2018-2019学年湖南省邵阳市邵东县第一中学高一下学期第三次月考物理试题（解析版） 12页

湖南省邵阳市邵东县第一中学2018-2019学年高一下学期第三次月考 物理试题 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（共12个小题，每小题4分，共48分。其中1～8小题每题只有一个选项正确,9～12小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答得0分）‎ ‎1.一个物体做曲线运动,在某时刻物体的速度v和合外力F的方向可能正确的是 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：曲线运动速度在曲线的切线方向上，合外力一定指向曲线弯曲的内测．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A ‎2.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A. 摩擦力对物体做负功 B. 摩擦力对物体做正功 C. 支持力对物体做正功 D. 合外力对物体做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据平衡可知摩擦力沿斜面方向向上，与位移方向相同，所以摩擦力做正功，A错误B正确。‎ C.支持力始终与物体位移方向垂直，不做功，C错误。‎ D.合外力做功等于物体动能的改变量，由于匀速运动，动能不变，合外力做功为零，D错误。‎ ‎3.关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是：（ ）‎ A. 第1秒内、第2秒内、第3秒内的位移之比为1：3：5‎ B. 第1秒内、第2秒内、第3秒内水平方向的位移之比为1：3：5‎ C. 第1秒内、第2秒内、第3秒内的速度增加量相同 D. 第1秒内、第2秒内、第3秒内的加速度不断增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.平抛运动竖直自由落体运动，所以竖直方向第1秒内、第2秒内、第3秒内的位移之比为1：3：5，而水平匀速，整个平抛运动是竖直与水平运动的合成，所以平抛运动第1秒内、第2秒内、第3秒内的位移之比不是1：3：5，A错误。‎ B.平抛运动水平匀速，第1秒内、第2秒内、第3秒内水平方向的位移之比为1：1：1，B错误。‎ C.根据，所以相同时间内速度变化量相同，C正确。‎ D.平抛运动只受重力，加速度为重力加速度不变，D错误。‎ ‎4.若地球自转变慢，下列说法正确的是 （ ）‎ A. 赤道上的重力加速度会变小 B. 两极的重力加速度会变小 C. 地球同步轨道的离地高度会变大 D. 地球的第一宇宙速度会变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球自转的角速度为ω，在赤道上的物体所地球一起转动，根据牛顿第二定律有：，自转变慢，即角速度减小，赤道处的加速度会增大，故A错误；在两极，所以两极处的重力加速度不变，B错误；设同步卫星离地面的高度为h，，可知若角速度减小，h增大，所以C正确；地球的第一宇宙速度：保持不变，故D错误。‎ ‎5.质量为3kg的物体，从高45m处自由落下（g=10m/s2），那么在下落的过程中(　　)‎ A. 第2s内重力做功的功率为300W B. 第2s末重力做功的功率为600W C. 前2s内重力做功的功率为675W D. 第2s末重力做功的功率为900W ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.第1s末的速度：，第2s末的速度，所以第2s内的平均功率：‎ ‎，A错误。‎ BD.第2s末重力做功的功率，B正确D错误。‎ C.前2s重力功率，C错误。‎ ‎6.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧。在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离。在这一过程中，P点的位移为H，则物体重力势能的增加量为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平衡条件得：弹簧伸长量：，所以在整个过程中，重物上升的高度为，重力势能增加量等于克服重力做的功，，ABC错误D正确。‎ ‎7.下列实例属于超重现象的是 （ ）‎ ‎①汽车驶过拱形桥顶端 ②荡秋千的小孩通过最低点 ‎③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 ④火箭点火后加速升空 A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①汽车驶过拱形桥顶端，向心加速度向下，处于失重状态。②荡秋千的小孩通过最低点，向心加速度向上，处于超重状态。③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动，离开跳板只受重力，加速度向下，完全失重。④火箭点火后加速升空，加速度向上，处于超重状态，所以超重的是②④，ABC错误D正确。‎ ‎8.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，则ω的最大值是（　　）‎ A. 1.0rad/s B. 0.5rad/s C. rad/s D. rad/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小物块的向心力时刻指向圆心，所以当小物块在转轴下方时，摩擦力最大，根据向心力方程，解得：，A正确BCD错误。‎ ‎9.关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B. 不在同一直线的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C. 两个分运动是直线运动合运动，一定是直线运动 D. 两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.合速度可能比分速度大，也可能比分速度小，还可能和分速度一样大，A错误。‎ B.两个匀速运动的合运动一定是匀速运动，因为合加速度为零，B正确。‎ C.如果一个匀加速，一个匀速，合加速度不为零且不与合速度功线，则合运动是曲线运动，C错误。‎ D.根据运动的等时性可知：两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等，D正确。‎ ‎10. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其 A. 角速度小于地球自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期小于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 根据知，“天舟一号”角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A错误；C正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正确．‎ ‎【名师点睛】卫星绕地球做圆周运动，考查万有引力提供向心力．与地球自转角速度、周期的比较，要借助同步卫星，天舟一号与同步卫星有相同的规律，而同步卫星与地球自转的角速度相同．‎ ‎11.在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm，立即关闭发动机而滑行直到停止，v-t 图线如图，汽车的牵引力大小为F1,摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则( ) ‎ A. F1:F2=1:3 B. F1:F2 = 4:1‎ C. W1:W2 =1:1 D. W1:W2 =1:3‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；W1=Fs，W2=fs′；由图可知：s：s′=1：4，所以F1：F2=4：1，故A错误，B正确。‎ ‎12.我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组(　　)‎ A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B. 做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2‎ C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行距离与关闭发动机时的速度成正比 D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量．