河北省正定名校2023-2024学年高一下学期第二次月考物理试题（含答案）

第第页河北省正定名校2023-2024学年高一下学期第二次月考物理试题一、选择题（1-7小题为单选，每题4分；8-10为多选，每题6分，其中漏选得3分，不选或错选不得分；共46分）1．下述各场景中，物体（或人）的机械能可看作守恒的是（）A．飘落的树叶B．乘扶梯匀速上升的顾客C．一个做斜抛运动的铁球D．竖直平面内做匀速圆周运动的钢球2．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是（）A．重力做功为mgL B．悬线的拉力做功不为0C．空气阻力做功为−mgL D．空气阻力做功为13．某款质量m=1000kg的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其v−t图像如图所示。汽车在0∼t1时间内做匀加速直线运动，t1~50sA．t1B．在t1C．t2D．阻力大小为1000N4．要使小球A能击中离地面H高的小球P，设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示。甲为高度小于H的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O如图所示。小球从地面出发，初速度大小都为v0A．轨道甲 B．轨道乙 C．轨道丙 D．轨道丁5．如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好B点成功对接．已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为r1、r2，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、A．在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B．在轨道Ⅱ上的A点和B点的速度的大小之比为r2：C．在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中机械能减小D．先到Ⅲ轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接6．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍，当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是（）A．13R B．R C．437．如图甲所示，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，sin37°=0.6A．木块的重力大小为5B．木块受到的摩擦力大小为4C．木块与斜面间的动摩擦因数为1D．木块上滑过程中，重力势能增加了48．如图所示，质量为M长度为L的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Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为xA．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FC．小物块克服摩擦力所做的功为FD．小物块和小车增加的机械能为Fx9．第24届冬奥会将于2022年2月4日在我国的北京、延庆等地举行，如图a所示，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台水平起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图b所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则下列说法中正确的是（）A．第一次、第二次滑翔落在倾斜雪道上的速度方向相同B．第一次、第二次滑翔过程中在水平方向上的位移之比为13∶15C．第一次、第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移之比接近10∶11D．第二次滑翔过程中重力的平均功率比第一次的大10．如图所示，用与水平面成θ=30°角的传送带输送货物，传送带以v=2m/s的速度顺时针运行，地勤人员将一质量m=5kg的货物轻轻放在传送带底部，经过4s的时间到达传送带的顶端。已知货物与传动带之间的动摩擦因数为μ=32，重力加速度A．货物在传送带上向上运动过程中所受的摩擦力不变B．传送带从底端到顶端的长度是20mC．货物在传送带上向上运动的过程中，由于摩擦产生的热量为30JD．货物在传送带上向上运动的过程中，增加的机械能为190J二、实验题（共2小题，其中11题6分，12题12分，共18分）11．如图所示为测量滑块与水平桌面间动摩擦因数的实验装置。半径为R的四分之一圆弧体固定在水平桌面上，圆弧面的最底端B刚好与桌面相切，B点有一个力传感器，让质量为m的滑块从圆弧面上A点释放，测得滑块通过B点时力传感器的示数为F，滑块从C点水平滑出时与桌边缘垂直，滑块落地后，测得落点D到桌边的水平距离为s，桌面离地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）滑块通过圆弧面最低点B时的速度大小为；滑块通过C点时的速度大小为；（两空均用题给物理量符号表示）（2）已测得B、C间的距离为x，则滑块与桌面间的动摩擦因数为（用题给物理量符号表示）。12．某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量m0=0.5kg的砝码。（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置О由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是（选填“增加”、“减少”或“守恒”）的。（2）测得遮光条通过光电门的时间为∆t，根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小a=（用d、∆t、h表示）（3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示，可得A的质量mA=kg。（取重力加速度大小g=10m/s2，计算结果甲保留两位有效数字）三、解答题（共3小题，其中13题10分，14题12分，15题14分）13．有一质量m=2×103kg的越野车，正以速度v1=10m/s在水平路段AB上向右匀速运动，假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定，其中AB路段地面较粗糙，阻力大小（1）越野车在整个运动过程的输出功率P及在BC路段受到的阻力大小f2（2）BC路段的长度x14．如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为R=1.2m、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为r=0.4m的固定光滑圆弧轨道在CDE同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。质量m=0.1kg小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从（1）小物块到达D点的速度大小；（2）B和D两点的高度差；（3）小物块在A点的初速度大小。15．如图所示，斜面AB和斜面A'B分别与水平面BC用小圆弧连接，A和A'到B点的水平距离相同，水平轨道末端C点与水平传送带转轴正上方无缝连接。A、C两点水平距离为s=2.0m，物块与斜面、水平面和传送带之间的动摩擦因数相同，传送带转轮半径为R=0.4m，转轴间距为L=2.0m，转轮最高点离地面的高度H=0.8m。A点到水平面BC的距离h=1.0m，传送带静止时，物块自A点由静止释放，物块恰好滑到C点速度为零；A（1）物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ；（2）A'点到水平面BC的高度h'（3）保持h'的数值不变，改变传送带转速，规定传送带顺时针转动时传送带的速度为正，逆时针转动时传送带的速度为负，请在坐标中画出物块第一次落地点到D点的水平距离x与传送带的速度v的关系图像。（不必写出计算过程，但要标出必要数值）

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.飘落的树叶在下落过程中收到空气阻力的影响较大，机械能不守恒，A不符合题意；

B.乘扶梯匀速上升的顾客，除重力做功外，扶梯对顾客的力也做功，B不符合题意；

C.做斜抛运动的铁球，在运动过程中空气阻力相对较小，可以忽略，只有重力做功，C符合题意；

D.竖直平面内做匀速圆周运动的钢球，动能不变，机械能在变化，故机械能不守恒，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】根据机械能守恒定律的条件，结合物体的受力及其做功情况可得出结论。2．【答案】A【解析】【解答】A.在运动过程中重力做功为WG=mgh=mgL，A符合题意；

