河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一下学期周考物理试题（5月19日） 11页

鹤壁高中2022届高一物理周测考试 ‎ 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ 1. 欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”。该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍。设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为、，则的比值为 A. B. C. D. ‎ 2. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是 A. 物体重力所做的功是mgh B. 合力对物体做的功是 C. 推力对物体做的功是 D. 阻力对物体做的功是 3. 如图所示，从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球P和Q，初速度分别为、，结果它们同时落到水平面上的M点处不考虑空气阻力下列说法中正确的是 ‎ A. 一定是P先抛出的，并且 ‎ B. ‎ 一定是P先抛出的，并且 C. 一定是Q先抛出的，并且 ‎ D. 一定是Q先抛出的，并且 4. 如图所示，竖立在水平面上的一根轻弹簧下端固定，其正上方A位置有一小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D 位置小球速度减小为零．对小球下落阶段，下列说法中错误的是不计空气阻力 ‎ A. 在C位置时小球动能最大 B. 在B位置时小球动能最大 C. 从A位置到C位置，小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量 D. 从A位置到D位置，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 1. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则     ‎ A. 球A的角速度一定大于球B的角速度 B. 球A的线速度一定大于球B的线速度 C. 球A的运动周期一定小于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力 2. 如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为   ‎ A. mgR B. 2mgR ‎ C. D. 3mgR 3. 如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是 ‎ A. 摩擦力对重物做正功 B. 摩擦力对重物做负功 C. 支持力对重物不做功 D. 支持力对重物做正功 1. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端分别系上小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为 A. h B. C. D. ‎ 二、多选题（本大题共6小题，共30分）‎ 2. 关于机械能守恒定律的成立条件，下列说法正确的是 A. 物体在只受重力作用的情况下，机械能一定守恒 B. 除重力外，物体还受其他力作用，机械能一定不守恒 C. 物体受的合外力为零时，机械能一定守恒 D. 物体受的合外力不为零时，机械能也可能守恒 3. 如图所示，质量为m的物体可视为质点以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其减速运动的加速度为，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mgh ‎ B. 机械能损失了 C. 动能损失了mgh ‎ D. 克服摩擦力做功 1. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和为地球半径。下列说法正确的是 ‎ A. a、b的线速度大小之比是 B. a、b的周期之比是 C. a、b的角速度大小之比是 D. a、b的向心加速度大小之比是 2. 如图所示，A，B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于点，O与点在同一水平面上，将两球分别拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处于同一水平面上，则      ‎ A. 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 B. 两球到达各自悬点的正下方时，向心加速度大小相等 C. 两球在运动过程中机械能都守恒 D. 两球到达各自悬点的正下方时，两球重力势能减小量相等 3. 如图所示，半圆形光滑轨道BC与水平光滑轨道AB平滑连接。小物体在水平桓力F作用下，从水平轨道上的P点，由静止开始运动，运动到B点撤去外力F，小物体由C点离开半圆轨道后落在P点右侧区域。已知，F的大小可能为 A. ‎ B. ‎ C. mg D. ‎ 1. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的    ‎ A. 线速度突然增大为原来的2倍 ‎ B. 角速度突然增大为原来的2倍 C. 向心加速度突然增大为原来的2倍 ‎ D. 悬线拉力突然增大为原来的2倍 三、实验题（本大题共2小题，共17.0分）‎ 2. 利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器图中未画出记录下小铁球的挡光时间实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g．‎ 为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________．‎ A.A点距地面的高度H B.A、B之间的距离h C.小铁球从A到B的下落时间 D.小铁球的直径d 小铁球通过光电门时的瞬时速度____________； 要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可用实验中测得物理量的符号表示．‎ 3. 在某星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．