2022-2023學(xué)年湖北省武漢市某中學(xué)高一（下）月考物理試卷及答案解析

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2022-2023學(xué)年湖北省武漢市某中學(xué)高一（下）月考物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.蕩秋千是廣大人民非常喜歡的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，既能強(qiáng)身健體，還能娛樂身心。如圖所示，隨著站立在秋千踏板上的人不斷地下蹲和起立，秋千可越蕩越高。如果不計(jì)秋千繩索的質(zhì)量，忽略空氣阻力和秋千軸間摩擦的影響，則下列說法正確的是(

)A.不計(jì)空氣阻力，蕩秋千的過程中人與踏板機(jī)械能守恒

B.不計(jì)空氣阻力，在秋千越蕩越高的過程中，人所做的功等于踏板機(jī)械能的增加

C.人始終保持相同的姿勢(shì)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最小

D.秋千板以相同的速度經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，人在站立狀態(tài)下比下蹲狀態(tài)下秋千繩的拉力大

2.如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將他的身體視為一根直棒，已知重心在C點(diǎn)，過C點(diǎn)作地面的垂線，該垂線與腳及兩手連線中點(diǎn)間的距離OA、OB分別為1.0?m和0.60m，若他在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，gA.150?J

B.204?J

C.45003.這是陽(yáng)光開朗大男孩撐桿跳運(yùn)動(dòng)，用于撐起的桿要求具有很好的彈性．其助跑時(shí)桿未發(fā)生形變，撐桿起跳后桿彎曲程度逐漸變大，到運(yùn)動(dòng)員水平越過橫桿時(shí)，桿豎直且恢復(fù)原狀．關(guān)于撐桿起跳到運(yùn)動(dòng)員越過橫桿過程，下列說法正確的是(

)A.桿對(duì)人的彈力始終豎直向上 B.桿一直對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功

C.運(yùn)動(dòng)員越過橫桿正上方時(shí)速度為零 D.桿的彈性勢(shì)能先增大后減小4.2021年2月，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)探測(cè)器“天問一號(hào)”成功進(jìn)入周期為T的大橢圓環(huán)火軌道。14天后，“天問一號(hào)”成功實(shí)施近火制動(dòng)，經(jīng)過極軌轉(zhuǎn)移軌道(圖中未畫出)，進(jìn)入近火點(diǎn)高度h、遠(yuǎn)火點(diǎn)高度H、周期為15T的火星停泊軌道。已知火星半徑R。則大橢圓軌道半長(zhǎng)軸為(

)A.3258(h+H) B.5.2022年11月12日，天舟五號(hào)與空間站天和核心艙成功對(duì)接，在對(duì)接的最后階段，天舟五號(hào)與空間站處于同一軌道上同向運(yùn)動(dòng)，兩者的運(yùn)行軌道均視為圓周．要使天舟五號(hào)在同一軌道上追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接，天舟五號(hào)噴射燃?xì)獾姆较蚩赡苷_的是(

)A.

B.

C.

D.6.撥浪鼓最早出現(xiàn)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，宋代時(shí)小型撥浪鼓已成為兒童玩具。四個(gè)撥浪鼓上分別系有長(zhǎng)度不等的兩根細(xì)繩，繩一端系著小球，另一端固定在關(guān)于手柄對(duì)稱的鼓沿上，現(xiàn)使鼓繞豎直放置的手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩小球在水平面內(nèi)做周期相同的圓周運(yùn)動(dòng)。下列各圖中兩球的位置關(guān)系可能正確的是(圖中細(xì)繩與豎直方向的夾角α<θ<A. B.

