河南省许昌市五校高一月联考物理试卷(解析版)

高中物理考试
考试时间: 分钟 满分: 70
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共11题,共55分)

1、

如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平,当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时( )

1

A.汽车的速度为2  

B.绳对船的拉力为3

C.船靠岸的过程中船做减速运动 

D.若汽车还受到恒定阻力f则汽车发动机的输出功率为4

2、

下列说法正确的是( )

A. 物体在恒力作用下做曲线运动受到的合力与速度的夹角一定越来越小

B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

C. 物体所受的合力不为零,则物体的动能一定发生变化

D. 物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心

3、

一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发,沿平直轨道运动,行驶了5min速度大小刚好达到20m/s,设列车所受阻力恒定,则可以判断列车在这段时间内行驶的距离(  )

A.可能等于3km   B.一定大于3km  

C.一定小于3km   D.以上说法都不对

4、

下列过程中,物体的机械能一定守恒的是(   )

A.做匀速圆周运动的物体  

B.小孩沿滑梯匀速下滑的过程

C.光滑的曲面上自由运动的物体  

D.以1的加速度竖直向上做匀减速运动的物体

5、

两质量相等的A、B两小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则正确的是(   )

1

A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动

B.相同时间内A、B两球速度的变化量不相等

C.两球经过O点时的动能相等  

D.两球经过O点时所受重力的瞬时功率相等

6、

用个质量均为m的物体甲、乙静止在粗糙的水平面上,现分别用水平拉力作用在物体上,使两物体从同一起点并排沿同一方向由静止开始运动,两个物体的v—t图象如图所示,则下列说法中正确的是(    )

1

A.前1s内两物体的加速度始终不同  

B.前2s内两物体的合外力做功相同

C.t=2s时两物体相遇

D.t=2s内甲的平均速度大于乙的平均速度

7、

如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化如图2所示,物块的速率v随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )

1

A.物块的质量为1kg

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C.0-3s时间内,力F做功的平均功率为0.32W  

D.0-3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J

8、

以下有关物理的思想、物理的方法及物理学史的说法正确的是(  )

A.牛顿在前人的研究基础上提出万有引力定律,并用实验测量出引力常量的数值

B.最早提出平均速度、瞬时速度及加速度概念的是伽利略

C.探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法

D.伽利略认为同时释放两物体,质量大的物体比质量小的物体下落的快

9、

假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作圆周运动,则( )

A. 根据公式1可知,卫星运动的线速度将增大到原来的2倍

B. 根据公式2可知,卫星所需的向心力将减小到原来的3

C. 根据公式4可知,地球提供的向心力将减小到原来的5

D. 根据上述(B)和(C)中给出的公式可知,卫星运动的线速度将减小到原来的6

10、

如图所示,距转轴R处的圆盘上叠放着两个质量相等的物块A和B,AB间、B和转盘间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1<μ2)。当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块和圆盘始终保持相对静止,则( )

1

A. A物块不受摩擦力作用

B. 物块B受四个力作用

C. B的向心力是A向心力的2倍

D. 当转速增大到2时,A相对B将发生滑动

11、

如图所示,BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道,轨道末端C在圆心O的正下方,∠BOC=60°,将质量为m的小球,从与O等高的A点水平抛出,小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道,由于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从B到C做匀速圆周运动。重力加速度大小为g。则( )

1

A.从B到C,小球克服摩擦力做功为mgR

B.从B到C,小球与轨道之间摩擦力逐渐减小

C.在C点,小球对轨道的压力大小等于mg  

D.A、B两点间的距离为2

二、实验题(共1题,共5分)

12、

某实验小组利用100g重锤和如图所示装置来验证机械能守恒定律;已知当地重力加速度g=9.80 m/s2。

1

(1)对于该实验,以下说法正确的是:

A.实验时,应该先闭合电源再松开纸带

B.需要的实验器材有刻度尺、低压交流电源,而不需要秒表。

C.若某点距初始下落点间距为h,则该点的速度可以用2计算

D.实验时只要点迹清晰,就可以运用公式3来验证机械能守恒。

E.在做匀速圆周运动的“天宫一号飞船”中,可以用该装置来验证机械能守恒定律

(2)若采用作图法来验证机械能守恒定律,如果以 [v2/2为纵轴,以h(h为各点到初始点O的距离)为横轴,单位采用国际单位,画出v2/2—h图象,理论上图象的斜率表示______。某同学实际操作过程中做出如下图的图象,则该同学实验过程中存在平均阻力大小约为_____N。

4

三、解答题(共2题,共10分)

13、

如图轨道ABCD平滑连接,其中AB为光滑的曲面,BC为粗糙水平面且摩擦因数为μ,CD为半径为r内壁光滑四分之一圆管,管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧(下端固定,上端恰好与D端齐平)。质量为m的小球在曲面上距BC高为3r的地方由静止下滑,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用,通过CD后压缩弹簧,压缩过程中速度最大时弹簧弹性势能为EP。求:

1

(1)水平面BC的长度S;

(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能EKm 。

14、

如图(a),某时刻开始,质量m小物块放于质量M的木板左端,在电动机的作用下,和木板一起向右做匀速直线运动,电动机功率为P保持不变,在木板的右侧某处有一台阶,木板撞上台阶后会立即停止运动。物块的速度随时间变化图象如下图(b)。已知m=2kg,M=4kg,P=12w,g=10m/s2。求:

1

(1)物块与木板间动摩擦因数μ;

(2)木板的长度L。

河南省许昌市五校高一月联考物理试卷(解析版)

高中物理考试
一、选择题(共11题,共55分)

1、

如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平,当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时( )

1

A.汽车的速度为2  

B.绳对船的拉力为3

C.船靠岸的过程中船做减速运动 

D.若汽车还受到恒定阻力f则汽车发动机的输出功率为4

【考点】
【答案】

ABD

【解析】

试题分析:车速与船在沿绳方向的分速度相等,1,故A正确;绳的拉力与船的速度夹角为θ,由2得:此时拉力3,故B正确;船靠岸过程θ增大,cosθ减小车速v'保持不变,船速v将增大,故C错误;根据功能关系,汽车消耗的能量等于汽车克服阻力做功和拉力对船做功之和,则汽车发动机的输出功率4,故D正确。

5

2、

下列说法正确的是( )

A. 物体在恒力作用下做曲线运动受到的合力与速度的夹角一定越来越小

B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

C. 物体所受的合力不为零,则物体的动能一定发生变化

D. 物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心

【考点】
【答案】

A

【解析】

试题分析:物体在恒力作用下做曲线运动时,物体受到的合力与速度的夹角一定越来越小,但总不可能为零,故A正确;物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力可以是恒力,如平抛运动,故B错误;根据动能定理,物体所受的合力不为零,但只要合力不做功,物体的动能就不变化,如匀速圆周运动,故C错误;当物体做匀速圆周运动时,受到的合力一定指向圆心,当物体做变速圆周运动时,受到的合力往往不指向圆心,这时合力可沿半径方向和切线方向分解,沿半径方向的分力提供向心力,产生向心加速度,只改变速度方向,沿切线方向的分力产生切向加速度,改变速度的大小,故D错误。

3、

一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发,沿平直轨道运动,行驶了5min速度大小刚好达到20m/s,设列车所受阻力恒定,则可以判断列车在这段时间内行驶的距离(  )

A.可能等于3km   B.一定大于3km  

C.一定小于3km   D.以上说法都不对

【考点】
【答案】

B

【解析】

试题分析:由12可知,功率恒定,速度不断增大,牵引力减小,加速度减小,即火车做加速度减小的加速运动,v—t图象如图所示。

3

图象中曲线与坐标轴围成的面积表示位移,可知如果物体做初速度为零,末速度为20m/s的匀加速直线运动,位移恰好等于三角形的面积,即4,而此时实际面积大于三角形的面积,可知位移一定大于3000m,故B正确,A、C、D错误。

