1、山西省山西大学附属中学2019-2020学年高一物理下学期5月月考试题考试时间：90分钟 满分：100分一、单选题（每题4分，共36分）12019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”从距月面15km的近月轨道下降着陆必须实行动力下降，通过发动机喷气获得动力。其减速着陆的轨迹如图所示，其中ab段为主减速段，假设ab段轨迹为倾斜直线，则在ab段发动机喷气的方向可能是（ ） Av1方向 Bv2方向 Cv3方向 Dv4方向,2公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车
2、行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（ ）A路面外侧低内侧高B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于vc，但只要不超出某一高度限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小3.下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是（ ）A地球的第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度B地球的第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度C人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于地球的第三宇宙速度4.质
3、量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（ ）A汽车受到的阻力200NB汽车的最大牵引力为800NC汽车做变加速运动过程中位移大小为90mD8s18s过程中汽车牵引力做功为8104J5.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间to滑至斜面底端。已知物体在运动过程中所受摩擦力恒定。若用v、s、Ep和E分别表示该物体的速度大小、位移大小、重力势能和机械能，设斜面最低点重力势能为零，则下列图象中可能正确的是（ ）A. B. C.
4、 D.62020年3月9日我国成功发射了北斗系统第54颗导航卫星。已知北斗系统卫星中，第53、54颗北斗导航卫星正常运行的轨道半径比值为k，二者质量的比值为n，地球半径为R，地面的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的动能之比为k：nB第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的加速度大小之比为k：1C若北斗导航卫星在绕地球运动的轨道上加速，卫星飞行高度降低D第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的角速度之比为1：7.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
5、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8如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则下图列说法中正确的是( )A从子弹射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒B子弹射入木块的短暂过程中，子弹与木块组成的系统动
6、量守恒C从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒D若水平桌面粗糙,子弹射入木块的短暂过程中，子弹与木块组成的系统动量不守恒9.如图所示，光滑细杆BC和AC构成直角三角形ABC，其中AC杆竖直，BC杆和AC杆间的夹角=37，两根细杆上分别套有质量相等的可视为质点的小球P、Q。现将两个小球分别从杆AC和BC的顶点由静止释放，不计空气阻力，sin37=0.6，则P、Q两个小球由静止释放后到运动至C点的过程中，下列说法正确的是（ ）A运动时间之比为3：4 B重力的冲量之比2：1C合力的冲量之比为5：4 D合力的功之比为1：2二、多选题（每题4分，共20分）10下列
7、说法正确的是( )A物体受变力作用时，可能做直线运动B匀速圆周运动是匀变速曲线运动C功和能可以相互转化，功是能量转化的量度D物体所受合外力为零时，其机械能可能不守恒11.如图，光滑竖直杆固定，小圆环A套在杆上并通过绳子绕过定滑轮和物块B相连，已知定滑轮到竖直杆的距离为d，开始时用手托着A使A、B都静止，A和B的质量之比为1：现放开A，绳子和杆足够长，不计定滑轮体积和摩擦，以下说法正确的是（ ）A. A下滑的最大距离为 B. A下滑的最大距离为C. A下滑距离为d时速度最大D. A在最低点时的加速度大小为012.如图所示，质量为m的物体可视为质点以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其减速的
8、加速度为0.75g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）A. 重力势能增加了mghB. 机械能损失了0.5mghC. 动能损失了mgh D. 克服摩擦力做功0.25mgh13如图所示运动员将足球用头顶起，设每一次上升高度均为80cm，足球的质量为400g，与头顶作用时间t为0.1s，则足球每次（不考虑第一次）在空中的运动时间t和足球给头部的平均作用力F的大小分别是（空气阻力不计，g=10m/s2）（ ）At=0.4s Bt=0.8sCF=36N DF=32N14.三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为
9、4h0；它们的下端水平，距地面的高度分别为h1=h0、h2=2h0、h3=3h0，如图所示。若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3，则（ ）A. s1s2 B. s2s3C. s1s3 D. s2s3三、实验题（每空2分，共12分）15.如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验： 用天平测出两球质量分别m1、m2； 用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h； 解除弹簧锁定弹出
