2021-2022学年河北省衡水市武邑中学高一（下）第一次月考物理试题（解析版）

河北武邑中学2021~2022学年高一年级下学期第一次月考物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。总分100分。考试时间75分钟。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、单项选择题。（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。）1.下面关于质点的说法正确的是（）A.校运动会上研究跳高运动员过杆的动作，可以将运动员作为质点B.研究跳水运动员跳水过程的姿势时，可以将跳水运动员作为质点C.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时，可以将帆船作为质点D.只有体积很小的物体可以作为质点【1题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．研究运动员的动作或者姿势时，都不可以将运动员作为质点，AB错误；C．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时，帆船的大小可以忽略，可以将帆船作为质点，C正确；D．体积很大的物体也可以作为质点，例如研究地球的公转周期时，可以将地球看作质点，D错误。故选C。2.下列物理学史正确的是（）A.万有引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的B.牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出万有引力常量C开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律D.伽利略发现万有引力定律并得出万有引力常量【2题答案】【答案】A【解析】【详解】ABD．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测量并计算得出了万有引力常量，BD错误，A正确；C．开普勒提出行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，C错误。故选A。3.如图为某物体运动时的v－t图像。则以下判断正确的是（）A.0~3s，加速度为2m/s2 B.5s~7s，物体正在下坡C.0~7s，物体的位移为54m D.0~3s与5s~7s，运动方向相反【3题答案】【答案】A【解析】【详解】A．v－t图像，斜率表示加速度，0~3s，加速度为故A正确；B．5s~7s，物体正在减速，不是下坡，故B错误；C．v－t图像中面积表示位移，故0~7s，物体的位移为故C错误；D．v－t图像，速度正负表示方向，速度一直正，表示0~7s内，运动方向一直为正方向，0~3s与5s~7s，运动方向相同，故D错误。故选A。4.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）A.如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B.如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用C.如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力D.如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力等于重力【4题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．火车刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，受力分析如图所示解得当速度小于此速度时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮的轮缘对内轨有挤压，A错误B正确；CD．汽车通过拱桥的最高点时，受力如图所示其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，处于失重状态，支持力小于重力，CD错误。故选B。5.如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为RA、RB和RC，其半径之比为RA：RB：RC＝3：1：6，在它们的边缘分别取一点A、B、C。下列说法正确的是（）A.线速度大小之比2：2：3B.角速度之比为2：3：1C.转速之比为3：2：1D.向心加速度大小之比为1：3：18【5题答案】【答案】D【解析】【详解】A．A、B两点线速度相等，B、C两点为同轴转动，则角速度相同，则有所以A、B、C三点的线速度之比为1：1：6，故A错误；B．A、B两点线速度相等，则角速度之比为B、C两点为同轴转动，则角速度相同，则A、B、C三点的角速度之比为1：3：3，故B错误；C．由于A、B两点角速度之比为1：3，由公式可知，A、B两点转速之比为1：3，B、C两点为同轴转动，则角速度相同，由公式可知，B、C两点转速相同，则A、B、C三点的转速之比为1：3：3，故C错误；D．