C. D.7.如圖所示，質(zhì)量為m、內(nèi)壁光滑的圓管用輕繩豎直懸吊在天花板上，質(zhì)量分別為2m、m的小球甲、乙(均可視為質(zhì)點(diǎn))在圓管內(nèi)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，兩小球的直徑略小于圓管的內(nèi)徑，已知兩球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，且經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速率相等，當(dāng)小球乙位于圓管最低點(diǎn)時(shí)小球甲剛好位于最高點(diǎn)，此時(shí)輕繩的拉力大小為mg(g為重力加速度)，則兩球在最低點(diǎn)的速率v0A.5gR B.7gR二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）8.如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面，將質(zhì)量為m的物體沿斜上方以速度v0拋出后，能達(dá)到的最大高度為h0，當(dāng)它將要落到離地面高度為h的平臺(tái)上時(shí)，下列判斷正確的是(

)A.它的總機(jī)械能等于12mv02 B.它的總機(jī)械能為mgh0

C.它的動(dòng)能為mg9.一顆在赤道平面內(nèi)自西向東繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星P，在某時(shí)刻處于地面上一標(biāo)志性建筑物Q的正上方，P做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑可近似看作地球半徑，地球半徑取6400km，考慮地球自轉(zhuǎn)，則(

)A.P始終位于Q的正上方

B.經(jīng)過5分鐘后，P處于Q的東側(cè)

C.經(jīng)過5分鐘后，P處于Q的西側(cè)

D.P的角速度大小大于地球自轉(zhuǎn)角速度大小10.如圖甲、乙所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關(guān)控制，其結(jié)構(gòu)如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到一定值時(shí)，P拉伸彈簧后使觸點(diǎn)A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點(diǎn)B與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)A、B距離為d，已知P與觸點(diǎn)A的總質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g，不計(jì)接觸式開關(guān)中的一切摩擦，小物塊P和觸點(diǎn)A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，則(

)A.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為kdmR

B.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為kd?m11.如圖甲所示，一質(zhì)量為m的小物塊以初動(dòng)能E0向右滑上足夠長(zhǎng)的水平傳送帶上，傳送帶以恒定速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小物塊的動(dòng)能Ek與小物塊的位移x關(guān)系Ek?x圖像如圖乙所示，傳送帶與小物塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)不變，重力加速度為A.小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為E02mgx0

B.從小物塊開始滑動(dòng)到與傳送帶達(dá)到共同速度所需時(shí)間為9m三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）12.如圖所示是“DIS向心力實(shí)驗(yàn)器”，當(dāng)質(zhì)量為0.25kg的砝碼隨旋轉(zhuǎn)臂一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力可通過牽引桿由力傳感器測(cè)得；旋轉(zhuǎn)臂另一端的擋光桿每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力F(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光桿的寬度為2.4mm，某次旋轉(zhuǎn)過程中擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑為0.20m，經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為1.5(2)保持擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑不變，以F為縱坐標(biāo)，以________(選填“Δt”、“1Δt”、“(Δt)2”或“1(13.柯同學(xué)利用如圖所示的裝置完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A.紙帶越短，阻力的影響越小，實(shí)驗(yàn)效果越好B.根據(jù)圖甲中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外觀，它應(yīng)該接低壓交流電源C.紙帶上端用固定的夾子夾住或釋放紙帶的效果比用手更好D.必須利用天平準(zhǔn)確測(cè)量出重物的質(zhì)量，否則無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證E.若要對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利，重物可選用質(zhì)量和密度較大的金屬重錘(2)操作全部規(guī)范后，柯同學(xué)得到一條合適的紙帶(局部)如圖乙所示，已知該條紙帶上的第1、2兩個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)間的距離近似為2mm，刻度尺的“0”與第1個(gè)點(diǎn)對(duì)齊，A、B、…G各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是該點(diǎn)到第1個(gè)點(diǎn)的距離(cm①若規(guī)定打下第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物所在位置為參考點(diǎn)，則打下B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能為________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)②打下B點(diǎn)時(shí)，重物的動(dòng)能為________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)四、計(jì)算題（本大題共3小題，共30.0分）14.電影《流浪地球》中，由于太陽(yáng)即將毀滅，人類為了生存，給地球裝上推進(jìn)器，“駕駛”地球逃離太陽(yáng)系，飛向比鄰星系定居，泊入比鄰星軌道，成為這顆恒星的衛(wèi)星。地球繞比鄰星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，比鄰星的半徑為R，引力常量為G(忽略其他星球?qū)Φ厍虻挠绊?，求：(1)比鄰星的質(zhì)量(2)比鄰星表面的重力加速度(3)比鄰星的第一宇宙速度15.如圖(甲)所示，是飯店常見的一種可旋轉(zhuǎn)餐桌，其在圓形桌面上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，轉(zhuǎn)盤的半徑r為0.8m，轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差忽略不計(jì)，圓形桌面的半徑R為1m，轉(zhuǎn)盤中心與桌面中心重合，桌面與水平地面的高度差為0.8m，在轉(zhuǎn)盤邊緣有一個(gè)陶瓷杯，示意圖如圖(乙)所示，陶瓷杯與轉(zhuǎn)盤、桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5(1)(2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤以(16.一同學(xué)物理課上陷入夢(mèng)鄉(xiāng)，夢(mèng)中參與了一個(gè)趣味游戲，a、b、c、d，4個(gè)相同木板緊挨放在水平地面上，使小滑塊以某一水平初速度從a的左端滑上木板，若滑塊分別停在a、b、c、d上，則分別獲得四、三、二、一等獎(jiǎng)，若滑離木板則不得獎(jiǎng)．已知每塊木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m，木板下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，滑塊質(zhì)量為2m，滑塊與木板上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2μ，重力加速度大小為g，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等。該醒醒了，再睡，醒來(lái)就高三了，請(qǐng)及時(shí)止損，拯救自己，來(lái)獨(dú)立答題(1)若你誠(chéng)信應(yīng)對(duì)卻只獲得四等獎(jiǎng)(請(qǐng)不要?dú)怵H(2)若你憑不正當(dāng)手段獲得一等獎(jiǎng)(請(qǐng)及時(shí)收手)，求因摩擦產(chǎn)生的總熱量

