2021-2022学年河南省开封市杞县高中高一（下）6月物理试题（解析版）

2021—2022学年高一物理6月月考试卷第I卷（选择题共60分）一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.下列说法中正确的是（）A.牛顿测出了引力常量，他被称为“称量地球质量”第一人B.爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的C.所有星体轨道半长轴三次方跟公转周期的二次方的比值都相同D.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点【答案】B【解析】【详解】A．卡文迪许测出了引力常量，他被称为“称量地球质量”第一人，A错误；B．爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的，B正确；C．只有绕同一中心天体转动的星体轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同，绕不同中心天体转动的星体轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值不相同，C错误；D．哥白尼提出了“日心说”的观点，D错误；故选B。2.下列说法正确的是（）A.物体受到的合外力不为零，动能一定发生变化B.做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒C.做平抛运动的物体，机械能一定守恒D.物体受到的合外力不为零，机械能一定发生变化【答案】C【解析】【详解】A．物体受到的合外力不为零，但如果合外力一直与速度方向垂直，则合外力做功为零，动能保持不变，比如匀速圆周运动，A错误；B．做匀速圆周运动的物体，物体的动能保持不变，但重力势能可能改变，机械能可能改变，比如竖直面内的匀速圆周运动，B错误；C．做平抛运动的物体，只有重力做功，物体的机械能一定守恒，C正确；D．物体受到的合外力不为零，但如果只有重力做功时，物体的机械能保持不变，D错误；故选C3.用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法正确的是（）A.起重机对物体的拉力大小为B.物体的机械能增加了C.物体的动能增加了D.物体的机械能增加了【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由牛顿第二定律得解得故A错误；BD．由功能关系知物体增加的机械能等于拉力做的功为故BD错误；C．物体动能的增加量等于合外力做的功故C正确。故选C。4.如图，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面长，质量的物块从斜面顶端无初速度释放，，，g取10m/s2，则（）

A.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5JB.物块滑到斜面底端时的动能为1.5JC.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为15WD.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W【答案】D【解析】【详解】A．重力做的功为故A错误；B．根据动能定理可得故B错误；C．由牛顿第二定律得解得重力的平均功率为故C错误；D．物体运动斜面底端时的瞬时速度为重力的瞬时功率为故D正确。故选D。5.如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步圆轨道上的Q），到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道，设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为、，则下列说法正确的是（）A.B.C.在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速D.卫星经过圆轨道的P点和椭圆轨道的P点时加速度大小不等【答案】A【解析】【详解】A．根据开普勒第三定律可知，轨道半径或椭圆的半长轴越大的，周期越大，因此，故A正确；B．卫星从近地圆轨道上P点需加速，使得万有引力小于所需向心力，卫星做离心运动进入椭圆转移轨道。所以卫星在近地圆轨道上经过P点时的速度小于在椭圆转移轨道上经过P点的速度，即v1＜v2；沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，所以卫星在转移轨道上经过Q点时的速度小于在圆轨道上经过Q点的速度，即v3＜v4；根据得由于同步轨道的半径大于近地轨道的半径，则v1＞v4。综上可知v2＞v1＞v4＞v3故B错误；C．由离心运动条件，则知卫星在P点做离心运动，变轨时需要加速，在Q点变轨时仍要加速，故C错误；D．根据可知，卫星经过圆轨道的P点和椭圆轨道的P点时r相同，所以加速度大小相等，故D错误。故选A。6.用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知铁锤第一次敲击使铁钉进入木板的深度为，接着敲第二锤，如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同，那么，第二次使铁钉进入木板的深度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】由题意可知，阻力与深度d成正比，f-d图象如图所示

F-x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功，每次钉钉子时做功相同，可得，力与深度成正比，则，两次做功相同解得第二次钉子进入木板的深度故B正确，ACD错误。故选B。7.人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上当人以速v度竖直向下匀速拉绳，使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时此时绳与竖直的夹角为θ。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A.此时物体A的速度为vcosθB.此时物体A的速度为C.该过程中绳对物体A做的功为D.该过程中绳对物体A做的功为【答案】B【解析】【详解】AB．将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示

拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度故A错误，B正确；CD．在A上升的过程中根据动能定理有即绳对A做的功为故CD错误。故选B。8.如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下从平衡位置P点移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则力F做的功为（）A.mgLcosθ B. C.FLsinθ D.FLcosθ【答案】C【解析】【分析】【详解】小球从平衡位置P点移动到Q点的过程中，恒力做功的特点可得故选C。9.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，的公转周期为T，引力常量为G，各自做圆周运动的轨道半径之比为，则可知（）A.两天体的质量之比为B.、做圆周运动的角速度之比为2∶3C.两天体的总质量一定等于D.、做圆周运动的向心力大小相等【答案】CD【解析】【详解】ABD．因为、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供，所以向心力大小相等，又因为两天体绕O点做匀速圆周运动的周期相同，所以角速度相同，根据向心力公式有解得故AB错误，D正确；C．根据牛顿第二定律有两颗星之间的距离为联立以上两式解得故C正确。故选CD。10.横截面积为的形圆筒竖直放在水平面上，筒内装水，底部阀门关闭对两侧水面高度分别为和，如图所示，已知水的密度为，重力加速度大小为，不计水与筒壁间的摩擦阻力，现把连接两筒的阀门打开，最后两筒水面高度相等，则该过程中（）A.大气压力对水柱做负功B.水柱的机械能守恒C.水柱的重力不做功D.当两筒水面高度相等时，水柱的动能是【答案】BD【解析】【详解】A．从把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中，大气压力对左筒水柱做正功，对右筒水柱做负功，抵消为零，即大气压力对水柱做功为零，A错误；B．由于大气压力对水柱做功为零，故水柱的机械能守恒，B正确；C．从把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中，水柱的重心下降了，可知水柱的重力做正功，C错误；D．水柱的机械能守恒，重力做功等于重力势能的减少量，等于水柱增加的动能，等效于把左筒高的水柱移至右筒，重心下降，则有D正确；故选BD。11.如图所示，质量为M、长度为L的平板小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，下列结论正确的是（）

