1、江苏省镇江中学2020-2021学年高一物理下学期第一次月考模拟试题（1）考试时间：90分钟 分值：100分 一、单项选择题(每小题3分，共6小题，合计18分)1两个互相垂直的力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做的功为8J，力F2对物体做的功为6J，则F1和F2的合力对物体做的功为 A.14J B.10J C.7J D.2J2.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停
2、止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为D.速度v不能超过3物体做自由落体运动，Ek为动能，Ep为重力势能，h为下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是4质量m2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数0.1，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为x5.0 t，y0.5 t2(单位均为m)，g取10 m/s2。根据以上条件，下列说法正确的是A物
3、体运动的轨迹是直线B任意时间内的速度变化量的方向是沿y轴负方向C物体所受的合外力大小、方向都是恒定不变的D物体对水平面的压力不变，物体所受的滑动摩擦力也不变5如图所示，质量为m的物块，始终固定在倾角为的斜面上，下面说法中正确的是若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块没有做功若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m(g+a)sA B C D6地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速就应为原来的A倍 B倍 C倍 D倍二、多项
4、选择题(每小题4分，共4小题，合计16分)7中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A卫星a的速度小于卫星c的速度B卫星a的加速度大于卫星b的加速度C卫星b的线速度大于赤道上的物体随地球自转的线速度D卫星b的周期小于卫星c的周期8.如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度匀速转动，物体A、B、C的质量分别为3m、2m、m，物体B与转台、物体C与转台
5、间的动摩擦因数都为，物体A与物体B间的动摩擦因数也为，物体B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是()A物体B对物体A的摩擦力有可能为2mgB物体C与转台间的摩擦力大于物体A与物体B间的摩擦力C转台的角速度有可能恰好等于D若角速度缓慢增大，物体A与物体B将最先发生相对滑动9A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，ABBCCD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程A球1和球2运动的时间之比为21B球1和球2动能增加量之比为12
6、C球1和球2抛出时初速度之比为21D球1和球2运动时的加速度之比为1210如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为()AMv2 BMv2 CMgl DMgl三、实验题(合计22分)11（12分）利用右图装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(2)除
7、带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A.交流电源B.刻度尺C.天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_。(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A.利用公式vgt计算重物速度B.利用公式v计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影
8、响D.没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。12 （10分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出（1）除了图中已
9、有的实验器材外，还需要导线、开关、_（填测量工具）和_（填“交流”或“直流”）电源；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是_A放开小车，能够自由下滑即可B放开小车，能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处D小车已过两个铁钉的连线（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得
10、的速度，应选用纸带的_部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）四、计算题(合计44分)13宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力已知星球的半径为R，万有引力常量为G求：（1）线的拉力；（2）该星球表面的重力加速度；（3）该星球的第一宇宙速度；14半径为R的水平圆台可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC转动，如图所示。圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有槽，质量为mA的物体A放在一个槽内，A与槽底间的动摩擦因数为0，质量为mB的物体B放在另一个槽内，此槽是光滑的，A、B间用一长为l(lR)