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、不計(jì)空氣阻力，蕩秋千的過程中人對(duì)秋千做功，人與踏板組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

B、不計(jì)空氣阻力，在秋千越蕩越高的過程中，由功能關(guān)系可知，人所做的功等于踏板和人機(jī)械能的增加，故B錯(cuò)誤；

CD、設(shè)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)秋千的速度大小為v，繩子的拉力大小為F，設(shè)人與秋千的質(zhì)量為m，

繩子的拉力與人和秋千重力的合力提供向心力，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：2F?mg=mv2r，解得：2F=mg+m2.【答案】C

【解析】由幾何知識(shí)可知，運(yùn)動(dòng)員肩部上升的距離為0.4?m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員重心上升的高度為h=OAOA+OB×0.4m=3.【答案】D

【解析】A.彈力的方向垂直于接觸面，指向受力物體，所以桿對(duì)人的彈力不是始終豎直向上，A錯(cuò)誤；BD.根據(jù)題意撐桿起跳后桿彎曲程度逐漸變大，到運(yùn)動(dòng)員水平越過橫桿時(shí)，桿豎直且恢復(fù)原狀，說明彈性勢(shì)能先增大后減小，結(jié)合功能關(guān)系可知桿產(chǎn)生的彈力先做負(fù)功，后做正功，B錯(cuò)誤，C.運(yùn)動(dòng)員越過橫桿正上方時(shí)有水平速度，所以速度不為零，C錯(cuò)誤；故選D。

4.【答案】B

【解析】根據(jù)開普勒第三定律可得(h+H故選B。

5.【答案】A

【解析】要想使天舟五號(hào)在與空間站的同一軌道上對(duì)接，則需要使天舟五號(hào)加速，與此同時(shí)要想不脫離原軌道，根據(jù)F=mv故選A。

6.【答案】C

【解析】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相同，受力分析如下圖，令繩長(zhǎng)為繩子為L(zhǎng)′。反向延長(zhǎng)與撥浪鼓轉(zhuǎn)軸交點(diǎn)為O，小球到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，鼓面半徑為r。

根據(jù)牛頓第二定律得

整理得h=即繩子反向延長(zhǎng)與撥浪鼓轉(zhuǎn)軸交點(diǎn)為O到小球轉(zhuǎn)動(dòng)平面的高度h固定，繩子長(zhǎng)度L′越大，偏轉(zhuǎn)角θ越大，則繩子與撥浪鼓連接點(diǎn)A離小球圓周運(yùn)動(dòng)平面的距離繩子長(zhǎng)度L′越大，偏轉(zhuǎn)角θ越大，h故選C。

