河北省元氏县第一中学2019-2020学年高一下学期第三次月考物理试题 15页

高一年级下学期第三次月考 物理试题 一、单项选择题（共10小题 每题3分）‎ ‎1.下列叙述正确的是（　　）‎ A. 受恒力作用的物体一定做直线运动 B. 做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动 C. 平抛运动是变加速曲线运动 D. 做曲线运动的物体，所受合外力必不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．受恒力作用的物体不一定做直线运动，例如平抛运动，选项A错误；‎ B．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，曲线运动也可能是匀变速运动，例如平抛运动，选项B错误；‎ C．平抛运动的加速度恒定为g，则是匀加速曲线运动，选项C错误；‎ D．做曲线运动的物体，所受合外力必不为零，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.下述实例中，机械能守恒的是（　　）‎ A. 物体做平抛运动 B. 物体沿固定斜面匀速下滑 C. 物体在竖直面内做匀速圆周运动 D. 物体从高处以‎0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做平抛运动，只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒，选项A正确；‎ B．物体沿固定斜面匀速下滑，重力势能减小，而动能不变，则机械能减小，选项B错误；‎ C．物体在竖直面内做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能不断变化，则机械能不断变化，选项C错误；‎ D．物体从高处以‎0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落，则肯定受到阻力作用，则机械能减小，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎3.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（ ）‎ A. 处于超重状态 B. 所受的合力不变 C. 速度的大小不变 D. 受到万有引力和重力两个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错误；‎ B. 卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；‎ C. 卫星的速度的大小不变，选项C正确；‎ D. 卫星只受到万有引力作用，选项D错误．‎ ‎4.一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为 A. B. 2v‎0 ‎C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体的质量为m，当一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，则有 当它的动能为2Ek时，有 解得：‎ A..故选项A不符合题意. ‎ B. 2v0.故选项B不符合题意. ‎ C..故选项C符合题意. ‎ D..故选项D不符合题意.‎ ‎5.体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下．已知篮球的质量为‎600g，教室到一楼地面的高度为‎10m，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于（　　）‎ A. 10J B. 60J C. 100J D. 6000J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小聪对篮球所做的功最接近于克服重力做功 W=mgh=0.6×10×10J=60J A．10J，与结论不相符，选项A错误；‎ B．60J，与结论相符，选项B正确；‎ C．100J，与结论不相符，选项C错误；‎ D．6000J，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应（　　）‎ A. 靠近北极发射，发射方向自北向南 B. 靠近南极发射，发射方向自南向北 C. 在赤道附近发射，发射方向自东向西 D. 在赤道附近发射，发射方向自西向东 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由于要充分利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好。根据可知，地球上个各个点自转的是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场。又因为地球是围绕地轴转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则要自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方。由于地球自转方向为自西向东，故最理想的发射场应该在地球赤道，且发射方向自西向东，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力．关于两小球的判断正确的是(    )‎ A. 落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B. 落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C. 小球落在a点和b点时的速度方向不同 D. 两小球的飞行时间均与初速度成正比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．‎ ‎【详解】AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误 C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角 应有，由于 ，所以他们速度方向相同，故C错误．‎ D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确 ‎8.质量为‎1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x=2t+t2（m）．t=2s 时，该物体所受合力的功率为 A. 6 W B. 8 W C. 10 W D. 12 W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据知质点的加速度，初速度为，‎ 根据可知时速度为，‎ 根据牛顿第二定律可知物体所受合力，‎ t=2s时，该物体所受合力的功率为，故选项D正确，A、B、C错误．‎ ‎9.