‎ 设每节动车功率为P，牵引力为F，每一节车厢的质量是m，阻力为，启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：，对6、7、8车厢进行受力分析得：，对7、8车厢进行受力分析得：，联立可得：，故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：，可得：，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；当只有两节动力车时，最大速率为v，则：，改为4节动车带4节拖车的动车组时，所以，故D正确．‎ ‎【点睛】当机车的速度达到最大时，机车做匀速运动，此时机车处于受力平衡状态，即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等，再根据瞬时功率的公式即可解答本题．‎ 第Ⅱ卷（非选择题52分）‎ 二、实验题（第13题4分、第14题10分，共14分）‎ ‎13.甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下:‎ ‎(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。‎ ‎(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为_______(用L、和g表示)；‎ ‎(3)已知当地的重力加速度大小为乙的反应时间为________s(结果保留2位有效数字).‎ ‎【答案】 (1). （2）； (2). （3）0.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（2）乙的反应时间为尺子下落时间，设为t。‎ 则 解得；‎ ‎（3）代入数据得t=s=0.2s ‎14.如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究功与速度变化的关系”的实验。‎ ‎(1)打点计时器使用的电源是_______（选填选项前的字母）。‎ A．直流电源 B．交流电源 ‎(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_______（选填选项前的字母）。‎ A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量 ‎(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示。‎ 实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg.从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度v=_________。‎ ‎(4)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下图中正确反映v2–W关系的是________。‎ ‎【答案】 (1). B (2). A (3). (4). (5). A ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）打点计时器使用的是交流电源，A错误B正确。‎ ‎（2）平衡摩擦力是利用小车重力沿斜面向下分力与摩擦力平衡，所以把长木板右端垫高，A正确B错误。‎ ‎（3）拉力做功等于，根据纸带信息可知道B点的瞬时速度等于AC的平均速度；‎ ‎（4）根据机械能守恒定律可知：，整理得：，所以图像仍是过原点的直线，A正确BCD错误。‎ 三、计算题（本题共4个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15.2015年12月10日，百度宣布，其无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的自动驾驶。‎ ‎(1)如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3. 6m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少?‎ ‎(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30m处，两车都以20m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以3.6m/s2的加速度刹车1.4 s后，后方汽车驾驶员立即以5.0m/s2的加速度刹车;试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故?‎ ‎【答案】(1)24 m/s　(2)不会 ‎【解析】‎ ‎(1)对无人驾驶汽车，由运动学公式有 ‎－2ax＝0－v02 ①‎ 代入数据解得v0＝24 m/s ‎(2)设有人驾驶汽车刹车后经过t2时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时的速度为v 该过程无人驾驶汽车刹车时间为t2＋t1，其中t1＝1.4 s 对无人驾驶汽车v＝v0－a(t2＋t1) ②‎ 对有人驾驶汽车v＝v0－a′t2 ③‎ 联立②③式得t2＝3.6 s，v＝2 m/s 又x无＝(t2＋t1) ④‎ x有＝t2＋v0t1 ⑤‎ Δx＝x有－x无 ⑥‎ 联立④⑤⑥，代入数据解得Δx＝12.6 m<30 m，即两车不会相撞.‎ ‎16.一部电动机通过一轻绳从静止开始向上提起质量为m＝4.0 kg的物体，在前2.0 s内绳的拉力恒定，此后电动机保持额定功率P额＝600 W工作，物体被提升至h＝60 m高度时恰好达到最大速度.上述过程的v－t图像如图所示(取g＝10 m/s2，不计空气阻力)，求：‎ ‎(1)物体的最大速度vm；‎ ‎(2)物体速度v2＝12 m/s时加速度的大小；‎ ‎(3)物体从速度v1＝10 m/s时开始，到提升至60 m高度，克服重力所做的功。‎ ‎【答案】(1) 15 m/s；(2) 2.5 m/s2；(3) 2000 J ‎【解析】‎ ‎【详解】解析：(1)当拉力F＝mg时，物体达到最大速度vm，由P＝Fv解得vm＝15 m/s ‎(2)当v2＝12 m/s时电动机以额定功率工作,由P额＝F2v2得：F2＝50 N，由牛顿第二定律得：F2－mg＝ma2，，解得：a2＝2.5 m/s2. ‎ ‎(3)物体匀加速阶段上升高度：h1＝v1t1＝10 m，物体变加速阶段上升高度：h2＝h－h1＝50 m，克服重力所做的功：＝mgh2＝2000 J ‎17.空中两球水平撞击后，做反方向的运动．向右运动的小球速度为=2.0m/s、向左运动的小球速度为=8.0m/s．求：当两质点的速度相互垂直时，它们之间的距离(g取10)．‎ ‎【答案】4m ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示：‎ 两球在竖直方向都做自由落体运动，在空中任意时刻，两球始终处于同一水平面上，设经时间t后两球的速度相互垂直，根据三角函数关系有： ‎ 而=，=‎ 即：‎ 解得：t=0.4s ‎ 此时两质点之间的距离为：‎ ‎18.如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入刚好光滑的斜面BC，经C点进入光滑水平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角α=45°，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重力忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：‎ ‎(1)B点与抛出点A的水平距离x；‎ ‎(2)小球运动至C点的速度vc大小；‎ ‎(3)小球进入轻质筐后瞬间，小球所受弹力F的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2) ；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解析：(1)小球至B点时速度方向与水平方向夹角为 ，设小球抛出的初速度为，A点至B点时间t，由平抛运动规律有：，得： ，又由，和，联立以上各式解得：x=2h ‎ ‎(2)设小球至B点时速度为，在斜面上运动的加速度为a, 由平抛运动规律有：，根据牛顿第二定律和运动学公式有：，，联立以上各式解得：‎ ‎(3)小球进入轻筐后做圆周运动，对小球进入轻质筐后的瞬间，由牛顿第二定律得：，解得小球所受拉力：‎ ‎ ‎