4、

下列过程中,物体的机械能一定守恒的是(   )

A.做匀速圆周运动的物体  

B.小孩沿滑梯匀速下滑的过程

C.光滑的曲面上自由运动的物体  

D.以1的加速度竖直向上做匀减速运动的物体

【考点】
【答案】

C

【解析】

试题分析:在竖直面内做匀速圆周运动的物体,动能不变,向上运动时重力势能增大,机械能增大,向下运动时重力势能减少,机械能减少,故A错误;小孩沿滑梯匀速下滑,动能不变,重力势能减少,机械能减少,故B错误;光滑的曲面上自由运动的物体,受重力和支持力,支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;以1的加速度竖直向上做匀减速运动的物体,除受重力外还受到向上的力F,且2,力F做正功,物体的机械能增大,故D错误。

5、

两质量相等的A、B两小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则正确的是(   )

1

A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动

B.相同时间内A、B两球速度的变化量不相等

C.两球经过O点时的动能相等  

D.两球经过O点时所受重力的瞬时功率相等

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:两球都是只受重力,加速度都等于重力加速度,A球做平抛运动,是匀变速曲线运动,B球做自由落体运动,是初速度为零的匀加速直线运动,故A错误;平抛运动只有竖直方向速度有增量,所以相同时间内两球速度增量相等,故B错误;两球同时经过O点,将A球速度分解到水平方向和竖直方向,A球速在竖直方向的分量vy与B球的速度相等,所以A球的速度大于B球的速度,A球的动能大于B球的动能,故C错误;重力的瞬时功率与质量和竖直方向的速度有关,而两球在竖直方向的速度相等,且两球质量相等,所以两球经过O点时所受重力的瞬时功率相等。

6、

用个质量均为m的物体甲、乙静止在粗糙的水平面上,现分别用水平拉力作用在物体上,使两物体从同一起点并排沿同一方向由静止开始运动,两个物体的v—t图象如图所示,则下列说法中正确的是(    )

1

A.前1s内两物体的加速度始终不同  

B.前2s内两物体的合外力做功相同

C.t=2s时两物体相遇

D.t=2s内甲的平均速度大于乙的平均速度

【考点】
【答案】

BD

【解析】

试题分析:在v—t图象中,图象的斜率表示加速度,在0—1s内甲图必有一点切线的斜率与乙图的斜率相等,故A错误;两物体质量相等,前2s内两物体速度都是从0增大到1,所以但变化量相等,根据动能定理可知,合外力对两物体做功相同,故B正确;在v—t图象中,图象与横轴所形成的面积表示相应时间内的位移,两物体从同一起点由静止开始运动,t=2s时甲图比乙图的面积大,表示甲的位移大于乙的位移,甲在乙之前,故C错误;平均速度2,相同的时间t=2s内,甲的位移大于乙的位移,,则甲的平均速度大于乙的平均速度,故D正确。

7、

如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化如图2所示,物块的速率v随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )

1

A.物块的质量为1kg

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C.0-3s时间内,力F做功的平均功率为0.32W  

D.0-3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J

【考点】
【答案】

AD

【解析】

试题分析:对物块受力分析,如图所示。由图2、图3可知,当力F1=0.8N时,物块加速下滑,加速度1,当力F2=0.4N时,物块匀速下滑,根据牛顿第二定律有:

2

34,解得物块质量m=1kg,摩擦力f=6.4N,故A正确;摩擦力5,动摩擦因数6,故B错误;由图3图象与横轴形成的面积可知,0-3s时间内物块位移x=0.8m,速度从0增加到7,物体克服摩擦力做功8,故D正确;根据动能定理有:9,力F做功10,平均功率11,故C错误。

8、

以下有关物理的思想、物理的方法及物理学史的说法正确的是(  )

