1、河南省名校联盟2018-2019学年高一物理下学期5月月考试题（含解析）一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1.万有引力常量G6.671011Nm2/kg2的发现者是（）A. 开普勒B. 牛顿C. 胡克D. 卡文迪许【答案】D【解析】牛顿发现了万有引力定律，英国科学家卡文迪许利用扭秤装置，第一次测出了引力常量G，引力常量G6.671011 Nm2/kg2.故D正确， A、B、C错误综上所述本题答案是：D2.蹦蹦杆是最近两年逐渐流行的运动器具，其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧，弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板。如图所示，小明正在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆
2、中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是（）A. 重力势能减小，弹性势能增大B. 重力势能增大，弹性势能碱小C. 重力势能减小，弹性势能减小D. 重力势能不变，弹性势能增大【答案】A【解析】【分析】重力势能的变化可根据重力做功判断，弹性势能的变化可根据弹簧的形变量的变化判断。【详解】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正功，则小朋友的重力势能减少。弹簧的形变量增大，其弹性势能增加。A与分析结果相符，故A正确；B与分析结果不符，故B错误；C与分析结果不符，故C错误；D与分析结果不符，故D错误。【点睛】本题考查重力势能和弹性势能，根据其判断条件即可得出结果，较
3、为简单。3.如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度vA0，若这时B的速度为vB，则（）A. vB0B. vB0C. vBvAD. vBvA【答案】B【解析】对于A，它的速度如图中标出的vA，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是v1、vB，其中vB的大小等于B的速度的大小(同一根绳子，大小相同)，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，vB=0，故D正确综上所述本题答案是：D点睛：把A上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与B的速
4、度相等。4.当前，我国“高铁”事业发展迅猛，假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其vt图象如图示，已知在0t1时段为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动，则下述判断正确的有（）A. 从t1至t3时间内位移大小等于B. 在t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C. 在0至t3时刻，机车的牵引力最大为D. 该列车所受的恒定阻力大小为【答案】CD【解析】试题分析：因为从到过程中，机车不是匀变速运动，所以不能使用公式，A错误；在t2时刻，列车功率已经达到额定功率，牵引力已经减小了，加速度也减小了，所以
5、在t2时刻的加速度要小于t1时刻的加速度，所以B错误在t3时刻以后，列车匀速运动，是处于受力平衡状态，牵引力等于阻力，为，所以C正确当汽车达到最大速度时，汽车的牵引力和阻力大小相等，由可得，所以D正确故选CD考点：功率、平均功率和瞬时功率点评：本题的关键是理解机车的启动过程，这道题是以恒定加速度启动，公式，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度根据v-t图象要能判断机车所处的运动状态5.如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”
6、一口水。A、B是鸟上两点，则在摆动过程中（）A. A、B两点的线速度大小相同B. A、B两点的向心加速度大小相同C. A、B两点的角速度大小相同D. A、B两点的向心加速度方向相同【答案】C【解析】【分析】A、B在同一轴上转动角速度相等，根据v=r比较线速度大小关系；根据a=r2比较向心加速度大小关系。【详解】A、B在同一轴上转动角速度相等，故C正确；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据v=r可知A点的线速度大于B点的线速度，故A错误；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据a=r2可知A点的向心加速度大于B点的加速度，且方向不同，故BD错误。所以C正确，ABD错误。【点睛】解决本题的
7、关键知道线速度、角速度、加速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相等。6.某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，物体由静止开始做直线运动，其位移与力F1、F2的关系图象如图所示，在这4m内，物体具有最大动能时的位移是（）A. 1mB. 2mC. 3mD. 4m【答案】B【解析】试卷分析：在（01m），物体加速度为正，物体加速运动，在（12m）内，物体F1F2，加速度在减小，但物体加速度为正，所以物体速度继续增加。此后F1F2，物体开始减速运动，因此B答案正确。考点：加速度a与速度v的关系点评：此类题型考察物体合外力求加速度，并通过加速度与速度方向判断物体的运动速度变化规律。7.下列
8、说法正确的是（）A. 物体所受合力为零，机械能一定守恒B. 物体只有重力做功，机械能一定守恒C. 物体受到重力（或系统内弹簧弹力）以外的力作用时，机械能一定不守恒D. 物体在重力（或系统内弹簧弹力）以外的力做功不为零时，机械能一定不守恒【答案】BD【解析】【分析】机械能守恒的条件是只有重力和弹力做功，当有其它力作用时，若其它力做功之和等于零，机械能也守恒，根据条件即可判断。【详解】A运动过程中受合外力为零的物体，若有除重力或者是弹力以外的做功，物体的机械能并不守恒，比如匀速下降的物体，故A错误；B根据机械能守恒的条件可知，物体只有重力做功，机械能一定守恒，故B正确；C物体受到重力（或系统内弹簧