对小球采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为，则： 由以上信息可知，a点________选填“是”或“不是”小球的抛出点； 由及图中信息可以推算出，该星球表面的重力加速度为________； 小球平抛的初速度是________； 小球在b点时的速度是________．‎ 四、计算题（本大题共3小题，共31.0分）‎ 1. ‎（9分）如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知，，g取，求：‎ 前内重力做的功；‎ 前内重力的平均功率；‎ 末重力的瞬时功率。 ‎ 2. ‎（9分）若在某星球表面做竖直上抛实验，测得物体以初速抛出后，上升的最大高度为h，已知该星球半径为R，引力常量为G，求： ‎ ‎（1）该星球第一宇宙速度；‎ ‎（2）该星球质量；  ‎ ‎（3）周期为T的绕该星球做匀速圆周运动的卫星，离该星球表面的高度。 ‎ 1. ‎（13分）某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目，原理图如图所示，一个圆弧形光滑圆管轨道ABC放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点．让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径．将球内装有参与者从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程．不考虑空气阻力． 要使球能从C点射出后并落到垫子上，则球经过C点时的速度至少为多大？ 若球从C点射出后恰好能落到垫子的M端，求球经过C点时对管的作用力大小； 要使球能通过C点落到垫子上，求球离A点的最大高度． ‎ 鹤壁高中2022届高一物理周测考试 答案和解析 1. ‎【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】B 根据得：可知P的运动时间大于Q的运动时间，所以P先抛出，两者水平位移相等，P的运动时间长，则P的初速度小于Q的初速度；‎ 所以，选项A、C、D错误，选项B正确。‎ ‎4.【答案】B 5.【答案】B 由重力与支持力的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律，有：，所以球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，故D错误； 根据，则得：，， 因为A球的转动半径r较大，则有：，，，故B正确，AC错误。 6.【答案】C 【解析】解：小球恰好到达最高点C时，做功最少，小球恰好达到最高点C，重力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，解得：， 从小球静止到小球运动到最高点过程中，由动能定理得： ，解得：，故C正确； 故选：C。 7.【答案】D 8.【答案】B 设a球到达高度h时两球的速度为v，根据机械能守恒：； 解得两球的速度都为； 此时绳子恰好放松，a球开始做初速为 的竖直上抛运动； 同样根据机械能守恒：； 解得a球能达到的最大高度H为，故ACD错误，B正确。 故选B。 9.【答案】AD 10.【答案】AB A.加速度大小，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.机械能损失了，故B正确； C.动能损失量为克服合外力做功的大小，故C错误； D.克服摩擦力做功，故D错误。 故选AB。 11.【答案】CD 12.【答案】AD 13.【答案】BC 要使小物块到达最高点C，则必须要满足，因此C点的最小速度为，从过程中，由动能定理可得：，解得：；离开最高点之后，假设刚好到达P点，由平抛运动的规律可得：，，解得：，同理从过程中，由动能定理可得，解得：，所以，故AD错误，故BC正确。 14.【答案】BC A.悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，故A错误； B.当半径减小时，由知变为原来的2倍，B正确； C.再由知向心加速度突然增大为原来的2倍，C正确； D.而在最低点，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错误。 故选：BC． 15.【答案】； ； ‎ 解析：小铁球通过光电门时的瞬时速度，利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：； 要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，根据机械能守恒的表达式：可知，，只需验证等式，是否成立即可。 故答案为：；；。 16.【答案】是 17.【答案】解：由得，木块的加速度：； 前2s内木块的位移：； 重力在前2s内做的功：； 由知出2s内平均功率； 木块在第2s末的瞬时速度为：； 第2s末重力的瞬时功率为：。 答：内重力做的功为48J； 内的平均功率为24W； 第2s末重力的瞬时功率48W。 18.【答案】解：（1）物体竖直上抛过程， 解得星球表面重力加速度 ； 第一宇宙速度即为近地卫星的速度，由牛顿第二定律： 解得第一宇宙速度； （2）在星球表面： 解得星球质量； （3）卫星绕该星球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律： 解得离该星球表面的高度。 19.【答案】解：游客所在的透明弹性球在只有重力做功的情况下在圆弧形圆管中运动到C点，C点为圆周最高点，由于圆管既可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力，所以只要在最高点的速度不等于0即可通过，而离开C点后为平抛运动，若要落在平台上，则竖直方向上，有 水平方向上，x=vct 得vc=‎ 若球从C点射出后恰好能落到垫子的M端，说明，则在C点，有 ‎ ，解得，负号说明管对球的作用力方向竖直向上 由牛顿第三定律可知，球对管的作用力为，方向竖直向下．‎ 要使球能通过C点落到垫子上，设球离A点高度为h，则根据机械能守恒定律得 ‎，离开C点后做平抛运动，应满足：，‎ 联立解得． 答：要使球能从C点射出后并落到垫子上，则球经过C点时的速度至少为；‎ 若球从C点射出后恰好能落到垫子的M端，球经过C点时对管的作用力大小；（3）要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度5R． ‎