7.【答案】D

【解析】乙球位于最低點(diǎn)受力分析可知FN乙?甲球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理得2mg?又因?yàn)槊繉?duì)相互作用力大小相等T=mg

，

FN甲′=FN故選D。

8.【答案】AD【解析】A.在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，因此它落到平臺(tái)上時(shí)的總機(jī)械能等于初始狀態(tài)的總機(jī)械能，因此它的總機(jī)械能等于

12mv0B.由于到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，有水平分速度

vx

，因此在最高點(diǎn)時(shí)的總機(jī)械能可表示為E=mCD.根據(jù)機(jī)械能守恒可知12mv02=mgh故選AD。

9.【答案】BD【解析】地球的自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|，近地衛(wèi)星P

也自西向東運(yùn)動(dòng)，P和

Q

初始位置如圖所示：近地衛(wèi)星的軌道半徑接近地球半徑

R≈6400km

，萬(wàn)有引力提供向心力，可知GMmR2=mv2R，解得v=GMR，

衛(wèi)星的速度接近地球的第一宇宙速度

7.9km/s

，根據(jù)周期公式解得T=2πRv，繞行地球一周用時(shí)約

85min

左右。

AD.而地球自轉(zhuǎn)一周需要1440min，可見衛(wèi)星的角速度遠(yuǎn)大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，因此

P

不可能始終處于

Q

的上方，故A錯(cuò)，D對(duì)；

BC

10.【答案】AC【解析】AB.當(dāng)氣嘴燈運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)發(fā)光，此時(shí)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小，則有kd=mω2CD.當(dāng)氣嘴燈運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則kd+2mg=mω′故選AC。

11.【答案】BC【解析】【分析】

本題以傳送帶為載體考查運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓第二定律和功能關(guān)系等問題。

首先根據(jù)給定的Ek?x圖像判斷出物體的受力情況及小物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況，再分析摩擦力做功產(chǎn)生的熱量和電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。

【解答】

A.由圖乙可知，Ek?x圖像的斜率Eox0表示合外力的大小，小物塊向右滑合外力為μmg，得μ=E0mgxo，故A錯(cuò)誤；

B.做出小物塊的v?t圖像如丙所示，由圖像丙可知，小物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)且共速前加速度不變；

全程可看為勻減速，即一v=v0?μgt；

又E0=12mvo2，14E0=12mv212.【答案】(1)8.0；

(【解析】(1)擋光桿的寬度

d=2.4因?yàn)闀r(shí)間極短，可以認(rèn)為此平均速度大小等于擋光桿的瞬時(shí)線速度的大小，擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑

R=0.20m

(2)由上可知，擋光桿的擋光時(shí)間

Δt

砝碼與擋光桿具有相同的角速度，設(shè)砝碼旋轉(zhuǎn)半徑為r，根據(jù)向心力公式有F=所以，F(xiàn)與

1Δt2

成線性關(guān)系，以F為縱坐標(biāo)，以

直線斜率k=mr

13.【答案】(1)BCE；【解析】(1)AB.根據(jù)圖甲中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外觀可知，此為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該接低壓交流電源，B正確；C.紙帶上端用固定的夾子夾住或釋放紙帶的效果比用手更好，可以有效防止手抖動(dòng)帶來(lái)的影響，C正確；D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，驗(yàn)證的關(guān)系為mgh=E.重物密度和質(zhì)量越大，其下落運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到空氣阻力的影響越小，E正確。故選BCE。(2)①規(guī)定打下第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物所在位置為參考點(diǎn)，則打下B②用AC段的平均速度代替B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即vB=

14.【答案】解：(1)地球繞比鄰星運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有可得比鄰星的質(zhì)量M=(2)在比鄰星表面重力與萬(wàn)有引力相等有可得比鄰星表面的重力加速度g=(3)第一宇宙速度是近比鄰星的環(huán)繞速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有可得第一宇宙速度v1

【解析】見答案

15.