2022年湖南省郴州市寨前中学高一物理月考试卷含解析

2022年湖南省郴州市寨前中学高一物理月考试卷含解析 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. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法中正确的是(    ) A.v的最小值为 B.v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大 C.当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大 D.当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大 参考答案： BCD 2. 关于力、位移和功三个物理量，下列说法正确的是(    ) A．力、位移和功都是矢量             B．力是矢量，位移和功是标量 C．力和位移是矢量，功是标量         D．位移是矢量，力和功是标量 参考答案： C 3. 物体做曲线运动时，以下情况可能的是 A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化 B．速度的大小和方向都可以在不断地发生变化 C．速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化 D．速度在变化而加速度可以不发生变化 参考答案： ABD 4. （多选题）如图所示，将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O，两端分别固定质量为2m的球A和质量为3m的球B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，当球B运动到最高点时，球B恰好对杆无作用力，两球均视为质点．则球B在最高点时（　　） A．球B的速度大小为 B．球A的速度大小为 C．球A对杆的作用力大小为3mg D．水平转轴对杆的作用力为5mg 参考答案： BC 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，重力恰好提供向心力，可以求出B的线速度，转动过程中，两球角速度相等，根据v=ωr求解A球线速度，B球到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，根据向心力公式求解水平转轴对杆的作用力． 【解答】解：A、当B在最高点时，球B对杆无作用力，此时球B的重力提供作圆周运动所需的向心力则，解得：，故A错误 B、由于AB转动的角速度相同，故根据可知，解得，故B正确 C、对A球受力分析可知，解得F=3mg，此时水平转轴对杆的作用力为3mg，故C正确，D错误 故选：BC 5. （多选）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是(　  　) A.当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B.当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 C.当速度大于v时，轮缘挤压外轨 D.当速度小于v时，轮缘挤压外轨 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一辆小车通过定滑轮将质量为m的物体吊起。已经小车以v的速度大小作匀速直线运动，则在图示时刻物体上升的速度为                 ，绳拉力F      mg（填“>”、“<”或“=”） 参考答案： v，  >  7. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具． （1）实验时需要测量的物理量是　                                  　． （2）待测物体质量的表达式为m=                  ． 参考答案： （1）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T；（2）． 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】物体做圆周运动时，由于物体处于完全失重状态，对支持面没有压力，则物体做圆周运动的向心力由拉力提供，结合牛顿第二定律列出表达式，从而得出待测物体质量的表达式以及所需测量的物理量． 【解答】解：（1）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T． （3）根据，得：． 故答案为：（1）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T；（2）． 8. （8分）图表示某物体做直线运动的v—t图像，从图可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分别是______m/ s2、______m/s2、______m/ s2、______m/ s2。     参考答案： 1，0，－2，－0.5 9. 一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m。它是从         m高处自由落下的，下落时间为           s（g=10m/s2）。 参考答案： 80           4   10. ．某行星绕太阳C沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R.若行星经过近日点时的速率为vA，则该行星经过远日点B时的速率vB=_____. 参考答案： 11. 一定质量的理想气体,在压强不变时，如果温度从0℃升高到4℃，则它所增加的体积是它在0℃时气体体积的       ，如果温度从90℃升高到94℃，则所增加的体积是它在27℃时体积的       。 参考答案： 4/273      ，    1/75   12. 半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R=2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，C是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶= _________，∶∶=__________ 参考答案： 13. 如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。  已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度＝           m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为               参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度g取9.8m/s2 ，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）： 时刻 t2 t3 t4 t5 速度（m/s） 4.99 4.48 3.98 ▲ ⑴由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=        m/s； ⑵从t2 到t5时间内，重力势能增量E p  =              J， 动能减少量E k=                 J； ⑶在误差允许的范围内，若E p与E k近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得E p        E k  (选填“＞”、“＜”或“=”)，造成这种结果的主要原因是                                      。 参考答案： V5=  3.48      m/s；  E p  =   1.24    J;    E K  =  1.28    J;     E p    ＜    E k ;        存在空气阻力。 15. 某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系实验中，不改变拉力FT（即小车悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg一定），只改变小车的质量M，某次实验得到了一条纸带，如图所示，打点计时器接的是50Hz的低压交流电源，图中各点为计数点，两个计数点间还有4个点标出的计数点，测量长度的单位为cm． （1）请由纸带上测量记录的数据，求出C点的瞬时速度vc=　  　m/s，加速度a=　   　m/s2（结果保留保留两位有效数字）． （2）该实验正式开始前，要先　         　，且只有当小车质量M与小车悬挂线通过定滑轮所吊砂桶及砂的总质量m大小满足　      　时，方可认为细线对小车的拉力FT的大小等于悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg． 参考答案： （1）0.35，0.97；（2）要平衡摩擦阻力f；M＞＞m 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】（1）根据在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点的瞬时速度大小，利用逐差法可以求出加速度的大小； （2）正确理解该实验的实验原理，了解具体实验操作，尤其是理解对小车质量M和砂桶及砂的总质量m之间的大小关系． 【解答】解：（1）据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得C点速度为： vC==×10﹣2 m/s=0.35 m/s 根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有： a= 解得：a= m/s2=0.97 m/s2． （2）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑． 设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有： F=Ma    ① 对砂桶和砂有：mg﹣F=ma   ② F==，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力． 故答案为：（1）0.35，0.97；（2）要平衡摩擦阻力f；M＞＞m． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16.  一物体做直线运动s-t图象如图所示，画出物体在8s内的v-t图象。                                                   参考答案： 17. 2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号．探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5．某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物．此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏的数据：（信号传送速度等于光速：C=km/s）已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s．问： （2）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？ （3）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请说明． 参考答案：      没有执行减速命令     应启用另一个备用减速器   （1）从前两次收到的信号可知：探测器的速度 （2）设在地球和月球之间传播电磁波需时为，则 由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9：1034．控制中心第三次收到的信号是探测器在9：1039发出的，从后两次收到的信号可知探测器的速度，即减速器没有执行减速命令。 （3）应启用另一个备用减速器，再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在9：1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=2m． 设定减速器加速度为a，则有 即只要设定加速度，便可使探测器不与障碍物相撞。 18. (计算) （2015春?博乐市期中）宇航员站在一星球表面上，以水平速度V0抛出一小球，抛出点离地高度为h．测得落地点与抛出点间的水平距离为L，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G（已知球的体积公式是V=πR3）．求： （1）该星球的质量M； （2）该星球的密度ρ． 参考答案： （1）该星球的质量是； （2）该星球的密度是． 解：（1）设该星球表面的重力加速度为g，据平抛运动公式： 水平方向L=V0t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 竖直方向h=gt2﹣﹣﹣﹣﹣