9、弹力）以外的力作用时，如果以外的力不做功，故机械能还是守恒，故C错误；D根据机械能守恒的条件可知，物体在重力（或系统内弹簧弹力）以外的力做功不为零时，机械能一定不守恒，故D正确。【点睛】本题考查机械能守恒定律，根据守恒条件判断即可。8.中国将在2022年左右建成的空间站，将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地，在轨运营10年以上。中国载人航天工程第三步的空间站建设，初期将建造三个舱段，包括一个核心舱和两个实验舱，每个规模20多吨。假设此“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度约为400km，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有（）A. “空间站”运行的加
10、速度等于其所在高度处的重力加速度B. “空间站”运行的速度大于同步卫星运行速度C. 站在地球赤道上的人观察到它向西运动D. 在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止【答案】AB【解析】【分析】根据卫星的万有引力等于向心力，由列式求出加速度、线速度的表达式进行讨论即可。【详解】A根据，知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，故A正确；B空间站离地球表面的高度约为400km，小于同步卫星的高度，根据得：，知“空间站”运行的速度大于同步卫星运行速度，故B正确；C轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以空间站的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤
11、道上的人观察到空间站向东运动，故C错误；D在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，不是受平衡力处于平衡，故D错误。【点睛】本题考查万有引力定律的应用，对于人造卫星模型，根据万有引力提供向心力即可求解，较为简单。9.如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（）A. 重力对人做负功B. 摩擦力对人做正功C. 支持力对人做正功D. 合力对人做功为零【答案】AD【解析】试题分析：由于人做的是匀速直线运动，故人受到的力是平衡力，其合力为0，故合力对人做的功也为0，D是正确的；人站在扶梯上，只受重力和支持力，人没有在水平方向的运动趋势，故他不受摩擦力的作用
12、，所以也就谈不上摩擦力对人的做功问题，故B是不对的；由于人受到的重力方向是竖直向下的，而人的运动方向是向上的，重力与人的运动方向相反，故重力对人做负功，A是正确的；支持力是向上的，该力与人的运动方向相同，故支持力对人做正功，C是不对的。考点：力的平衡问题，合力的概念，正功和负功的判断，摩擦力。10.如图甲所示A球在水平面做圆锥摆（忽略空气阻力），细绳与竖直方向的夹角为；如图乙所示质量为m的小球（直径忽略不计），在光滑的半径为r的双圆形轨道内做圆周运动。下列有关它们的运动说法正确的是（）A. 图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球所受合力B. 图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏
13、离竖直方向的角越大C. 图乙中的小球到达最高点时小球的速度大小为，则此时小球对管壁有作用力D. 图乙中的小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为【答案】ABD【解析】【分析】图甲中小球靠重力和拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出合力与角速度的表达式，从而分析判断；图乙中小球在最高点靠重力和弹力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律和向心力公式即可判断出最高点的压力或速度。【详解】A图甲中，小球受到重力和绳子拉力作用，合力，故A正确；BA球受到的合力提供向心力，解得角速度，角速度越大，偏离竖直方向的角越大，故B正确；C图乙中，小球到达最高点时，重力和管壁的弹力提供向心力
14、，当速度大小为时，小球与管壁间作用力为零，故C错误；D图乙中，当小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg，则一定是对上管壁产生压力，解得小球的速度大小为，故D正确。【点睛】本题考查圆周运动的应用，结合牛顿第二定律，分析出向心力即可得到结果属于中等题。二、解答题（共2小题，满分15分）11.如图甲示，是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，做匀速圆周运动圆动圆柱体放置在水平光滑圆盘上力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，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线速度v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
15、理想化模型法（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：v/（ms1）1.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点作出Fv2图线_；若圆柱体运动半径r0.2m，由作出的Fv2的图线可得圆柱体的质量m_kg（保留两位有效数字）【答案】 (1). B (2). (3). 【解析】【详解】解：实验中研究向心力和速度关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选：B作出图线，如图所示根据知，图线的斜率，则有：，代入数据解得12.一质量为2kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带
16、上记录运动过程，打点计时器接“220V，50Hz”的交流电源。如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离均已在纸带上标出（单位：mm），重力加速度g9.8m/s2，请按要求回答以下各题（计算结果小数点后保留两位）：（1）求出对应C点的速度并填入下表。计数点BCDEF速度/ms11.18_1962.352.74（2）求出重锤下落时从O点到图中C点过程中重力所做的功并填入下表。计数点BCDEF功/J1.38_3.845.527.52（3）适当选择坐标轴，在图中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系。下图
