重慶市朝陽中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分）
1. 下列說法正確的是（）
A. 牛頓利用扭秤實驗裝置測量出了萬有引力常量，并在此基礎(chǔ)上提出了萬有引力定律
B. 處于平衡狀態(tài)的物體機械能不一定守恒
C. 一個恒力對物體做功為零，則其沖量也為零
D. 易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了減少沖量
【答案】B
【解析】
【詳解】A．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許利用扭秤實驗裝置測量出了萬有引力常量，選項A錯誤；
B．處于平衡狀態(tài)的物體機械能不一定守恒。例如物體勻速上升時機械能增加，選項B正確；
C．一個恒力對物體做功為零，則其沖量不一定為零，例如放在地面上的物體，地面的支持力對物體不做功，但是支持力的沖量不為零，選項C錯誤；
D．易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是在動量變化一定時增加作用時間，從而減少沖力，選項D錯誤。
故選B。
2. 設(shè)計師設(shè)計了一個非常有創(chuàng)意的募捐箱。如圖所示，點為漏斗形口的圓心，某個硬幣在募捐箱上類似于漏斗形的部位滾動很多圈之后，從下方的圓孔掉入募捐箱。硬幣直徑遠小于漏斗形孔徑。如果把硬幣在不同位置的運動近似看成水平面內(nèi)的勻速圓周運動，空氣阻力和摩擦阻力忽略不計，則關(guān)于這枚硬幣在、兩處的說法正確的是
A. 在、兩處做圓周運動的圓心都為點
B. 向心力的大小
C. 角速度的大小
D. 線速度的大小
【答案】C
【解析】
【詳解】A．在、兩處做圓周運動的圓心是通過點的豎直軸上，不是以點為圓心的，故A錯誤；
B．設(shè)在、所在弧的切線與水平方向的夾角為、，根據(jù)力的合成可得的向心力：
的向心力：
而，故向心力的大小，故B錯誤；
C．根據(jù)：
可知，，，則角速度的大小，故C正確；
D．硬幣下滑過程中，重力做正功，動能增加，線速度增大，故，故D錯誤。
故選C．
3. 如圖所示，一輕繩上端固定，下端系一木塊，處于靜止狀態(tài)．一顆子彈以水平初速度射入木塊內(nèi)(子彈與木塊相互作用時間極短，可忽略不計)，然后一起向右擺動直至達到最大偏角．從子彈射入木塊到它們擺動達到最大偏角的過程中，對子彈和木塊，下列說法正確的是( )
A. 機械能守恒，動量不守恒
B. 機械能不守恒，動量守恒
C. 機械能不守恒，動量不守恒
D. 機械能守恒，動量守恒
【答案】C
【解析】
【詳解】從子彈射入木塊到它們擺動達到最大偏角的過程中，對子彈和木塊組成的系統(tǒng)做圓周運動，合力不等于零，系統(tǒng)的動量不守恒．機械能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則系統(tǒng)的機械能不守恒，故ABD錯誤，C正確．
4. 最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展．若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N，則它在1 s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為
A. 1.6×102 kgB. 1.6×103 kgC. 1.6×105 kgD. 1.6×106 kg
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)該發(fā)動機在s時間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動量定理，，可知，在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量，故本題選B．
5. 與嫦娥1號、2號月球探測器不同，嫦娥3號是一次性進入距月球表面100km高的圓軌道Ⅰ（不計地球?qū)μ綔y器的影響），運行一段時間后再次變軌，從100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到距月球15km的近月點B、距月球100km的遠月點A的橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，為下一步月面軟著陸做準備。關(guān)于嫦娥3號探測器下列說法正確的是（）
A. 探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過A點的速度小于經(jīng)過B點的速度
B. 探測器沿軌道Ⅰ運動過程中，探測器中的科考儀器對其支持面沒有壓力
C. 探測器從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點應(yīng)加速
D. 探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道Ⅰ經(jīng)過A點時的加速度
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律，遠月點速度最小，近月點速度最大， A正確；
B．探測器沿軌道Ⅰ運動過程中，萬有引力提供向心力，探測器中的科考儀器對其支持面沒有壓力，B正確；
C．衛(wèi)星加速做離心運動，減速做向心運動。衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道II的過程中衛(wèi)星軌道必須減速，C錯誤；
D．在A點探測器產(chǎn)生的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的，因為同在A點萬有引力大小相等，故不管在哪個軌道上運動，在A點時萬有引力產(chǎn)生的加速度大小相等，D錯誤。
故選AB。
6. 質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，則（）
A. 啟動后汽車做勻加速直線運動B. 汽車受到的阻力為
C. 當車速為時，汽車的瞬時加速度為D. 當車速為時，汽車的瞬時加速度為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．汽車在額定功率下運動，根據(jù)
可知，汽車做加速度減小的變加速運動，當牽引力等于阻力時，速度達到最大后做勻速運動，故A錯誤；
B．汽車達到最大速度時，動力與阻力平衡，則由
可得
故B錯誤；
CD．當牽引力和阻力大小相等時，速度最大，此時
那么當汽車的車速為時，牽引力
加速度
故C正確，D錯誤。
故選C。
7. 如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ．一質(zhì)量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中的機械能損失．如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端．如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為（）
A. hB. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】斜面固定時，根據(jù)動能定理可得：
解得：
斜面不固定時，由水平方向動量守恒得：
mv0=（M+m）v
由能量守恒得：
解得
故選D
二、多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分）
8. 如圖所示，某滑雪運動員由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，重力做功1.8×104J，克服阻力做功2000J。則該運動員（）