10、两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q。 回答下列问题：（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有_。（已知重力加速度g）A.弹簧的压缩量x；B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2；C.小球直径；D.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2。（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep=_。（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式_，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。16.如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，滑块上固定有拉力传感器和挡光条，细线一端与拉力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。通过调整
11、砝码盘里砝码的质量让滑块做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：滑块（含拉力传感器和挡光条）的质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光条的宽度d，光电门1和2的中心距离s。（1）安装好实验器材后，从图中读出两光电门中心之间的距离s=_cm。（2）某次实验过程：固定滑块，保持平衡摩擦力时砝码盘中砝码不变的基础上再放入适量重物，释放滑块，滑块加速运动过程中拉力传感器的读数为F，滑块通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（滑块通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，该实验要验证的表达式是_。（3）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于
12、滑块含拉力传感器和挡光条）的质量_（填“需要”或“不需要”）。四、计算题（共3小题，共32分）17（9分）如图所示，小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱，木箱最终以速度v向右匀速运动。已知木箱的质量为m，人与车的总质量为2m，木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞，反弹回来后被小明接住。求：（1）推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；（2）小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小。18（11分）如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k，原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接，OO为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹
13、角始终为。（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量；（2）当小球随光滑直杆一起绕OO轴匀速转动时，弹簧伸长量为，求匀速转动的角速度；（3）若=30，移去弹簧，当杆绕OO轴以角速度匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，求小球离B点的距离L019.（12分）如图所示，光滑弧形固定坡道顶端距水平面高度为h，底端切线水平且与一水平粗糙滑道相连接，O点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与O点的距离为s。质量为m的小物块A从坡道顶端由静止开始滑下，进入水平滑道并压缩弹簧，
14、已知弹簧的最大压缩量为d，物块与水平滑道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：物块刚与弹簧接触时速度v的大小；弹簧的最大弹性势能；若物块能够被重新弹回到坡道上，求它在坡道上能够上升的最大高度H。答案和解析1.【答案】C【解析】解：“嫦娥四号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线做减速运动，故受到的合力方向与运动方向相反，因受到的重力竖直向下，通过受力分析可知喷气发动机的喷气方向为方向；故C正确，ABD错误故选：C。嫦娥四号沿虚线斜向下做减速运动，故所受到的合力沿虚线斜向上，通过受力分析即可判断喷气的方向；本体主要考查来了力的合成与分解，注意喷气的方向与嫦娥三号的受力方向相反；2.【答案】C【
15、解析】解：A、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力。故A错误。B、车速低于，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不一定会向内侧滑动。故B错误。C、当速度为时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑。故C正确。D、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变。故D错误。故选：C。汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析该题是将物理学的知
16、识与日常生活相联系的好题，解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解基础题目3.【答案】B【解析】解：A、第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，为，也是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，故A错误；B、第二宇宙速度是物体挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度，为，故B正确；C、人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故C错误；D、美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，故D错误；故选：B。第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这
