2021-2022学年山西省太原市英才学校高中部高一（下）6月物理试题（解析版）

山西英才学校2021-2022学年高一物理6月月考试卷一、单选题（每小题3分，共30分）1.在国际单位制中，功的单位是（）A.焦耳 B.瓦特 C.马力 D.卡路里【答案】A【解析】【详解】在国际单位制中，功的单位是焦耳。故选A。2.关于做曲线运动的条件，下列说法正确的是（）A.物体只有受到恒力作用，才能做曲线运动B.物体只要受到变力作用，就一定会做曲线运动C.物体所受合力为零时，不可能做曲线运动D.物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时，才能做曲线运动【答案】C【解析】【分析】【详解】物体受到的合外力与物体的速度不共线时就会做曲线运动，所以做曲线运动时，合外力不能为零，速度不能为零；合外力可以是恒力也可以是变力，合外力可以和速度方向成锐角、钝角或直角。故C正确，ABD错误。故选C。3.下列说法正确的是（）A.功有正负，因此功是矢量B.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关C.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大D.物体的重力势能从变化到，重力势能变大了【答案】D【解析】【详解】A．功有正负，但没有方向，功是标量，A错误；B．弹簧的弹性势能不仅和形变量有关，还与弹簧劲度系数有关，B错误；C．若物体在零势能面的上方，重力势能为正值，物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；若物体在零势能面的下方，重力势能为负值，物体与零势能面的距离越大，它的重力势能则越小，C错误；D．重力势能是标量，重力势能的变化量表示为重力势能增大，D正确。故选D。4.歼-20是具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。已知受过专门训练的空军飞行员最多可承受的弹力大小为其自身受到的重力的9倍，否则会大脑贫血甚至昏厥。在某次对敌作战（军事演习）中为躲避敌方导弹，飞行员驾驶歼-15。在竖直平面上沿圆弧轨道展开俯冲拉起，若圆弧半径为125m，取重力加速度大小则飞机在最低点时的最大速度为（）A.250m/s B.125m/s C.111m/s D.100m/s【答案】D【解析】【详解】若圆弧半径为125m，取重力加速度大小，在最低点解得：100m/s故选D。5.做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示，其中正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧。

故选B。

6.下列所描述的物体，在忽略空气阻力时机械能守恒的是（）A.滑块在水平拉力的作用下沿光滑水平面做匀加速直线运动B.物体用轻杆连接在竖直面内做匀速圆周运动C.物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动D.沿竖直向上的方向抛出的物体【答案】D【解析】【详解】A．滑块在水平拉力的作用下沿光滑水平面做匀加速直线运动时，动能增加，重力势能不变，则机械能增加，选项A错误；B．物体用轻杆连接在竖直面内做匀速圆周运动时，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不断变化，选项B错误；C．物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动时，由于加速度小于g，可知一定受到阻力作用，则机械能减小，选项C错误；D．沿竖直向上的方向抛出的物体只有重力做功，机械能守恒，选项D正确。故选D。7.一小球从空中某点以10m/s的初速度水平抛出，落地时速度方向与竖直方向成30°角，忽略空气阻力，g=10m/s2则下列说法正确的是（）A.小球抛出点距地高度15mB.小球在空中运动的时间为2sC.小球落地速度大小为10m/sD.小球落地点相对于抛出点的水平位移大小为10m【答案】A【解析】【详解】B．小球落地速度的竖直分速度为又则所以B错误；C．根据题意可知，落地速度为所以C错误；A．根据平抛运动的竖直位移公式，得所以A正确；D．根据平抛运动的水平位移公式，得所以D错误。故选A。8.“嫦娥三号”探测器环绕月球运行的轨道半径为r，如果轨道半径r变大，下列说法中正确的是（）A.线速度变小 B.角速度变大C.向心加速度变大 D.周期变小【答案】A【解析】详解】根据万有引力提供向心力解得由此可知，当r变大时，v、ω、a都要变小，而周期T变大，故A正确、BCD错误。故选A。【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，要能根据题目的要求选择恰当的向心力的表达式。9.如图所示，竖直平面内固定着一光滑的直角杆，水平杆和竖直杆上分别穿着质量mP=0.8kg和mQ=0.9kg的小球P和Q，两球用不可伸长的轻绳相连，开始时细绳水平伸直，小球Q由顶角位置O处静止释放后，当细绳与水平杆的夹角方向的夹角θ=37°时，小球P的速度为3m/s。已知两球均可视为质点，（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）则连接P和Q的绳长为（）

