2022年浙江省杭州市文澜中学高一物理月考试题含解析

2022年浙江省杭州市文澜中学高一物理月考试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （单选）质量为m的物体，从静止开始以大小为的加速度竖直向下运动了距离h，则（    ） A．物体的动能减少了       B．物体的动能增加了 C．物体势能减少了         D．物体势能增加了 参考答案： B 2. 取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（　　） A． B． C． D． 参考答案： B 【考点】平抛运动． 【分析】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角． 【解答】解：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得： +mgh=， 据题有： =mgh， 联立解得：v=， 则cosα==， 得：α=． 故选：B． 3. 已知万有引力恒量G，要计算地球的质量还必须已知某些数据，现给出以下各组数据。可以计算出地球质量的有(     )    A．地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离R    B．月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离R    C．人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T    D．地球半径R和地球表面重力加速度g 参考答案： BCD 4. 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是…………………………………………(     ) A．加速度的方向就是速度的方向           B．加速度的方向就是位移的方向 C．匀加速直线运动中，物体的加速度与速度方向相同 D．匀减速直线运动中，位移和速度都随时间的增加而减小 参考答案： C 5. 某同学匀速向前走了一段路后，停了一会儿，然后沿原路匀速返回出发点，图1中能反映此同学运动情况的x－t图线应是 (     ) 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮, （1）假设脚踏板的转速为n r/s,则大齿轮的角速度是        rad/s. (2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮的半径r1，小齿轮半径r2外，还需要测量的物理量是         （3）用上述量推导出自行车前进速度的表达式                 参考答案： 7. 在做“探究平抛运动在水平方向的运动规律”实验时，每次须将小球从轨道同一位置无初速释放，其目的是使小球（    ） A．抛出后只受重力                                   B．抛出后机械能守恒 C．抛出后轨迹重合                                   D．抛出时的速度方向水平 参考答案： 8. 用一根细绳，一端系住一定质量的小球，另一端固定，使小球在水平面内做匀速圆周运动．现在两个这样的装置，如图甲和乙所示．已知两球转动的角速度大小相同，绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a、b两球的转动半径Ra和Rb之比为________． 参考答案：    9：16   ___ 9. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示． （1）当M与m的大小关系满足    　时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力． （2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实  验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是　   　． A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出 （3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a﹣F关系图象分别如图2A和图2B所示，其原因分别是： 图A：　                                   　； 图B：　                                   　． 参考答案： （1）m?M （2）B （3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足． 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出． 由图象A可以看出：图线通过坐标原点，当拉力增大到一值时，加速度在偏小，原因是没有满足M＞＞m的条件．而图象B可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小． 【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力T=Ma=，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力． （2）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误． B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确． C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误． D、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=求出，故D错误． 故选：B． （3）图A随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象． 图B当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，可知该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； 故答案为：（1）m?M （2）B （3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足． 10. (4分)物理学中常用到平衡状态，那么平衡状态包括 状态和          状态两种情况。 参考答案： 静止，匀速直线运动 11. 初速度为10 m/s的汽车，以－2 m/s 2的加速度刹车。则6秒末的位移为_____米。 参考答案： 25 12. 图7中圆弧轨道AB是在半径为R的竖直平面内的1/4圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，到达B点的速度，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_____，刚滑过B点时的加速度大小为_____。 参考答案： 13. 在一个未知星球上用如图（a）所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．现对采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则： （1）由以上信息，可知a点          （填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为             m/s2 （3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是             m/s； （4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是             m/s 。 参考答案： （1）是  （2）0.8  （3）8   （4） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“探究功与速度变化的关系”实验中，设计了如图所示的实验方案：使小车在橡皮筋的作用下被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根…同样的橡皮筋将小车弹出．测出小车被弹出后的速度，能够找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系． （1）在本实验中，下列做法正确的是　_________　 A．实验中需要平衡阻力 B．需要测量小车的质量 C．需要测量每根橡皮筋对小车做功的数值 D．每次都要从同一位置由静止释放小车 （2）若用W表示牵引力对小车做的功，v表示小车被弹出后所获得的速度，则两者间的关系是　_________　 A．W∝v         B．W∝v2                C．W∝            D．W∝ （3）在本实验中，打点计时器使用的频率为50Hz，某同学打出的一段纸带如下图所示，则小车匀速运动时的速度大小为　_________　m/s．（计算结果保留3位有效数字） 　 参考答案：   AD   ；     B      1.40  15. 在《验证机械能守恒定律》实验中，下列实验操作顺序正确合理的一项是（      ） A．先将纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上 B．先用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的下方，再接通电源 C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源 D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源 参考答案： B 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 发射同步卫星时，大致分为三个步骤：先将卫星发射到近地卫星轨道作匀速圆周运动，之后变轨到椭圆轨道，最后再变轨到同步卫星轨道作匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，使用这三个已知量，求： （1）卫星在近地卫星轨道绕地球运行时的速率； （2）卫星在同步卫星轨道绕地球飞行时离地面的高度h ； （3）卫星在同步卫星轨道绕地球飞行时的速率。 参考答案： （1）；（2）；（3）（或其变式） 17. （12分）一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内．问： (1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？ (2）警车发动后要多长时间才能追上货车？ 参考答案： （l）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时．它们的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等．则．   s货=(5.5+4)×10m = 95m     s警     所以两车间的最大距离△s=s货-s警=75m    (2) v0=90km/h=25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间   s货’=(5.5+10)×10m=155m s警’= 因为s货’＞s警’，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离△s’=s货’-s警’=30m 警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过△t时间追赶上货车．则：      所以警车发动后要经过才能追上货车。  18. 如图所示，斜劈固定放置在水平地面上，它的斜面长度L=3.4m，倾角为α=30°．从某时刻起，一木块（可视为质点）以v0=10m/s的初速度从斜面底端沿平行斜面方向冲上斜面，木块与斜面间的动摩擦因数，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2．求木块冲出斜面后刚接触地面时的速率v． 参考答案： 解：对整个过程应用动能定理： 代入数据： 解得：v=7m/s 答：木块冲出斜面后刚接触地面时的速率v为7m/s