由于A、B两点角速度之比为1：3，由公式可知，A、B两点向心加速度之比为1：3，B、C两点为同轴转动，则角速度相同，由公式可知，B、C两点向心加速度之比为1：6，则A、B、C三点的向心加速度之比为1：3：18，故D正确。故选D。6.在某次摩托车极限运动比赛中，一赛车手驾驶摩托车（可视为质点）从高台以某一速度水平飞出，恰好飞到一侧的斜坡顶端，且摩托车的速度方向刚好沿斜坡方向向下，其运动模型简化如图所示．已知斜坡与水平面所成的夹角为，斜坡顶端与高台之间的宽度为，重力加速度取，，，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A.摩托车运动到斜坡顶端时水平方向与竖直方向上的速度之比为3：4B.斜坡顶端到高台平面的高度差为10mC.摩托车飞离高台时的速度大小为10m/sD.摩托车到达斜坡顶端时的速度大小为m/s【6题答案】【答案】D【解析】【详解】A．摩托车运动到斜坡顶端时水平方向与竖直方向上的速度之比为A错误；C．设初速度为v0，运动时间为t解得C错误；B．斜坡顶端到高台平面的高度差为B错误；D．摩托车到达斜坡顶端时的速度大小为D正确。故选D。7.年月日凌晨，我国成功发射一枚火箭，将“嫦娥四号”探测器送上了天空，历经个小时的飞行后，在离月球仅公里的距离完美“刹车”，进入近月轨道运行；月日时分，“嫦娥四号”在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入月球背面的预定着陆准备轨道；年月日时分北京航天飞行控制中心向“嫦娥四号”探测器发出着陆指令：开启变推力发动机，逐步将探测器的速度降到零，并不断调整姿态，在距月面米处悬停，选定相对平坦区域后缓慢垂直下降，实现了世界上首次在月球背面软着陆。探测器在着陆过程中沿竖直方向运动，设悬停前减速阶段变推力发动机的平均作用力为F，经过时间t将探测器的速度由v减小到0。已知探测器质量为m，在近月轨道做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，月球可视为质量分布均匀的球体，着陆过程中“嫦娥四号”探测器质量不变。则通过以上数据可求得（）A.月球表面的重力加速度为 B.月球的半径C.月球的质量 D.月球的平均密度【7题答案】【答案】C【解析】【详解】A．悬停前减速阶段由牛顿第二定律可知解得选项A错误；BC．根据解得选项B错误，C正确；D．月球的平均密度选项D错误。故选C。二、多项选择题。（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.如图所示，物体A和B分别与跨过光滑定滑轮的轻绳连接，现在用水平力F向右拉物体B，使物体A匀速上升，则（）A.物体B做匀速运动 B.物体B做减速运动C.绳子对物体B的拉力大小不变 D.物体B对地面的压力逐渐减小【8题答案】【答案】BC【解析】【详解】AB．设绳子与水平方向的夹角为，将物块B的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，沿绳子方向的分速度与物块A的速度相等物块A匀速上升，减小，则物块B的速度减小，故A错误B正确；C．由于物块A匀速上升，根据平衡条件可知，绳子拉力F的大小恒等于物块A的重力的大小，则绳子对物体B的拉力大小不变，故C正确；D．对物块B受力分析，在竖直方向上，根据平衡条件可知减小，则变大，故D错误。故选BC。9.如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0。飞船在半径为4R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则（）A.飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为81B.飞船在轨道Ⅲ的运行速率大于C.飞船在轨道Ⅰ上经过A处的加速度小于在轨道Ⅱ上经过A处的加速度D.飞船在轨道Ⅰ上经过A处的运行速率大于飞船在轨道Ⅱ上经过A处的运行速率【9题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上的轨道半径分别为4R和R，根据开普勒第三定律可知解得飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为81，故A正确；B．飞船在轨道Ⅲ上绕月球表面飞行，重力提供向心力运行速率故B错误；C．在同一位置A点，飞船只受万有引力作用，加速度故飞船在轨道Ⅰ上经过A处的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A处的加速度，故C错误；D．飞船在A点，由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，做近心运动，需要减速，故飞船在轨道Ⅰ上经过A处的运行速率大于飞船在轨道Ⅱ上经过A处的运行速率，故D正确。故选AD。10.如图所示，水平转盘上叠放着质量均为的A、两个物块，物块用长为的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为，与转盘间的动摩擦因数为，A、间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘可绕竖直中心轴转动，转盘静止时，细线刚好伸直，力传感器的读数为零（取）。根据以上信息，你认为下列说法正确的是（）