A.牛顿在前人的研究基础上提出万有引力定律,并用实验测量出引力常量的数值

B.最早提出平均速度、瞬时速度及加速度概念的是伽利略

C.探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法

D.伽利略认为同时释放两物体,质量大的物体比质量小的物体下落的快

【考点】
【答案】

B

【解析】

试题分析:牛顿总结前人的研究,提出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了万有引力常量,故A错误;伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念,用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展,故B正确;探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是控制变量法,故C错误;伽利略通过斜面实验,研究自由落体运动规律,推翻了亚里士多德提出的“物体下落的快慢由它们的重量决定”的论断,故D错误。

9、

假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作圆周运动,则( )

A. 根据公式1可知,卫星运动的线速度将增大到原来的2倍

B. 根据公式2可知,卫星所需的向心力将减小到原来的3

C. 根据公式4可知,地球提供的向心力将减小到原来的5

D. 根据上述(B)和(C)中给出的公式可知,卫星运动的线速度将减小到原来的6

【考点】
【答案】

CD

【解析】

试题分析:人造卫星的轨道半径变化后,线速度、角速度、周期都会变化,不能用12判断线速度和向心力的变化情况。人造卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,根据34,可知人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后,线速度将减小到原来的5倍,向心力将减小到原来的6,故A、B错误,C、D 正确。

10、

如图所示,距转轴R处的圆盘上叠放着两个质量相等的物块A和B,AB间、B和转盘间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1<μ2)。当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块和圆盘始终保持相对静止,则( )

1

A. A物块不受摩擦力作用

B. 物块B受四个力作用

C. B的向心力是A向心力的2倍

D. 当转速增大到2时,A相对B将发生滑动

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:A随B在圆盘上做匀速圆周运动,受力分析如图1所示:重力mAg、B对A的支持力NA和摩擦力f,重力与支持力平衡,摩擦力提供向心力,故A错误;B在圆盘上做匀速圆周运动,对其受力分析如图2所示:重力mBg、圆盘对B的支持力NB和摩擦力fB、A对B的压力FN和摩擦力fA,共5个力,故B错误;A、B同轴转动,角速度相同,轨迹半径相同,且质量相等,由1可知,A、B的向心力相等,故C错误;对A,摩擦力提供向心力,有最大静摩擦力时转速最大,由2可得,最大转速3,超过最大转速时,A相对B将发生滑动,故D正确。

4

11、

如图所示,BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道,轨道末端C在圆心O的正下方,∠BOC=60°,将质量为m的小球,从与O等高的A点水平抛出,小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道,由于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从B到C做匀速圆周运动。重力加速度大小为g。则( )

1

A.从B到C,小球克服摩擦力做功为mgR

B.从B到C,小球与轨道之间摩擦力逐渐减小

C.在C点,小球对轨道的压力大小等于mg  

D.A、B两点间的距离为2

【考点】
【答案】

BD

【解析】

试题分析:小球从B到C做匀速圆周运动,动能不变,根据动能定理可知,外力对小球做功的代数和为零,在BC段对小球受力分析,小球受重力、支持力和摩擦力,支持力不做功,所以重力和摩擦力做功的代数和为零,小球下落高度为1,则有2,即小球克服摩擦力做功3,故A错误;在BC段对小球受力分析,如图所示,重力沿切线方向的分力与摩擦力的合力为零,使小球做匀速运动,即4,小球从B运动到C,重力与竖直方向夹角5减小,6减小,摩擦力减小,故B正确;在C点,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律,7,小球对轨道的压力8,故C错误;小球从A到B做平抛运动,恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道,即在B点小球速度沿切线方向,与OB垂直,如图所示。由几何关系可知,小球在竖直方向位移9,飞行时间10,在B点竖直方向分速度11,初速度12,水平位移13,A、B两点间的距离14,故D正确。

15

二、实验题(共1题,共5分)

12、

某实验小组利用100g重锤和如图所示装置来验证机械能守恒定律;已知当地重力加速度g=9.80 m/s2。

1

(1)对于该实验,以下说法正确的是:

A.实验时,应该先闭合电源再松开纸带

B.需要的实验器材有刻度尺、低压交流电源,而不需要秒表。

C.若某点距初始下落点间距为h,则该点的速度可以用2计算

D.实验时只要点迹清晰,就可以运用公式3来验证机械能守恒。

E.在做匀速圆周运动的“天宫一号飞船”中,可以用该装置来验证机械能守恒定律

(2)若采用作图法来验证机械能守恒定律,如果以 [v2/2为纵轴,以h(h为各点到初始点O的距离)为横轴,单位采用国际单位,画出v2/2—h图象,理论上图象的斜率表示______。某同学实际操作过程中做出如下图的图象,则该同学实验过程中存在平均阻力大小约为_____N。

4

【考点】
【答案】

(1)AB (2)当地重力加速度 (3)0.02

【解析】

试题分析:(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故A正确;该实验中用打点计时器的电源是4—6V的低压交流电源,需用刻度尺测量纸带,打点计时器具有记录时间的功能,不需要秒表,故B正确;由与纸带与打点计时器间有摩擦力,重锤下落有空气阻力,重锤下落的加速度小于重力加速度,因此不能有1求某点速度,应利用纸带根据瞬时速度的计算求某点速度,故C错误;一段点迹清晰的纸带,初速度不一定为零,应用公式2来验证机械能守恒,故D错误;在做匀速圆周运动的“天宫一号飞船”中,重力(万有引力)提供向心力,重锤不会下落,不可以用该装置来验证机械能守恒定律,故E错误。

(2)若不计空气阻力,机械能守恒,重锤增加的动能等于减少的机械能,由3得:4,类比于5,可知图象的斜率表示重力加速度g。由图象求得斜率k=9.6,略小于重力加速度,原因就是空气阻力的影响。将空气阻力计算在内,根据动能定理,有6,图象斜率7,空气阻力8

三、解答题(共2题,共10分)

13、

如图轨道ABCD平滑连接,其中AB为光滑的曲面,BC为粗糙水平面且摩擦因数为μ,CD为半径为r内壁光滑四分之一圆管,管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧(下端固定,上端恰好与D端齐平)。质量为m的小球在曲面上距BC高为3r的地方由静止下滑,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用,通过CD后压缩弹簧,压缩过程中速度最大时弹簧弹性势能为EP。求:

1

(1)水平面BC的长度S;

(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能EKm 。

【考点】
【答案】

(1)1;(2)2

【解析】

试题分析:(1)小球由C到D做圆周运动,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用。

根据牛顿第二定律:1

小球从A运动到C点的过程中,由动能定理:2

BC间距离3

(2)小球从D出来后继续向下运动,弹力逐渐增大,小球向下做加速度减小的加速运动,加速度减小到零时速度增加到最大,此时小球的重力与弹力相等,此后小球继续向下运动,弹簧继续被压缩,弹力大于重力,小球开始做加速度增大的减速运动,直到速度减小为零。

由上可知有最大速度时,小球加速度为零,设此时为x,根据胡克定律,有4

弹簧压缩量5

由C到小球速度最大处,根据能量守恒定律有:6

解得小球的最大动能7

14、

如图(a),某时刻开始,质量m小物块放于质量M的木板左端,在电动机的作用下,和木板一起向右做匀速直线运动,电动机功率为P保持不变,在木板的右侧某处有一台阶,木板撞上台阶后会立即停止运动。物块的速度随时间变化图象如下图(b)。已知m=2kg,M=4kg,P=12w,g=10m/s2。求:

1

(1)物块与木板间动摩擦因数μ;

(2)木板的长度L。

【考点】
【答案】

(1)1;(2)2

【解析】

试题分析:(1)木板停止运动后,小物块在木板上滑行,再次匀速直线运动时速度为v2="3" m/s2,此时牵引力与摩擦力相等

1可得:摩擦力2

3可得:动摩擦因数4

(2)1s—5s物块在木板上滑行,运动时间t=4s,根据动能定理:5

解得木板的长度6