湖南省衡陽市衡陽縣第五中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期第一次月考 物理試題

衡陽縣五中2023-2024年下學(xué)期高一年級第一次月考物理試題第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．關(guān)于運動場上的物理知識，下列描述正確的是（）A．運動員手持啞鈴將其從空中輕放回地面的過程中，運動員對啞鈴做負(fù)功B．運動員在跑步過程中，跑道對運動員做正功C．立定跳遠(yuǎn)時，運動員在空中運動過程中，速度大小不變D．足球運動員踢出“香蕉球”，足球在空中運動過程中，機械能守恒2．如圖所示，將一質(zhì)量為m的石塊從離地面h高處以初速度斜向上拋出，初速度與水平方向的夾角為。若空氣阻力可忽略，為減小石塊落地時的速度，下列措施可行的是（）A．僅減小mB．僅減小C．僅增大D．僅增大h3．坐過山車時，人體會分泌大量腎上腺素和多巴胺，讓人感覺驚險刺激。如圖所示，某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時間內(nèi)速率不變，則該過程中（）A．該游客所受合力做功為零B．該游客所受合力始終為零C．該游客的機械能守恒D．該游客所受重力的瞬時功率一定變大4．2024年1月18日天舟七號貨運飛船入軌后順利完成狀態(tài)設(shè)置，成功對接于空間站天和核心艙后向端口，據(jù)悉天舟七號在返回地面過程中還要釋放小衛(wèi)星（小衛(wèi)星運行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑）。關(guān)于在圓軌道上運行的貨運飛船、核心艙及小衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．核心艙的速度大于第一宇宙速度B．核心艙中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，不受地球的引力C．小衛(wèi)星運行的加速度大于核心艙的加速度D．小衛(wèi)星運行的周期大于核心艙的周期5．2020年11月24日成功發(fā)射的“嫦娥五號”是中國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器。已知月球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，月球繞地球做圓周運動的公轉(zhuǎn)周期為，“嫦娥五號”探測器繞近月軌道做圓周運動的周期為，引力常量為G，由以上條件可知（）A．月球質(zhì)量為B．地球質(zhì)量為C．月球的密度為D．地球的密度為6．太空垃圾是圍繞地球軌道的有害人造物體，如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對此有如下說法，正確的是（）A．離地越高的太空垃圾運行加速度越小B．離地越低的太空垃圾運行角速度越小C．離地越高的太空垃圾運行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞7．如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定于水平地面，質(zhì)量的小球在輕彈簧正上方某處由靜止下落，同時受到一個豎直向上的恒定阻力。以小球開始下落的位置為原點，豎直向下為x軸正方向，取地面為重力勢能零勢能參考面，在小球下落至最低點的過程中，小球重力勢能EP、彈簧的彈性勢能E彈隨小球位移變化的關(guān)系圖線分別如圖甲、乙所示，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，取重力加速度g=10m/s2，則（）A．根據(jù)甲圖可知小球下落的初始位置距地面的高度為0.6mB．根據(jù)乙圖可知彈簧的最大壓縮量為0.6mC．根據(jù)甲圖和乙圖可知，小球在最低點時的重力勢能為5.2JD．小球下落到最低點過程受到的阻力大小為2N8．《天問》是屈原筆下的不朽詩篇，而“天問”行星探索系列代表著中國人對深空物理研究的不懈追求。如下圖所示，半徑均為R的兩球形行星A、B的密度之比為，A、B各有一個近地衛(wèi)星C、D，其繞行周期分別為：、。站在行星表面的宇航員從距A行星表面高為h處以水平拋出一物體a，從距B行星表面高為2h處以水平拋出另一物體b。下列說法正確的是（）A．C、D繞A、B運行的速度之比為B．C、D繞A、B運行的周期滿足C．由于不知道a與b的質(zhì)量，所以無法求出二者落地時速度之比D．a(chǎn)、b兩物體從拋出到落地的位移之比為9．某無人駕駛汽車某次在試駕中的啟動過程中以恒定加速度啟動，達(dá)到發(fā)動機額定功率后繼續(xù)加速一段時間，直到達(dá)到穩(wěn)定速度，汽車所受阻力恒定。P為發(fā)動機功率，F(xiàn)為牽引力，v為汽車速度，下列圖像中能正確描述該過程的是（

）10．假設(shè)“天宮二號”與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運動，用A代表“神舟十一號”，B代表“天宮二號”，它們對接前做圓周運動的情形如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．A的運行速度大于B的運行速度B．A的向心加速度小于B的向心加速度C．B的運行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/sD．B運行時，其處于失重狀態(tài)11．如圖，可視為質(zhì)點的小球能沿著固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動，以圓環(huán)的最低點為重力勢能的零位置。在最高點時，小球的動能為，重力勢能為，機械能為。下列關(guān)系式可能正確的是（）A．B．C．D．12．兩物體A、B的質(zhì)量之比mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其v-t圖像如圖所示。則在此過程中A、B兩物（）A．加速度大小之比2：1B．所受摩擦力大小之比2：1C．克服摩擦力做功之比4：1D．