如图所示，细线的一端固定于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球，在水平恒力F的作用下，小球从O点正下方的A点由静止开始运动，恰好能到达B点．小球到达B点时，轻绳与竖直方向的夹角为60°．下列说法正确的是 A. 恒力F大于小球受到重力 B. 小球运动到B点时，其所受合力为零 C. 小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能一直增大 D. 小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能先增大后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.设细线的长度为L．小铁块从A到B的过程，由动能定理得：‎ FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0‎ 解得：‎ F=mg＜mg 即恒力F的值小于小球的重力，故A错误．‎ B.小球运动到B点时，速度为零，合力不为零，故B错误；‎ CD.恒力一直做正功，由功能关系知，小球的机械能一直增大，故C正确，D错误．‎ 故选C。‎ ‎10.一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为2mg。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，克服摩擦力对其所做的功为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. mgR ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】质点在点，根据牛顿第二定律有 点自滑到的过程中，根据动能定理可得 联立解得 克服摩擦力对其所做的功为，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ 二、多选题（共5小题，每题4分，少选得2分，多选、错选不得分）‎ ‎11.一个质量为‎1kg的物体被人用手由静止向上提升‎1m，这时物体的速度是‎2m/s，则下列说法中正确的是 (　　 )‎ A. 手对物体做功12J B. 合外力对物体做功12J C. 合外力对物体做功2J D. 物体克服重力做功10J ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】手对物体做功，选项A正确；合外力对物体做功，选项B错误，C正确；物体克服重力做功，选项D正确.‎ ‎12.如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是 A. 弹簧的弹性势能一直增大 B. 小球的动能先增大后减小 C. 小球的重力势能先增大后减小 D. 小球和弹簧系统的机械能先增大后减小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；‎ B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；‎ C、在向下运动过程中，小球质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；‎ D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变．故D错误．‎ ‎13.如图所示，“嫦娥四号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面附近的工作轨道，开始对月球进行探测。下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点的加速度相等 C. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上运行的周期小 D. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过P点的速度小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，卫星在轨道Ⅲ上的半径大于月球半径，根据万有引力充当向心力得，可知卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故A错误；‎ B．卫星在在轨道Ⅰ上和在轨道Ⅲ上经过P时所受万有引力相等，所以加速度也相等，故B正确；‎ C．根据开普勒第三定律知，轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短，故C正确；‎ D．卫星在轨道Ⅱ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小，故D错误。‎ 故选BC ‎14.如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点．小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点．OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等．下列说法正确的是 A. 小球通过B点时，其所受重力的功率不为零 B. 在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大 C. 在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能 D. 在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A ‎．在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确．‎ B．在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误．‎ C．在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能．故C错误．‎ D．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功．故D正确．‎ 故选AD。‎ ‎15.如图所示，质量为‎0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为‎2m的悬线与竖直方向的夹角为37°，不计空气阻力，取重力加速度g=‎10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是 A. 悬线受到的拉力大小为2N B. 小球运动的动能为0.45J C. 小球运动的向心加速度大小为‎7.5m/s2‎ D. 小球运动的角速度大小为5rad/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：‎ A．