A.小物块到达小车最右端时具有的动能为B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为C.小物块与小车的摩擦生热为D.小物块和小车增加的机械能为【答案】AB【解析】【详解】A．对物块分析，根据动能定理得解得故A正确；B．对小车分析，小车对地的位移为x，根据动能定理知物块到达小车最右端时，小车具有的动能故B正确；C．小物块与小车摩擦生热为故C错误；D．小物块和小车增加的机械能为故D错误。故选AB。12.如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能Ek与距地面高度h的关系图象如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（）A.在0～h0过程中，F大小始终为2mgB.在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为2∶1C.在0～2h0过程中，物体的机械能不断增加D.在2h0～3.5h0过程中，物体机械能不断减少【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．0～h0过程中，Ek-h图象为一段直线，由动能定理得（F-mg）h0=mgh0-0故F=2mgA正确；B．由A可知，在0～h0过程中，F做功为2mgh0，在h0～2h0过程中，由动能定理可知，WF-mgh0=1.5mgh0-mgh0解得WF=1.5mgh0因此在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为4∶3，故B错误；C．在0～2h0过程中，F一直做正功，故物体的机械能不断增加，C正确；D．在2h0～3.5h0过程中，由动能定理得WF′-1.5mgh0=0-1.5mgh0则WF′=0故F做功为0，物体的机械能保持不变，故D错误。故选AC。第II卷（非选择题共50分）二、实验探究题：本大题共2小题，共14分。13.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放：小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_________（填正确答案标号）。A．小球的质量mB．弹簧原长l0C．弹簧的压缩量△xD．桌面到地面的高度hE．小球抛出点到落地点的水平距离s（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=______。（3）由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的_____次方成正比。【答案】①.ADE②.③.二【解析】【详解】（1）[1]由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ADE。（2）[2]由平抛规律应有s=vt又因联立可得（3）[3]由图（b）可知（k为图像斜率）所以即Ep与的二次方成正比。【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论。14.某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示。（1）关于此述实验，下列说法中正确的是_____；A．重物最好选择密度较小的木块B．本实验需使用秒表测出重物下落的时间C．实验中应先接通电源，后释放纸带D．可以利用公式来求解瞬时速度（2）若实验中所用重锤质量，打点纸带如图乙所示，O为第一个点，打点时间间隔为0.02s，则打B点时，重锤动能______J。从O点下落至B点，重锤的重力势能减少量是______J。（，两空结果均保留三位有效数字）（3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的图像应该是如图中的______。A．B．C．D．【答案】①.C②.0.342③.0.372④.D【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小阻力的影响，重物最好选择密度较大，体积较小的铁块，A错误；B．本实验通过打点计时器可以知道打点时间，不需要使用秒表测出重物下落的时间，B错误；C．实验中应先接通打点计时器电源，再释放纸带，C正确；D．本实验由于存在阻力的影响，重物实际下落的加速度小于重力加速度，不能直接用公式来求解瞬时速度，D错误；故选C。（2）[2]点的速度等于段的平均速度，则有则打点时，重锤动能为[3]从开始下落到点，重锤的重力势能减少量为（3）[4]若忽略阻力因素，重锤下落过程只有重力做功，满足机械能守恒，则有可得则本实验的图像应是正比例函数，D正确，ABC错误。故选D。三、计算题：本大题共3小题，共36分15.如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为1kg，静止于地面；b球质量为3kg，用手托住，高度为h=2.5m，此时轻绳刚好被拉紧。从静止开始释放b球，不计空气阻力和滑轮的大小，重力加速度g取10m/s2。试求：（1）b球刚落地时，a球速度的大小；（2）a球可以上升的最大高度。

【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）从静止开始释放b球到b球刚落地的过程，两球都沿绳运动其速度相等，设落地时的速度为，对ab的整体由动能定理有解得a球速度的大小为（2）b球落地后，绳弯曲，a球单独继续上升的高度为，由动能定理有解得则a球可以上升的最大高度为16.某汽车发动机的额定功率为P，质量，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以的加速度在水平路面上匀加速启动，时，达到额定功率。此后汽车以额定功率运动，时速度达到最大值，汽车的v-t图象如图所示，取。求：（1）该汽车的额定功率P；（2）当速度为25m/s时，汽车加速度大小；（3）汽车在0～时间内的位移x。【答案】（1）80kW；（2）0.6m/s2；（3