A. 重力勢能減小了1.8×104 JB. 動能增加了1.8×104 J
C. 機械能減小了2 000JD. 合力做功2×104 J
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)功能關(guān)系，重力對物體做正功1.8×104 J，物體的重力勢能減少1.8×104 J，故A正確；
BD．根據(jù)動能定理，合力對運動員做的功為
1.8×104J -2000J=16000J
則動能增加16000 J，故BD錯誤；
C．根據(jù)功能關(guān)系，非重力對運動員做了多少功，運動員的機械能就變化多少，阻力做功-2 000J，則機械能減少2000 J，故C正確。
故選AC。
9. 如圖，一物體從固定光滑斜面AB底端A點以初速度V0上滑，沿斜面上升的最大高度為h。保證每次物體從A點出發(fā)的初速度仍為V0，下列說法中正確的是（）
A. 若把斜面CB部分截去，物體沖出C點后上升的最大高度仍為h
B. 若把斜面AB變成固定光滑曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點
C. 若把斜面彎成圓弧形AD，物體仍能沿圓弧升高h
D. 若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧，物體上升的最大高度有可能仍為h
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點后做斜拋運動，由于物體機械能守恒，而斜拋運動到最高點時速度不為零，故不能到達h高處，故A錯誤；
B．若把斜面AB變成光滑曲面AEB，物體在最高點速度為零，根據(jù)機械能守恒定律，物體沿此曲面上升仍能到達B點，故B正確；
C．若把斜面彎成圓弧形AD，如果能到圓弧最高點，即h處，由于合力充當向心力，則在最高點的速度不為零，故會得到機械能增加，矛盾，故物體達不到最大高度h，故C錯誤；
D．由于是光滑軌道機械能是守恒的，若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀，若B點不高于此圓的圓心，則到達B點的速度可以為零，根據(jù)機械能守恒定律，物體沿斜面上升的最大高度仍然可以為h，故D正確。
故選BD。
10. 如圖甲所示，豎直彈簧固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正上方靜止下落，與彈簧接觸后壓縮彈簧。從O點（即坐標原點）開始計時，小球所受的彈力F的大小隨小球下落的位置坐標x的變化關(guān)系如題圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度取g，以下判斷正確的是（）
A. 當時小球與彈簧組成系統(tǒng)的勢能之和最小
B. 當小球接觸彈簧后繼續(xù)向下運動，小球所受合力始終做負功
C. 彈簧彈性勢能的最大值為
D. 小球運動過程中的最大動能為
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．小球動能最大的位置是彈力等于重力的位置，即時，小球的動能最大，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒可知，此位置小球與彈簧組成系統(tǒng)的勢能之和最小，故A正確；
B．當小球接觸彈簧后繼續(xù)向下運動過程中，在之前，小球所受合力向下、合力對小球做正功；在之后，小球所受合力向上、合力對小球做負功，故B錯誤；
C．由圖像可知，小球在平衡位置時彈簧壓縮量為；如果小球從彈簧原長處由靜止釋放，則彈簧的最大壓縮量為；當小球從彈簧上端處由靜止釋放，彈簧的最大壓縮量大于，根據(jù)功能關(guān)系可知，小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，所以彈簧彈性勢能的最大值大于，故C錯誤；
D．小球從接觸彈簧到平衡位置運動過程中，彈簧的平均彈力為
從開始釋放到小球受力平衡過程中，根據(jù)動能定理可得
解得小球運動過程中的最大動能為
故D正確。
故選AD。
三、實驗題：本大題共2個小題，共15分。
11. 如圖1所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。O是小球拋出時球心在地面上的垂直投影點，實驗時，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其落地點的平均位置P，測量平拋水平射程。然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球相撞，多次重復(fù)實驗，找到兩小球落地的平均位置。
（1）圖2是小球的多次落點痕跡，由此可確定其落點的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為_______；
（2）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖莀______；
A. 可選用半徑不同的兩小球B. 選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足
C. 小球每次必須從斜軌同一位置釋放D. 需用秒表測定小球在空中飛行時間
（3）在某次實驗中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為，三個落點的平均位置與O點的距離分別為。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_______，即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）
【答案】（1）55.49##55.50##55.51 （2）BC
（3）
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)圖2及直尺讀數(shù)規(guī)則，平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為55.50cm。
【小問2詳解】
A．保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等，故A錯誤；
B．為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大，故B正確；
C．小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，所以入射球必須從同一高度釋放，故C正確；
D．小球在空中做平拋運動的時間是相等的，所以不需要測量時間，故D錯誤。
故選BC。
【小問3詳解】
實驗需要驗證
小球做平拋運動的時間相同，則兩邊乘以時間t可得
即要驗證的是
12. 小華用圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”。已知重物A（含擋光片）、B的質(zhì)量分別為mA和mB（mB>mA），擋光片的寬度為d，重力加速度為g。按下列實驗步驟操作。
①按圖甲裝配好定滑輪和光電門
②A、B用繩連接后跨放在定滑輪上，用手托住B
③測量擋光片中心到光電門中心的豎直距離h
④先接通光電門的電源，后釋放B
⑤記錄擋光片經(jīng)過光電門的時間
（1）擋光片通過光電門時的速度為_________（用題中的物理量表示）。
（2）如果系統(tǒng)的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______（用題中的物理量表示）。
（3）小華反復(fù)改變擋光片中心到光電門中心的豎直距離h，記錄擋光片通過光電門時間，作出圖像如圖乙所示，測得圖線的斜率為k，則_________。
【答案】 ① ②. ③.