17、是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。4.【答案】D【解析】解：A、当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则有：，故A错误；B、汽车做匀加速运动的牵引力最大，则有：，故B错误；C、变加速过程中，根据动能定理得：，解得：，故C错误；D、过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为：，故D正确。故选：D。当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，根据求解阻力，汽车做匀加速运动
18、的牵引力最大，根据求解；根据动能定理求解变加速运动的位移；根据功的公式求牵引力的功。本题考查的是机车启动问题。汽车通常有两种启动方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动。要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，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。5.【答案】D【解析】解：A、物体在下滑过程中，受到重力支持力和摩擦力，由于物体在运动过程中所受的摩擦力恒定，根据牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度恒定，做匀加速运动，在图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其图象斜率不变，故A错误；B、物体下滑位移为：，因此由数学
19、知识可知其位移时间图象为抛物线，开口向上，故B错误；C、物体做匀加速运动，下滑的位移，故重力势能为，故E图象是抛物线，故C错误；D、根据功能关系，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故：，故E图象是抛物线，故D正确；故选：D。摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零匀变速直线运动中速度、位移、重力势能和机械能与时间变化特点可解答本题。对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质。6D【解析】【分析】【详解】A由公式得动能为则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的动
20、能之比为n：k，故A错误；B由公式得则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的加速度大小之比为，故B错误；C若北斗导航卫星在绕地球运动的轨道上加速，则卫星将做离心运动，说明飞行高度增大，故C错误；D由公式得则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的角速度之比为1：，故D正确。故选D。7.【答案】D【解析】【分析】匀速运动时，处于平衡状态，整体分析，即可判定绳子中张力；当做圆周运动时，最低点，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可确定张力与Mg的关系，与2F关系无法确定；利用机械能守恒定律，即可求解最大高度；根据两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，利用牛顿第二定律，结合向心力，
21、即可求解。考查平衡条件的内容，掌握圆周运动是变速运动，处于非平衡状态，理解向心力的表达式，及牛顿第二定律的运用，最后掌握机械能守恒的条件及其内容。【解答】A、物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，与2F大小关系不确定，故A错误；B、小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，故B错误；C、依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为，故C错误；D、因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：，解得：，故
22、D正确；故选：D。8.【答案】B9.【答案】C【解析】【分析】由牛顿第二定律求出两球的加速度a，再由位移公式求滑行时间之比；根据冲量的定义求解重力的冲量；根据动量定理求解合力的冲量，根据动能定理求合力做的功。本题运用牛顿第二定律和运动学公式结合求解匀加速运动的时间，掌握冲量定义，学会运用动量定理与动能定理。【解答】设AC长度为L，则BC长度为，P球沿AC杆下滑的加速度为：，Q球沿BC杆下滑的加速度为：，对P球：，对Q球联立得：，即P、Q两球从各自点下滑到C点的时间相同。P、Q两球下滑到C点时的速度分别为：，。由分析知两球下滑时间相同，P球重力的冲量，Q球重力的冲量，故P、Q两球重力冲量之比为，
23、故AB错误；C.根据动量定理可得，故P、Q两球合力冲量之比为，故C正确；D.根据动能定理可得：，所以合力做功之比为：，故D错误。故选C。10.【答案】AD【解析】解：A、做直线运动的条件：合力为零或合力方向与初速度方向在同一直线上。不取决于是恒力还是变力，故A正确；B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动，故B错误；C、功是过程量，能是状态量，功是能量转化的量度，但功不是能，能也不是功，故C错误；D、一个物体所受的合外力为零时，可能出现机械能不变的情况，如水平方向的匀速直线运动，故D正确。故选：AD。根据物体做直线运动的条件进行判断；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，
24、方向在变化，不是匀变速圆周运动；根据功和能关系以及机械能守恒来分析。掌握利用物体做直线运动的条件、匀变速圆周运动的性质以及常见的功能关系，是学好物理知识的基础。11.【答案】BC【解析】【分析】下滑到最低点速度为零，整个系统机械能守恒，根据机械能守恒定律求解；A的速度最大时，A的加速度为零，根据平衡条件列方程求解。本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零。【解答】解：AB、下滑到最低点速度为零，整个系统机械能守恒，设A下滑h，则，解得：故A错误、B正确；C、A的速度最大时，A的加速度为零，加速度分解到沿绳子和垂直于
25、绳子都为0，所以B的加速度此时也为0，绳子拉力等于B的重力，则，所以A下滑距离为d，故C正确；D、系统做往复运动，下滑到最低点时速度为零，但加速度不为零，故D错误。故选：BC。12.【答案】AB【解析】解：A、加速度，解得：摩擦力；物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；B、机械能的损失量为，故B正确；C、动能损失量为克服合外力做的功的大小，故C错误；D、克服摩擦力做功，故D错误。故选：AB。重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化13.
