河北省唐山市开滦第二名校2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

试卷更新日期：2024-06-18 类型：月考试卷

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一、单选题（1-7题，每题4分，共28分）

1. 一物块置于水平地面上，在10N的水平拉力的作用下向前移动了5m，撤去外力后又向前滑行了3m，在此过程中，拉力所做的功为（　　）

A、20J B、30J C、50J D、80J

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2. 2021年3月，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。这是因为物体从高空坠落到地面，即使质量较小，也可能会造成危害。设一质量为 $0.2 k g$ 的苹果从距离地面10m高处由静止下落，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。落地时苹果的动能约为（　　）

A、10J B、20J C、40J D、80J

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3. 土星有一个显著的行星环系统，主要成分是冰的微粒和较少数的岩石块以及尘土。若环内有到土星表面距离分别为 $h_{1} = 31232 k m$ 和 $h_{2} = 50447 k m$ 的两块石块，围绕土星做匀速圆周运动的周期之比为 $T_{1} : T_{2} = 1 : 1.331$ ， $\sqrt[3]{1.331} = 1.1$ 。则土星的半径约为（　　）

A、40268km B、54268km C、60268km D、80268km

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4. 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（　　）

A、b、c的线速度大小相等，且小于第一宇宙速度 B、b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C、c加速可追上同一轨道上的b ， b减速可等候同一轨道上的c D、a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将减小

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5. 物理教师李老师星期天带儿子小伟到游乐场游玩，他们乘坐过山车经过半径为15m圆轨道的最低点时发现动力已关闭，此时速度显示屏上的数字为 $30 m / s$ ，当到达最高点时李老师体验到了完全失重的感觉，过程可简化如图所示。如果李老师质量为50kg， $g = 10 m / s^{2}$ ，那么李老师从最低点运动到最高点的过程中（　　）

A、李老师的机械能守恒 B、李老师在最低点时对座位的压力是 $3000 N$ C、李老师在最高点时，他的重力的功率是 $7320 W$ D、李老师的机械能不守恒，他损失的机械能是 $3750 J$

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6. 如图，质量为m的小球，从桌面上方高为 $h_{1}$ 的A点自由下落到地面上的B点，桌面高为 $h_{2}$ ，重力加速度为g ，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、取A点重力势能为0，小球落地时动能为 $m g h_{1}$ B、取A点重力势能为0，小球落地时动能为 $m g （ h_{1} + h_{2} ）$ C、取桌面处重力势能为0，小球落地时动能为 $m g h_{2}$ D、取地面处重力势能为0，小球落地时动能为 $m g h_{1}$

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7. 如图所示，小明同学玩荡秋千，家长将小明拉到距最低点高度差1.0m的位置后静止释放。已知秋千的两根绳长均为5m，小明和秋千的总质量为20kg。当小明第一次荡到最低点时，速度大小为4m/s，重力加速度g取10m/s²。则下列说法正确的是（　　）

A、最低点位置每根绳子平均承受的拉力为132N B、最低点位置每根绳子平均承受的拉力为32N C、从释放至第一次荡到最低点的过程，重力做功为1000J D、从释放至第一次荡到最低点的过程，阻力做功为40J

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二、多选题（8-10题，每题6分，共18分，漏选给3分，多选或不选0分）

8. 如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球。将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（　　）

A、小球经过B点时，小球的动能为mgL B、小球经过B点时，绳子的拉力为2mg C、小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0 D、小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小

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9. 把地球和火星均看作质量分布均匀的球体。已知地球质量约为火星质量的9倍，地球半径约为火星半径的2倍，由这些数据可知（　　）

A、地球表面和火星表面重力加速度之比为 $9 : 2$ B、地球表面和火星表面重力加速度之比为 $9 : 4$ C、地球上和火星上的第一宇宙速度之比为 $3 : \sqrt{2}$ D、地球上和火星上的第一宇宙速度之比为 $3 : 2$

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10. 在倾角 $θ = 3 7^{°}$ 的足够长斜面底端，物块以某初速度滑上斜面，上滑过程的加速度大小为g（g为重力加速度， $s i n 3 7^{°} = 0.6$ ），则（　　）

A、物块与斜面间的动摩擦因数为0.25 B、物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C、物块回到斜面底端的动能是滑上斜面初动能的0.2倍 D、物块回到斜面底端的动能是滑上斜面初动能的0.5倍

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三、填空题（11题4分，12题4分，13题6分，共14分）

11. 如图，静止的物体沿1、2、3、不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，重力做功分别为W_G1、 W_G2、 W_G3 ，是比较其大小W_G1W_G2W_G3；（填>，=，<）。由此可以推出重力做功的特点是：。

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12. 质量为 $1 k g$ 的钢球从空中做自由落体运动，2s内重力做功是 $J$ ， 2s末重力做功的瞬时功率是 $W$ 。（ $g = 10 m / s^{2}$ ）

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13. 如图1所示，巴铁（又称“陆地空客”）是一种能有效缓解城市拥堵的未来交通工具，某实验室为了研究其运行时的动力学特性，制造了一辆质量为200kg的模型车，该模型车在运行时所受阻力为车重的0.08倍，某次试验中该车在25s内运动的 $v - t$ 图像如图2所示，则模型巴铁前15s牵引力做功为J；10s末牵引力功率W。（ $g = 10 m / s^{2}$ ）

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四、计算题

14. 如图所示，光滑曲线轨道ABCD ，其中BC段水平，一质量为 $m = 0.5 k g$ 的小球从轨道上距水平面BC高为 $h = 0.8 m$ 的A点由静止释放，沿轨道滑至D点后飞出，最终落至水平轨道BC上的一点E ，（ $g = 10 m / s^{2}$ ）求：

(1)、小球滑至C点时的速度；

(2)、选择小球在水平面重力势能为零，求小球落至E点时的机械能。

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15. 如图是我国自主建设的北斗导航系统示意图。2019年9月23日5时10分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四十七、四十八颗北斗导航卫星，向实现全球组网又迈出了坚实的一步。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，如图所示，1为赤道；2为近地卫星轨道，在该轨道上运行的卫星，绕行半径可近似为地球半径R；3为赤道上空的地球静止同步卫星轨道，在该轨道上运行的卫星，绕行半径为r；4为轨道平面与赤道平面有一定夹角的倾斜地球同步轨道，在该轨道上卫星运行周期与地球自转周期相同。将各轨道看作圆形轨道。

(1)、求静置于赤道上的物体与轨道3上的卫星的向心加速度大小之比；

(2)、求轨道2上的卫星与轨道4上的卫星速度之比；

(3)、请判断轨道2与轨道3上的卫星谁的向心加速度更大，并说明理由。

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16. 如图所示，有一个可视为质点的质量为 $m = 1$ kg的小物块，从光滑平台上的A点以 $v_{0} = 2$ m/s的初速度水平抛出，到达 $C$ 点时，恰好沿 $C$ 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 $D$ 点的质量为 $M = 1$ kg的长木板，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，小物块与长木板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，木板下表面与水平地面之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.1$ ，圆弧轨道的半径为 $R = 0.4$ m， $C$ 点和圆心 $O$ 的连线与竖直方向的夹角 $θ = 60 °$ ，不计空气阻力，g取10m/s² ，求：

(1)、求小物块到C点的动能。

(2)、小物块滑到圆弧轨道末端 $D$ 点时的动能；

(3)、要使小物块不滑出长木板，木板的长度 $L$ 至少多长？

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