B.由于小球在运动过程中拉力与运动方向垂直，故做功为0，B不符合题意；

CD.空气阻力做的总功等于每一个小弧段空气阻力做功的代数和，即WF阻=-F3．【答案】B【解析】【解答】AD.当汽车匀速时，牵引力与阻力大小相等，有

P=Fvm=f阻vm，可得F=f阻=2000N，

设t1时刻速度为v，则有

P=F'v，F'-f阻=ma=mv10，

联立可得v=20m/s，A、D不符合题意；

B.在t1~50s4．【答案】D【解析】【解答】根据题意可知小球A上升过程中，重力做负功，P球高度为H，所以至少重力做功W小球A的初动能为E所以只有动能全部转化为重力势能才能上升高度H，即小球A击中P球时速度恰好为0。

A.甲轨道A球在轨道上沿斜面运动后斜抛，在最高点速度不为零，动能不为零，根据机械能守恒定律可知，小球不能到达H高度，不可能击中P球，A不符合题意；

B.乙轨道小球做竖直上抛运动，在最高点速度为零，能达到高度H，但小球的运动轨迹不经过P球所在位置，所以不可能击中P球，B不符合题意；

C.丙轨道在小球小球沿圆轨道向上运动，根据圆周运动规律，若在P球处速度不会为0，所以小球到达不了P球所在位置，故不可能击中P球，C不符合题意；

D.丁轨道小球到达P点，小球的动能完全转化为重力势能，到达P点动能恰好为零，小球恰好击中P点，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据动能定理得到最高点速度为零时小球刚好能上升到P球所在高度，再根据四个图象中最高点的速度能否为零作出判断。5．【答案】B【解析】【解答】A.根据开普勒第三定律有a3T2=k，可知，卫星轨道半径越大，周期越大，则在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期，A不符合题意；

B.轨道II为椭圆，在A点与B点有12·v1∆t·r16．【答案】C【解析】【解答】ABCD.小球A由静止到落到地面的过程中，A和B系统机械能守恒，有

2mgR-mgR=122mv2+12mv2，

可得小球B获得的速度为v=237．【答案】A【解析】【解答】A.由图乙可知，木块的初动能为4E0，当滑到最顶端的过程中，机械能损失量为E0，根据能量守恒定律有

mgx0sin37°=4E0-E0，可得mg=5E0x0，A符合题意；

B.摩擦力做功fx8．【答案】A,B,C【解析】【解答】A.当小物块到达小车最右端时，小物块相对于地面得位移为x+L，由动能定理有F-FfL+x=Ek，A符合题意；

B.小车位移为x，再物块滑动过程小车只收到摩擦力的作用，由动能定理有Ffx=Ek，B符合题意；

C.小物块克服摩擦力做功为Wf9．【答案】C【解析】【解答】A．如果不考虑空气的阻力，则第一次、第二次滑翔落在倾斜雪道上位移夹角相同，根据平抛运动中速度夹角正切值与位移夹角正切值的关系可知，两次的速度方向相同，实际上要考虑空气阻力，故两次的速度方向不相同，A不符合题意；B．如果不考虑空气阻力作用，水平方向做匀速直线运动时，第一次、第二次滑翔过程中在水平方向上的位移之比为13∶15，实际上要考虑空气阻力，B不符合题意；C．根据速度与时间图像的面积表示位移，所以由图像面积可知，第一次、第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移之比接近10∶11，C符合题意；D．根据P=可知第二次滑翔过程中重力的平均功率比第一次的小，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】在空中做平抛运动，位移与水平方向夹角相同，所以速度与水平方向夹角相同。速度与时间图像的面积表示位移，重力的平均功率与下落时间和下落高度有关。10．【答案】C,D【解析】【解答】A.由题可知，物块相对传送动滑动过程中，由牛顿第二定律有

μmgcos30°-mgsin30°=ma，

可得a=2.5m/s2，当物块速度与传送带速度相同时，

所用时间t=va=0.8s<4s，故滑块在到达顶端之前与传送带共速，又有μ>tan30°，

故物块与传送带一起做匀速运动到达顶端，故在此过程中摩擦力先为滑动摩擦力，共速后为静摩擦力，A不符合题意；

B.传送带从底端到顶端的长度为l=v22a+v4-t=7.2m，

B不符合题意；

11．【答案】（1）(F−mg)（2）FR【解析】【解答】（1）滑块通过圆弧面最低点有

F-mg=mv2R，

可得v=(F−mg)Rm；

滑块离开C点后做平抛运动，有

s=vt，H=12gt2，

联立可得12．【答案】（1）增加（2）d（3）2.0【解析】【解答】（1）由题可知，B箱与B箱中砝码获得动能和重力势能，故机械能增加；

（2）物体A做初速度为零的匀加速直线运动，到达F处速度为

v=d∆t，

由v2=2ah可得

a=d22h(Δt)2；

（3）对A、B及其砝码组成的系统由牛顿第二定律有

mA+m-(13．【答案】（1）解：越野车在AB路段时做匀速运动，由平衡条件得F由v−t图像得AB路段速度v根据功率的公式P=解得P=1由v−t图像得t=12s时，vF2P=解得f（2）解：由v−t图像得在BC路段运动时间为t2P解得x【解析】【分析】（1）根据机车起动的特点，结合汽车的速度时间图像，利用功率的表达式可得出功率大小及其阻力的大小；

（2）利用动能定理可得出路段的长度大小。14．【答案】（1）解：由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有mg=m解得v（2）解：由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧，则在C点有cos小物块从C到D的过程中，根据