小球在竖直方向受力平衡，有：，解得绳的拉力 ‎；故A错误.‎ B．小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有，联立解得：，则小球的动能为；故B正确.‎ C．由牛顿第二定律，可知向心加速度；故C正确.‎ D．由匀速圆周的的特点，可得小球的角速度为；故D错误.‎ 三、实验题（共2小题 ，每空2分）‎ ‎16.某同学用图示装置探究功与物体动能变化的关系配套器材有长木板，橡皮筋(若干)小车、打点计时器纸带复写纸等．‎ ‎(1)实验中，平衡摩擦力后，发现打点的纸带上相邻各点间的间隔先增大后均匀，则应选择该纸带上间隔___________（填“增大”或“均匀”)的部分来计算小车的速度．‎ ‎(2)该同学采用图象法进行数据处理，为使得到的图线是直线，若用纵坐标表示功，则横坐标应表示___________(填“速度”或“速度的平方”)．‎ ‎【答案】 (1). 均匀 (2). 速度的平方 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]橡皮筋拉力即为小车所受合外力大小，在橡皮条伸长阶段小车加速，恢复原长后匀速，故小车先加速后匀速，点间距先增加后均匀；在处理数据时应选择纸带上间隔均匀的部分来计算速度； (2)[2]根据动能定理可知，合外力的功与动能的变化量成正比，故为了得出直线，应以速度的平方为横坐标．‎ ‎17.某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。‎ ‎(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)．‎ A.先松开纸带后接通电源 B.用电火花计时器替代电磁打点计时器 C.在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤 ‎(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。‎ ‎(3)在图乙所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以v2为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为___________，则可验证机械能守恒定律。‎ ‎【答案】 (1). B (2). mgh2 (3). (4). (5). ‎‎2g ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A．先接通电源后松开纸，故A错误；‎ B．用电火花计时器替代电磁打点计时器，纸带与打点计时间的阻力会更小，故B正确；‎ C．在铝锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤，阻力会更小，故C错误。‎ 故选B。‎ ‎(2)[2]从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为mgh2；‎ ‎[3]打B点时，重物的速度大小为 由于初速度为零，故此过程中，动能的增加量为 ‎ ；‎ ‎[4]若在误差允许的范围之内有重力势能减少量等于动能的增加量，即 gh2＝f2(h3−h1)2‎ 则机械能守恒定律得到验证；‎ ‎[5]若重物下落过程中，机械能的减少量与动能的增加量相等，则机械能守恒，即有 mv2＝mgh 可得 v2=2gh 所以若以v2为纵轴，以h为横轴，可得图线为一直线，且斜率为‎2g。‎ 四、计算题（共3小题，36分）‎ ‎18.如图所示，固定斜面的倾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力将质量m=‎1kg的物块从斜面底端由静止开始拉动，t=2s后撤去该拉力，整个过程中物块上升的最大高度h=‎2.5m，物块与斜面间的动摩擦因数μ=.重力加速度g=‎10m/s2.求：‎ ‎(1)拉力所做的功；‎ ‎(2)拉力的大小.‎ ‎【答案】(1) (2)F=10N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块从斜面底端到最高点的过程，根据动能定理有：‎ ‎ ‎ 解得拉力所做的功 ‎（2） ‎ 由位移公式有 ‎ 由牛顿第二定律有 ‎ 解得拉力的大小F=10N.‎ ‎19.土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星，图示为绕土星飞行的飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋，假设飞行器绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，己知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为G。求：‎ ‎（1）土星表面的重力加速度g：‎ ‎（2）飞行器运行速度v：‎ ‎（3）若土星的自转周期为T，求土星同步卫星距土星表面的高度H。‎ ‎【答案】（1）；（2）：（3）﹣R ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在土星表面时重力等于万有引力 可得 ‎（2）由万有引力提供向心力 可得 ‎（3）由万有引力提供向心力 得 ‎20.如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接．质量为m的小物块在水平恒力F作用下，从A点由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时撒去力F，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A．已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，忽略空气阻力．求：‎ ‎（1）小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小；‎ ‎（2）A、B间的水平距离；‎ ‎（3）小物块所受水平恒力F的大小．‎ ‎【答案】（1）6mg；（2）2R；（3）2mg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球经过半圆形轨道B点时，轨道给球的作用力为FN 在B点：FN-mg=m ‎ 由B到C过程，由动能定理得：‎ ‎-2mgR= ‎ 在C点，由牛顿第二定律和向心力公式可得：‎ mg=m 联立解得：FN=6mg ‎ 根据牛顿第三定律，小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小：FN′=FN=6mg，方向竖直向下．‎ ‎（2）离开C点，小球做平抛运动，则：‎ 竖直方向：2R=gt2 ‎ 水平方向：SAB=vCt ‎ 解得A、B间的水平距离：SAB=2R ‎ ‎（3）由A到B运动过程，由动能定理得：‎ ‎（F-mg）SAB=-0‎ 代入数据解得：小物块所受水平恒力F=2mg