11、且不可伸长的轻绳绕过细轴相连。设物体A与槽的侧面之间没有作用力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求：(1)当圆台做匀速转动，A物体与圆盘之间刚好没有摩擦力且A、B两物体相对圆台不动时，则A到圆心的距离x为多大？此时的转动角速度应为多大？(2)当圆台做匀速转动，A、B两物体相对圆台不动且A物体与圆台有摩擦时，转动角速度和A到圆心的距离x应满足的条件。15.如图所示，质量为m0.2 kg的小球(可视为质点)从水平桌面右端点A以初速度v0水平抛出，桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R0.8 m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R.小球飞离桌面后恰由
12、P点无碰撞地落入圆轨道，取g10 m/s2，不计空气阻力(1)求小球在A点的初速度大小v0及A、P两点间的水平距离x；(2)求小球到达圆轨道最低点N时对轨道的压力；(3)判断小球能否到达圆轨道最高点M.16如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，斜面倾角为37，重力加速度为g，滑轮的质量和摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。C释放后沿斜面下滑，当A刚要离开地面时，B的速度最大
13、，(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)从开始到物体A刚要离开地面的过程中，物体C沿斜面下滑的距离；(2)C的质量；(3)A刚要离开地面时，C的动能。参考答案123456CDBDAB78910ACACBCAC11.【解析】(1)重物下落过程中重力势能减少，动能增加，故该实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量在误差范围内是否相等，A项正确。(2)电磁打点计时器使用的是交流电源，故要选A，需要测纸带上两点间的距离，还需要刻度尺，选B，根据mghmv20可将等式两边的质量相消，不需要天平，不需用C。(3)重物的重力势能变化量为EpmghB，动能的变化量Ekmvm(
14、)2(4)重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，C正确。(5)该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mghfhmv20，则v22(g)h可知，v2h图象就是过原点的一条直线。要想通过v2h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。【答案】(1)A(2)AB(3)mghBm()2(4)C(5)不正确，理由见解析12.【答案】刻度尺 交流 D B GK【解析】解：（1）实验需要用刻度尺测距离，打点计时器需要使用交流电源 （2）实验前需要配合摩擦力，把木板的一端适当垫高，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑
15、即可，故ABC错误，D正确，故选D （3）小车所受合力为零时速度最大，木板水平放置，没有平衡摩擦力，小车受到橡皮筋拉力与摩擦力作用，当小车受到最大即合力为零时橡皮筋的拉力等于摩擦力，此时橡皮筋处于伸长状态，小车还没有运动到两铁钉连线处，故ACD错误，B正确，故选B （4）橡皮筋做功完毕时小车做匀速直线运动，此时纸带上相邻点间距相等，由图示纸带可知，应选用纸带的GK部分进行测量 故答案为：（1）刻度尺；交流；（2）D；（3）B；（4）GK（1）打点计时器使用交流电源，实验需要用刻度尺测量纸带上两点间的距离 （2）实验前应平衡摩擦力，把木板的一端适当垫高使拖着纸带的小车在木板上做匀速直线运动 （3
16、）小车所受合外力为零时受到最大，根据题意分析判断橡皮筋的状态 （4）应选用橡皮筋做功完毕小车做匀速直线运动时对应的纸带部分13. 解:(1)小球做圆周运动,线的拉力在水平方向的分力提供向心力又因为半径计算得出线的拉力(2)线的拉力在竖直方向的分力与重力平衡,即计算得出该星球表面的重力加速度(3)星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度v,设近“地”卫星的质量为m,根据向心力公式有:计算得出14. 解析(1)设绳上张力为F，当相对于转盘静止且恰无摩擦力时，由牛顿第二定律得对A：FmA2x对B：FmB2(lx)解得：xl此时可取任意值(2)当lxl时，A有沿半径向外滑动的趋势，受到的静
17、摩擦力沿半径指向圆心，则由牛顿第二定律得对A：F0mAgmA2x对B：FmB2(lx)解得：当0xl时，A有沿半径向内滑动的趋势，受到的静摩擦力沿半径背向圆心，则由牛顿第二定律得对A：F0mAgmA2x对B：FmB2(lx)解得：答案(1)l可取任意值；(2)当lxl时当0xl时15.解析(1)小球由A点做平抛运动，在P点恰好沿圆轨道的切线进入轨道，则小球在P点的竖直分速度为vyv0tan 45v0，由平抛运动规律得，Rt，xv0t，vygt解得v04 m/s, x1.6 m.(2)小球在P点的速度为v4 m/s设小球在N点速度为vN，从P点到N点，由动能定理得mgR(1cos 45)mvN2mv2设小球在N点所受支持力为FN，由牛顿第二定律得FNmgm解得FN(142) N由牛顿第三定律得，小球在N点对轨道的压力为FNFN(142) N，方向竖直向下(3) 假设小球能够到达M点且在M点速度为v，从P点到M点由动能定理得mgR(1cos 45)mv2mv2解得v m/s若小球能够到达圆轨道最高点，在M点应有mgm，即vM m/s，由vvM知，小球不能到达圆轨道最高点M。 16.