【解析】
【詳解】（1）[1]擋光片通過光電門時的速度為
（2）[2]如果系統(tǒng)的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為
即
（3）[3]由題可知
即
解得
四、計算題
13. 宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點，沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡另一點Q上，斜坡的傾角為α，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式是。求：
（1）該星球表面的重力加速度g；
（2）該星球的密度；
（3）該星球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）小球做平拋運動過程中，水平方向，有
豎直方向，有
由幾何知識可得
聯(lián)立解得
（2）對于星球表面質(zhì)量為m0的物體，有
所以
（3）該星球的第一宇宙速度等于它的近地衛(wèi)星的運行速度，故
解得
14. 如圖所示，在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為2m的木板B，木板表面光滑，右端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為m的木塊A以速度v0從板的左端水平向右滑上木板B，求：
（1）彈簧最大彈性勢能；
（2）彈簧被壓縮直至最短過程中，彈簧給木板A的沖量；
（3）當木塊A和B板分離時，木塊A和B板的速度。
【答案】（1）；（2），方向向左；（3），方向向左，，方向向右
【解析】
【詳解】（1）彈簧被壓縮到最短時，木塊A與木板B具有相同的速度，此時彈簧的彈性勢能最大；設(shè)共同速度為v，從木塊A開始沿木板B表面向右運動至彈簧被壓縮到最短的過程中，A、B系統(tǒng)的動量守恒，取向右為正方向，則有
由能量關(guān)系得：彈簧的最大彈性勢能
解得
（2）對木塊A，根據(jù)動量定理得
解得：，方向向左
（3）從木塊A滑上木板B直到二者分離，系統(tǒng)的機械能守恒，設(shè)分離時A、B的速度分別為和，根據(jù)動量守恒定律得：
根據(jù)機械能守恒定律得
解得：，方向向左，，方向向右
15. 如圖為某同學(xué)設(shè)計的彈射裝置，彈射裝置由左端固定在墻上的輕彈簧和鎖K構(gòu)成，開始時彈簧被壓縮，物塊被鎖定。水平光滑軌道AB與傾斜粗糙軌道BC平滑連接，已知傾斜軌道與水平面夾角θ為37°，物塊與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)。豎直四分之一圓弧光滑軌道DG、G＇H和水平軌道HM均平滑連接，物塊剛好經(jīng)過GG＇進入G＇H，、G＇、G、在同一水平線上，水平軌道HM粗糙；圓弧DG半徑為，G＇H半徑為，HM長度為，N點為HM的中點?，F(xiàn)將質(zhì)量為的物塊解除鎖定發(fā)射，其經(jīng)過D點時速度水平，對軌道的作用力恰好為零?？諝庾枇雎圆挥?，重力加速度為。求：
（1）物塊到達H點時對軌道的壓力；
（2）物塊到達C點的速度大小以及C、D兩點的豎直高度差；
（3）物塊被鎖定時彈簧具有的彈性勢能；
（4）設(shè)物塊與右端豎直墻壁碰撞后以原速率返回，物塊最終停在N點，求物塊與水平軌道HM間的動摩擦因數(shù)。

【答案】（1）45N，方向豎直向下；（2）5m/s，0.45m；（3）22.5J；（4）或
【解析】
【詳解】（1）由牛頓第二定律有
由動能定理可得
解得
由牛頓第三定律得：壓力為45N，方向豎直向下；
（2）由于恰好進入軌道D，根據(jù)平拋規(guī)律得
DC豎直高度差
（3）CE高度差
由能量守恒得
解得
（4）物塊最終停在N點，可得
解得
①若物塊第二次到達N點停止，有
解得
②若物塊第三次到達N點停止，有
解得

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