損失的機械能之比為2：1第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共6小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(8分)在“探究遙控電動小車額定功率”實驗中，實驗步驟如下∶①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.5kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。（以下3小題結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）該電動小車運動的最大速度為m/s；（2）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為m/s2；由此可知，小車所受的阻力為N。（3）該電動小車的額定功率為W。14．(8分)某實驗小組利用圖甲的裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，已知彈簧的勁度系數(shù)為，原長為，鉤碼的質(zhì)量為。已知彈簧的彈性勢能表達(dá)式為，其中為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。

（1）要完成該實驗，除了圖甲中器材以外，還必需的器材是。A．低壓直流電源B．刻度尺C．秒表（2）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，此時彈簧的長度為。接通打點計時器電源，從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點之間的時間間隔均為（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時打出點）。從打下點到打下點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為。（3）實驗小組中的小王同學(xué)利用計算F點對應(yīng)的速度，但小組內(nèi)另一位同學(xué)卻認(rèn)為鉤碼的運動并非勻加速運動，故此計算方法存在誤差，計算值比真實值（選填“偏大”或“偏小”）。（4）利用計算機軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到彈簧彈性勢能減少量、鉤碼的機械能增加量分別與鉤碼上升高度的關(guān)系如圖丙所示。由圖丙可知，隨著增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，可能原因是。15．(6分)如圖所示，質(zhì)量m=50kg的運動員以vA=6m/s的速度從高h(yuǎn)=8m的光滑的滑雪場A點沿斜坡自由滑下，以最低點B所處的平面為零勢能面，g=10m/s2，求：（1）運動員在A點時的機械能；（2）運動員到達(dá)最低點B時的速度大小。16．(8分)質(zhì)量的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，在運動的過程中受到的阻力f大小恒定，經(jīng)過后速度達(dá)到最大行駛速度，此時司機發(fā)現(xiàn)前方處的軌道旁山體塌方，便立即緊急剎車，剎車過程附加的制動力F恒為。結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下。求：（1）整個行駛過程中列車所受的阻力f的大??；（2）列車的額定功率；（3）列車從出發(fā)到停下經(jīng)過的總行程。17．(10分)已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在繞月球的圓形軌道Ⅰ上運動，軌道半徑為r，r=5R，到達(dá)軌道Ⅰ的A點時點火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點B時再次點火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動。已知引力常量G，求：（1）第一次點火和第二次點火分別是加速還是減速；（2）飛船在軌道Ⅰ上的運行速率；（3）飛船在軌道Ⅱ上繞月運行一周所需的時間。18．(12分)如圖所示，質(zhì)量的小物體，從光滑曲面上高度處釋放，到達(dá)底端時水平進(jìn)入軸心距離的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅(qū)使逆時針轉(zhuǎn)動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，（取）。（1）求物體到達(dá)曲面底端時的速度大??；（2）若電機不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和物體克服摩擦力做的功；（3）若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉(zhuǎn)動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生多少熱量Q。答案1.【答案】A【解析】運動員手持啞鈴將其從空中輕放回地面的過程中，重力做正功，運動員對啞鈴做負(fù)功，故A正確；運動員在跑步過程中，跑道對運動員豎直向上的支持力和腳與操場的靜摩擦力，所以跑道對運動員不做功，故B正確；立定跳遠(yuǎn)時，向上運動過程要克服重力做功，速度減小，故C錯誤；足球運動員踢出“香蕉球”，足球在空中運動過程中，空氣阻力做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。2.【答案】B【解析】若空氣阻力可忽略，石塊運動過程機械能守恒，則有，整理得，可知小石塊落地時的速度與初速度大小、離地面高度有關(guān)，減小初速度或離地面高度，小石塊落地時的速度減小。故選B。3.【答案】A【解析】根據(jù)題意可知，由于游客速率不變，則動能變化量為零，由動能定理可知，該游客所受合力做功為零，故A正確；由于游客速率不變，游客做勻速圓周運動，該游客所受合力不為零，指向圓心提供做圓周運動的向心力，故B錯誤；游客勻速率上升，動能不變，重力勢能增加，則該游客的機械能增加，故C錯誤；若游客在環(huán)形軌道下半部分爬升，豎直分速度逐漸增大，重力的瞬時功率變大，若游客在環(huán)形軌道上半部分爬升，豎直分速度逐漸減小，重力的瞬時功率減小，故D錯誤。4.