A.1.0m B.1.5m C.2.0m D.2.5m【答案】C【解析】【详解】将小球P和Q的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等。则有解得两球组成的系统机械能守恒，则有绳长为联立解得故C正确，ABD错误。故选C。10.如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是（）A.小球在B点的动能不为零B.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大C.在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功D.在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能【答案】AC【解析】【详解】A．在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒。因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的动能不为零，故A正确；B．弹簧在A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误；C．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功，故C正确；D.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能，故D错误。故选AC。二、多选题（每小题4分，共20分）11.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是：（）A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加【答案】BCD【解析】【详解】AB．小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速运动；C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，故在C点动能最大，选项A错误，B正确；C．小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，选项C正确；D．小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从A→D位置，动能变化量为零，故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，D正确。故选BCD。12.某人将质量为m重物由静止举高h，获得的速度为v，以地面为零势能面，则下列说法中正确的是（）A.物体重力做功等于B.人对物体做的功等于C.重力和人对物体的功之和等于D.物体所受合外力对它做的功等于【答案】BD【解析】详解】A．物体重力做功等于，选项A错误；B．由动能定理可得人对物体做的功等于选项B正确；C．根据动能定理，重力和人对物体的功之和等于，选项C错误；D．根据动能定理，物体所受合外力对它做的功等于，选项D正确。故选BD。13.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于点，用一竖直挡板靠着线的左侧，在时刻挡板上边缘沿与水平方向成角的斜面向右做初速度为零，加速度为的匀加速运动，运动中始终保持挡板竖直，则在运动过程中，下列说法正确的是（）A.橡皮做加速度增加的加速直线运动B.橡皮做匀加速直线运动C.橡皮的速度方向始终与水平方向成角D.在时刻，橡皮距离出发点的距离为【答案】BCD【解析】【详解】AB．橡皮参与了斜向上方向上的初速度为零的匀加速直线运动和竖直方向上初速度为零的匀加速直线运动，两个运动的合运动仍然是匀加速直线运动，故A错误，B正确；C．如图所示，根据速度的合成可知，橡皮的合速度是由与合成而得，由于这两个速度大小相等，结合几何知识可知，橡皮的速度方向始终与水平方向成角，故C正确；D．时间内，斜向上的位移为，而竖直方向的位移也为，因此由矢量的合成法则可知，橡皮距离出发点的距离为，故D正确。故选BCD。14.一质量为m的物体、在距地面高h处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（）A.物体的重力势能减少B.物体的机械能减少C.物体的动能增加D.物体的重力做的功为mgh【答案】BCD【解析】【详解】AD．该过程中重力做正功，由做功公式可得，可知物体重力势能减小，故D正确，A错误；B．因加速度向下小于重力加速度，说明物体受到向上的阻力，设大小为F，由牛顿第二定律可得将代入可得设力F做功为，由做功公式可得拉力F做负功，物体的机械能减少，故B正确；C．设该过程中合力做功为，由动能定理可知代入数值可得说明物体的动能增加，故C正确。故选BCD。15.如图，长为的轻杆一端连着质量为的小球，另一端用铰链固接于水平地面上的O点，初始时小球静止于地面上。现在杆中点处施加一大小不变，方向始终垂直杆的力F，轻杆转动时撤去F，则小球恰好能到达最高点。忽略一切摩擦，重力加速度，下列说法正确的是A.力F所做的功为B.力F的大小约为C.小球到达最高点时，轻杆对球作用力为D.撤去F瞬间，小球的速度为【答案】ABD【解析】【详解】A．小球恰好能到达最高点，小球到达最高点的速度为0，在整个运动过程中，根据动能定理可得WF-mgL=0-0解得WF=mgL=1×10×0.4J=4J故