26、【答案】BC14.【答案】BC【解析】【分析】根据机械能守恒定律求出小物块离开轨道的速度大小，再根据平抛运动规律求出水平射程，即可进行比较。本题的关键是熟练掌握机械能守恒定律与平抛运动规律。【解答】设三个小物块到达水平轨道末端的速度大小分别为、，则由题意有：可得：，三个小物块做平抛运动时，下落的高度分别为、，则根据平抛运动规律可得小物块落地点与水平轨道末端的水平距离为，所以有，故BC正确，AD错误。故选BC。15.【答案】；【解析】【分析】本题考查总量守恒定律的应用，物体做平抛运动的规律和弹性势能转换为两球的动能是本题的关键。弹簧的弹性势能转换为两小球的动能，由平抛运动规律求出初速度即可知道两
27、球初速度从而知道初动能，进而可以知道需要测量哪些物理量和弹性势能的表达式；由动量守恒定律可知，把初速度表示式代入从而知道需要满足的关系式。【解答】弹簧的弹性势能转换为两球的动能即，两球飞出后做平抛运动，、分别为球的初速度，已知高度h可知下落时间，初速度，可知还需测量两球水平方向的位移，故ACD错误，选B；由分析可知，故可知弹簧的弹性势能；两小球动量守恒应满足由分析可知。故填；。16.【答案】 不需要【解析】解：光电门1处的刻度数为，光电门2处的刻度数为两光电门间的距离为由于挡光板的宽度为d，所以遮光板通过两光电门的速度分别为，由功能关系需要验证的关系式为即该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大
28、小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于滑块含拉力传感器和挡光条的质量；故答案为：；即；不需要。毫米刻度尺在读数时，需要估读到最小刻度的下一位，读出两光电门的示数，即可求得两光电门间的距离；光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式；该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提。17.【答案】解：支持力的冲量： -3设摩擦力的冲量为由动量定理
29、得： -3解得： -3答：斜面对物块的支持力的冲量大小为 斜面对物块的摩擦力的冲量大小为【解析】由冲量的定义及动量定理求解冲量的大小。此题考查了冲量的概念，要记住计算冲量时，一定要明确是哪一个力的冲量，不能将合力的冲量与某一个力的冲量混肴，基础题。18（1） ; （2） （3） 【解析】（1） 小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有：-1解得：小球速度最大时其加速度为零，则有：-1解得： ，-1（2）设弹簧伸长时，球受力如图所示：水平方向上有：-2竖直方向上有：-2解得：；-1（3）当杆绕轴以角速度匀速转动时，设小球距离B点，此时有：-1解得：-1点睛：本题考查了牛顿第二定律、胡克
30、定律与圆周运动的综合，要明确小球做匀速转动时，靠合力提供向心力，由静止释放时，加速度为零时速度最大19.【答案】解：设小物块滑至底端O点时的速度大小为，由机械能守恒定律得： -1设物块刚与弹簧接触时的速度大小为v，由动能定理可得： -1解得：-2在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为：-1 由功能关系得：-1解得： -2 物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为：-1由功能关系得：-1解得物块A能够上升的最大高度为：-2答：物块刚与弹簧接触时速度v的大小为；弹簧的最大弹性势能为；若物块能够被重新弹回到坡道上，它在坡道上能够上升的最大高度为。【解析】根据机械能守恒定律求出物块到达O点的速度，再根据动能定理求出物块刚与弹簧接触时的速度大小；根据能量守恒求出弹簧的最大弹性势能；求出物块A被弹回的过程中克服摩擦力做功的大小，结合功能关系求出上升的最大高度。本题考查了动能定理、机械能守恒、功能关系的综合运用，关键确定研究的过程，运用合适的规律进行求解，难度中等；对于第一问，也可以对滑块滑至与弹簧刚接触的过程运用动能定理进行求解。