【答案】C【解析】第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動的最大速度，則核心艙的速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；核心艙中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，受地球的引力提供其做圓周運動的向心力，故B錯誤；由萬有引力提供向心力有，解得，由于小衛(wèi)星運行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑，則小衛(wèi)星運行的加速度大于核心艙的加速度，故C正確；由萬有引力提供向心力有，解得，由于小衛(wèi)星運行圓軌道半徑小于核心艙圓軌道半徑，則小衛(wèi)星運行的周期小于核心艙的周期，故D錯誤。5.【答案】C【解析】“嫦娥五號”探測器繞近月軌道做圓周運動，萬有引力提供向心力有，解得月球質(zhì)量為，又有，則月球的密度為，故A錯誤，C正確；月球繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力有，解得地球質(zhì)量為，又有，解得地球的密度為，地球半徑未知，地球密度不可求，故BD錯誤。6.【答案】A【解析】根據(jù)，得，可知離地越高的太空垃圾運行加速度越小，故A正確；根據(jù)，得，可知離地越低的太空垃圾運行角速度越大，故B錯誤；根據(jù)，得，可知離地越高的太空垃圾運行速率越小，故C錯誤；根據(jù)，得，在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度相同，如果它們繞地球飛行的運轉(zhuǎn)方向相同，它們不會碰撞，故D錯誤。7.【答案】D【解析】根據(jù)甲圖可知，開始下落時，解得h0=1m，即小球下落的初始位置距地面的高度為1m，故A錯誤；根據(jù)乙圖可知彈簧的最大壓縮量為0.6m-0.5m=0.1m，故B錯誤；根據(jù)甲圖和乙圖可知，由能量關(guān)系可知，初始狀態(tài)小球的重力勢能為EP0=10J，小球在最低點時的重力勢能為Ep1=10J-6J=4J，故C錯誤；小球在最低點時的彈力勢能為E彈=4.8J，由能量關(guān)系，解得小球下落到最低點過程受到的阻力大小為f=2N，故D正確。8.【答案】D【解析】近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得，可得，可知C、D繞A、B運行的速度之比為，故A錯誤；近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得，可得，可知C、D繞A、B運行的周期之比為，故B錯誤；在行星表面有，可得，可知行星A、B的表面重力加速度之比為，對于物體a，根據(jù)動能定理可得，可得，對于物體b，根據(jù)動能定理可得，可得，則有，故C錯誤；a、b兩物體在空中的時間分別為，，a、b兩物體的水平位移分別為，，聯(lián)立可得，則a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為，故D正確。9.【答案】BC【解析】根據(jù)題意可知汽車是以恒定的加速度啟動，不是以恒定的功率啟動，所以功率不是一直不變的，故A錯誤；汽車以恒定的加速度啟動，則在開始一段時間內(nèi)，加速度是定值，牽引力是定值，速度—時間圖像是一條傾斜直線，當(dāng)功率達(dá)到最大值時，牽引力要減小，加速度要減小，速度—時間圖像的斜率越來越小，最后牽引力等于阻力保持不變，速度不變，故BC正確，D錯誤。10.【答案】AD【解析】“天宮二號”與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得，解得，可知軌道半徑越大，運行的速度越小，所以A的運行速度大于B的運行速度，A正確；由牛頓第二定律可得，解得，可知軌道半徑越大向心加速度越小，所以A的向心加速度大于B的向心加速度，B錯誤；第一宇宙速度7.9km/s是近地環(huán)繞速度，也是近地最大環(huán)繞速度，由，可知B的運行速度一定小于7.9km/s，C錯誤；B運行時，萬有引力提供向心力，因此其處于完全失重狀態(tài)，D正確。11.【答案】BC【解析】設(shè)小球質(zhì)量為m，圓軌道的半徑為R，依題意，小球在最高點的重力勢能，小球在最高點的速度，在最高點的動能，C正確，D錯誤；在最高點的機械能，則有，A錯誤，B正確。12.【答案】AD【解析】v—t圖像中，圖像斜率的絕對值表示加速度大小，根據(jù)圖像有，，解得A、B兩物體運動加速度大小之比為2:1，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律有，，根據(jù)上述以及題中所給數(shù)據(jù)，解得A、B兩物體受到的摩擦力大小之比為4:1，故B錯誤；v—t圖像中，圖像與時間軸所圍面積表示位移，根據(jù)圖像有，，解得A、B兩物體運動位移大小之比為1:2，根據(jù)，所以克服摩擦力做功之比2：1，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，損失機械能等于克服阻力做功，所以損失的機械能之比為2：1，故D正確。13.【答案】（1）1.50（2）2.001.00（4）1.50【解析】（1）該電動小車運動的最大速度為。（2）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小由此可知，小車所受的阻力為。（3）該電動小車的額定功率為。14.【答案】（1）B（2）（3）偏小（4）空氣阻力和打點計時器與紙帶間的阻力做負(fù)功【解析】（1）打點計時器需用低壓交流電，需用刻度尺測量距離，無需秒表，故選B。（2）彈簧的長度為L時的彈性勢能為，到F點時的彈性勢能為，彈簧的彈性勢能減少量為。（3）鉤碼運動過程中做加速度減小的加速運動，根據(jù)平均速度代替瞬時使得的計算方法可知計算值比真實值偏小。（4）彈簧彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為鉤碼、紙帶、彈簧的重力勢能和動能，由于紙帶與限位孔之間的摩擦阻力或鉤碼運動過程中的空氣阻力做功，系統(tǒng)機械能減小，故隨著h增大，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大。15.【答案】（1）4.9×10