A正确；B．施加的力始终垂直于杆，则解得故B正确；

C．小球恰好能到达最高点，小球到达最高点的速度为0，根据共点力平衡可知：轻杆对球作用力为FN=mg=10N故C错误；

D．在力F作用过程中，根据动能定理可得WF−mgLsin30°＝mv2解得故D正确；

故选ABD。三、实验题（每空2分，共16分）16.甲乙两同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。

(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动，使物体在水平面内做圆周运动，来感受向心力大小，则下列说法中正确的是__________A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：①该同学采用的实验方法为__________A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法D．微小量放大法②改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出F-v2图线__________；v/m•s-11.01.52.02.53.0v2/m2•s-21.02.254.06.259.0F/N0.902003.605.608.10③由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：__________，若圆柱体运动半径r=0.4m，得圆柱体的质量m=_______________kg。（结果保留两位有效数字）【答案】①.BD②.B③.④.F=0.90v2⑤.0.36【解析】【详解】（1）[1]AB．保持质量、绳长不变，增大转速，角速度变大，根据向心力公式可知，绳对手的拉力将增大，故A错误，B正确；CD．保持质量、角速度不变，增大绳长，据向心力公式可知，绳对手的拉力将变大，故C错误，D正确；故选BD。（2）①[2]实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法为控制变量法，故选B；②[3]在图乙中作出F–v2图线如图所示；

③[4][5]根据向心力公式得则因为r=0.4m，则m=0.36kg。17.如图，点光源位于S点，紧靠着点光源的正前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P，现打开高速数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能摄下来，该高速数码相机每秒拍摄10次，空气阻力忽略不计．（1）小球在空中运动过程中，水平方向做______运动，竖直方向做______运动．（2）小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图乙中的______（选填“a”或“b”）．（3）已知图甲中点光源S与屏幕间的距离L=1.0m，根据图乙中的相关数据，可知小球A水平抛出的初速度为______m/s．（g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）【答案】①.匀速直线②.自由落体③.b④.4.9【解析】【详解】（1）小球在空中运动过程中，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．（2）设经过时间t照相机拍摄一次，从抛出开始经时间t后到达C点，经时间2t后经过B点，如图所示：根据几何关系有：…①，②，水平方向做匀速运动，所以③，竖直方向做自由落体运动，所以④，由①②③④得，即，所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的，故选b．（3）由图可知，PQ=0.1m，AP=1.0m，，根据几何关系得，解得小球A水平抛出的初速度．四、解答题（共34分）18.质量为m=10kg的物体放在水平面上，物体与水平面之间摩擦因数µ=0.4，取g=10m/s2，今用F=50N的水平恒力作用于物体，使物体做匀加速直线运动，经t=4s后撤去F。求：（1）力F所做的功W=？（2）t=8s时物体的动能Ek=？（3）物体从开始运动直到最后静止的整个过程中克服摩擦力做功Wf=？【答案】（1）400J；（2）0；（3）400J【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律有解得4s内运动的位移为力F所做的功（2）4s末物体的速度为撤去拉力，物体的加速度大小为设物体再经过t2停止物体运动的总时间为5s，所以t=8s时物体的动能为零。（3）对整个过程用动能定理解得19.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度g′；(2)该星球的第一宇宙速度v；(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设该星球表现的重力加速度为g′，根据平抛运动规律得水平方向竖直方向速度偏转角的正切值所以（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，则解得（3）近地卫星的周期最小，故有解得20.一质量为，发动机额定功率为的汽车从静止开始