A.A物块随转盘做圆周运动的向心力由细线的拉力、对A的摩擦力的合力提供的B.转盘的角速度为时，细线刚好有拉力C.A物块刚要脱离物块时转盘的角速度为D.转盘的角速度大于时细线将被拉断【10题答案】【答案】CD【解析】【详解】A．物块随转盘做圆周运动的向心力是由重力、支持力、对A的摩擦力的合力提供的，A错误；B．当物块与转盘将要发生滑动时，有解得这时选项B错误；C．当A物块所需的向心力大于最大静摩擦力时，A将要脱离物块，此时对A物块有，解得此时细线的拉力为此时细线未断，接下来随着角速度的增大，A脱离物块，C正确；D．当细线达到能承受的最大拉力时，A已脱离物块，则有解得D正确。故选CD。第Ⅱ卷（简答题共54分）三、非选择题（共54分。第11--12题为实验题，13-15为解答题，解答题要有公式及必要的文字说明。）11.某同学利用如图装置探究加速度与力、质量的关系。（1）本实验采用的物理方法是_________；A．理想实验法B．控制变量法C．直接比较法（2）实验中小车质量应_________沙和沙桶的总质量（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）；（3）该同学实验中打出如图的纸带，计时器打点的时间间隔为，从比较清晰的点起，每5个点取1个计数点，测量并计算得出相邻两个计数点之间的距离分别为：，，，，则小车的加速度大小为_______（保留两位有效数字）；（4）在实验中保持小车质量不变，改变沙和沙桶的总质量，测得沙和沙桶的总重力F和加速度a的数据如下表：0.150.300.480.620.740.050.160.300.400.49根据测得的数据，在图中作出了图象，请你分析图象未过坐标原点的原因可能是____________。【11题答案】【答案】①.B②.远大于③.0.30④.未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力【解析】【详解】（1）[1]本实验探究加速度与力、质量的关系，故采用的物理方法是控制变量法。故选B。（2）[2]设小车质量为M，沙和沙桶的总质量为m，对整体分析，加速度为隔离对小车分析，根据牛顿第二定律得为使沙和沙桶的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是M远大于m。（3）[3]由于每5个点取1个计数点，则每相邻两个计数点之间的时间间隔为根据逐差法可得，小车的加速度大小为（4）[4]从图象可知，当小车受到拉力后，加速度仍然为零，则说明未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力。12.如图，在“探究平抛运动的特点”实验中：(1)为准确确定坐标轴，还需要的器材是______；A.弹簧测力计B.铅垂线C.打点计时器D.天平(2)实验过程中，应使小球每次从斜槽上______（选填“相同”或“不同”）的位置由静止滚下，斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验______（选填“有”或“没有”）影响；(3)小明同学是利用频闪照相的方式研究平抛运动，如图是他将照相机对准每小格边长为3.2cm的方格背景拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则照相机两次闪光的时间间隔T=______s，小球被抛出时的水平速度v0=______m/s，小球经过B点的速度大小vB=______m/s（结果可保留根式）。【12题答案】【答案】①.B②.相同③.没有④.0.08⑤.1.6⑥.【解析】【详解】(1)[1]为准确确定坐标轴，还需要的器材是铅垂线故选B；(2)[2][3]为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放，即有相同的高度，对于斜槽导轨对小球是否有摩擦力，对实验结果没有影响，只要能平抛即可；(3)[4]在竖直方向上，根据得闪光的间隔[5]平抛运动的初速度[6]B点的竖直分速度根据平行四边形定则知，B点的速度13.一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求:(g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力．【13题答案】【答案】(1)；(2)，方向竖直向上．【解析】【详解】(1)小球通过最高点时由拉力和小球的重力提供向心力，则有：代入数据解得：(2)当小球速度大小为1m/s，设此时杆与球的作用力为N，则有：代入数据解得：，负号表示杆对球的作用力方向与重力方向相反，即杆对球的作用力为支持力，方向竖直向上.答：(1)当杆对小球施加拉力大小为25N时，小球的速度；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力，方向竖直向上．14.长为L=0.2m的细线，拴一质量为m=1kg的小球（看作质点），一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示，当摆线L与竖直方向的夹角为θ=时，g取10m/s2；求：(1)线的拉