更多的点分布在曲线两边．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些．故AD 正确BC 错误。

(2)[2][3] 在竖直方向上，根据△y =L =gT 2
得0.1s T =
==，
初速度0222m /s L
v T
=
=== b 点的竖直分速度 30.1
1.5m /s 20.1
yb v ⨯=
=⨯，根据矢量的合成法则，则b 点的速度大小为
2.5m /s b v ==
(3)[4] 根据b 点的竖直分速度v yb =1.5m/s ，可知，抛出点到b 点的时间
1.5
0.15s 10
yb b v t g
=
=
= 那么从抛出点到b 点的水平位移为：x =v 0t =2×0.15=0.3m=30cm 从抛出点到b 点的竖直位移为：2211
100.150.1125m 11.25cm 22
y gt =
=⨯⨯== 因ab 的水平位移为x ′=20cm，而竖直位移为y ′=10cm；所以，抛出点坐标为：（-10cm ，
-1.25cm ）； 15．（1）汽车绕跑道一圈需要的时间是31.4s ；（2）汽车受到向心力是2000N ；（3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过20m/s ． 【详解】（1）汽车绕一周的时间即是指周期，由v =
s t
得：T =2r v π=250
10π⨯s=10π s=31.4s
（2）向心力的大小为：F =m 2v r =1000×2
1050
N=2000N
（3）汽车做圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力提供．随车速的增加，需要的向心
力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止，由牛顿第二定律得：f m =0.8mg =m 2
m
v r
，代入数
据解得v m =20m /s 16．（1）40m/s （2）
20
3
s （3）30kW 【详解】（1）当加速度为零时，物体速度最大，即：3
210F f mg N μ===⨯，根据功率方程P Fv =，得：40/m P
v m s F
=
= （2）根据牛顿第二定律匀加速阶段：3
610F f ma N =+=⨯，且P Fv =，当速度增大，功
率增大，当功率增大到额定功率时，匀加速结束，有：
040/3
P v m s F ==，根据匀变速规律20
3s v t a ==
（3）当匀加速结束时，物体速度：，40
/3
v m s =
当速度为5m/s,仍处于匀加速阶段，功率1130P Fv KW ==
17．(1)3
3
0.6110/kg m ⨯,(2)210.5/m s .
(1)星体的密度343
M M V R ρπ=
=
, 则3
03000.11R M M R
ρρ=⨯= 故土星的密度约为33
00.110.6110/kg m ρρ==⨯
(2)根据星球表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力
2G Mm mg R =，得2G M
g R
= 则
2
0200 1.05R g M g M R =⨯= 所以土星表面的重力加速度2
01.0510.5/g g m s ==.
18．(1)3mg ；(2)9
2
R
【详解】(1)过B 点作一条水平的辅助线，与图中AG 和OC 分别交于E 和F 两点，
由几何关系易得∠EAB ＝∠OBF ＝30°，2R OF FC ==，BF R =
则2R AE h =-，32R AB h ⎫=-⎪⎝⎭，32R BE h ⎫
=-⎪⎝⎭
从A 到C 过程，根据动能定理2
1cos 2
C mgh mg ABE AB mv μ-∠⋅=
又有2
C N mv F mg R
-=，解得3N F mg =，根据牛顿第三定律可知，压力为3mg 。

(2)从A 到D 过程，根据动能定理()2
12cos 2
D mg h R mg AB
E AB mv μ--∠⋅=
又有2
D mv mg R
=，解得92h R =。