17、中纵坐标表示重力做功，横坐标表示_，根据相关数据，在坐标系中描点连线，作出相应图象_。（4）由图可得重力所做的功与_成_关系。【答案】 (1). 1.57 (2). 2.46 (3). 速度的平方v2 (4). (5). 速度的平方 (6). 正比【解析】分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度即可计算出C点的速度；根据功的定义式，计算重力做功的数值，作出图像，即可找出重力做功与速度的之间的关系。【详解】第一空对应C点的速度，即：；第二空重锤下落时从O点到图中C点过程中重力所做的功：；第三空由动能定理可得，因此图中纵坐标表示重力做功W，横坐标表示速度
18、的平方v2；第四空作出相应图象，如图所示：第五空第六空由图可得重力所做的功与速度的平方v2成正比。【点睛】本题考查探究功与速度变化的关系的实验，结合动能定理分析即可，较为简单。三、解答或论述题：本题共4小题，共45分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13.“刀削面”是山西传统面食，风味独特，驰名中外。厨师削面的动作也令人称赞的，将一锅水烧开，拿一块揉得很筋道的面团放在锅旁边较高处，用一个刀片飞快的削下一片片很薄的面叶儿，面片便飞向锅里。若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，面团到锅边缘最近的水平距离为0.4m，锅的
19、直径为0.4m，如图所示。假设削出的面片做平抛运动，要想面片恰好落到锅口平面的中心位置，则面片的水平初速度应为多大？【答案】面片的水平初速度应为1.5m/s【解析】分析】根据高度求出面片作平抛运动的时间结合平抛运动的水平位移，即可求出水平初速度。【详解】削出的面片在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律，竖直方向有：，解得：t0.4s；水平方向有：，由题得水平距离的范围为：x0.4m+0.2m0.6m，解得：v01.5 m/s。【点睛】本题考查平抛运动的应用，较为简单。14.如图所示，水平地面静止放着一质量m5kg的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数0.2，一与水平方向成37、大小F20N的恒力作用于
20、木箱，木箱在力F的作用下由静止开始运动4.0s，sin370.6，cos370.8，取g10m/s2，求：（1）4.0s末，木箱的速度大小。（2）4.0s内，力F所做的功。（3）4.0s末，力F的瞬时功率。【答案】（1）4.0s末，木箱的速度大小是6.62m/s；（2）4.0s内，力F所做的功是215J；（3）4.0s末，力F的瞬时功率是106W。【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求出木箱的加速度，由速度公式即可求出末速度；（2）根据位移公式求出木箱移动的距离，由功的定义式即可求出F所做的功；（3）由瞬时功率的公式求解即可。【详解】（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力以及摩擦力的作用
21、，设加速度大小为a，将拉力正交分解，水平方向根据牛顿第二定律得：，竖直方向：，又：，代入解得：，4.0s末的速度：；（2）移动的距离为：，根据功的定义式，得4.0s内力F所做的功为：；（3）根据功率的公式得：，得4.0s末拉力F的瞬时功率为：PFvcos37206.620.8W106W。【点睛】本题考查功和功率的一般计算，较为简单。15.某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为0，地球半径为R，地球两极处的重力加速度为g，引力常量为G，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求：（1）地球的密度；（2）航天飞机绕地球转动的周期T；（3）它
22、下次通过该建筑物上方所需的时间。【答案】（1）地球的密度；（2）航天飞机绕地球转动的周期；（3）航天飞机的高度低于同步卫星的高度，所用时间；航天飞机的高度高于同步卫星的高度，所用时间。【解析】【分析】根据航天飞机的万有引力等于向心力，列式求出周期和角速度表达式，航天飞机再次经过某建筑物上空时，比地球多转动或少转动一圈。【详解】（1）地球表面的物体重力等于万有引力，有：，解得：，地球的密度为：；（2）根据万有引力提供向心力，有：，由于：，联立解得：；（3）用表示航天飞机的角速度，若0，即航天飞机的高度低于同步卫星的高度，用t表示所需的时间，则：t0t2，解得：；若0，即航天飞机的高度高于同步卫星
23、的高度，用t表示所需的时间，则：0tt2，解得：。【点睛】本题主要考查万有引力定律的应用，属于中等题型。16. 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。（1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；（2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑
24、离轨道，求P点离水面的高度h。（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为）【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）游客从B点做平抛运动，有：，代入解得：从A到B，根据动能定理，有解得：（2）设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为，受支持力为N，从B到P由机械能守恒可得：过P点时，根据向心力公式，有：，N=0，解得：考点：考查平抛运动、圆周运动、动能定理【名师点睛】游客从B点开始做平抛运动，将运动分解，即可求出游客到达B的速度，A到B的过程中由动能定理即可求出运动过程轨道摩擦力对其所做的功设OP与OB最近的夹角是，在P点离开轨道时，轨道对游客的支持力是0，由重力指向圆心的分力提供向心力，结合机械能守恒与向心力的表达式即可求解