【物理】辽宁省沈阳铁路实验中学2019-2020学年高一6月月考试题 10页

辽宁省沈阳铁路实验中学2019-2020学年高一6月月考试题 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对 但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．下列说法不符合物理学史的是（ ）‎ A．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中 B．英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个小球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值 C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动 D．开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的 ‎2．（多选）下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。则其中可能正确的是（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎3．火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）‎ A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g ‎4．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6J，物体克服力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功（　 　）‎ A．10J B．-2J C．-10J D．14J ‎5．质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中不正确的是（不计一切阻力，g=10m/s2）（ ）‎ A．手对物体做功20J B．合外力对物体做功8J C．物体重力势能增加了20J D．物体机械能增加了28J ‎6．如图所示，一小球（可视为质点）从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动，运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点．半圆轨道圆心为O，半径m，且OB与水平方向夹角为60°，重力加速度g =10 m/s2，则小球抛出时的初速度大小为（ ）‎ A．1 m/s B．2 m/s C．2.5 m/s D．3 m/s ‎7．（多选）2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（ ）‎ A．A的质量一定大于B的质量 B．A的线速度一定大于B的线速度 C．L一定，M越大，T越大 D．M一定，L越大，T越大 ‎8．如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（ ）‎ A．R- B． C． D．+‎ ‎9．（多选）如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ ）‎ A．小球能够通过最高点时的最小速度为0 ‎ B．小球能够通过最高点时的最小速度为 C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力 D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时与管道间的弹力为 ‎10．（多选）随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。如图所示：为绕地球旋转的两颗人造地球卫星，他们绕地球旋转的角速度分别为、，关于他们的运动说法正确的是（　 　 ）‎ A．卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2‎ B．卫星1绕地球旋转的角速度小于卫星2‎ C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，只需沿卫星1的速度方向喷火加速即可 D．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星距离最近。从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要时间为 ‎11．“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知小球运动到最低点Q时速度为v0，绳长为l，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（ ）‎ A．小球运动到最低点Q时，处于失重状态 B．小球运动到最低点Q时速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大 C．当时，小球一定能通过最高点P D．当时，细绳始终处于绷紧状态 ‎12．（多选）如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一小球压在轻弹簧的上端而不栓连，从静止开始释放，在小球向上运动的过程中，规定运动的起点为重力势能的零势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如图乙所示，且曲线与平行与x轴的直线相切，则下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．小球在0~x1这段位移上加速度一直减小 B．小球动能的最大值在0~x1这段位移上的某个位置 C．小球在0~x1这段位移上的机械能守恒 D．小球在x1~x2这段位移上的机械能守恒 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共计12分。‎ ‎13．某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出（g取10m/s2），则：‎ ‎（1）小球平抛的初速度为________m/s；（2）小球在B点瞬时速度vB=________m/s。‎ ‎14．某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。‎ ‎（1）用ΔEp＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离。‎ A．钢球在A点时的顶端 B．钢球在A点时的球心 C．钢球在A点时的底端 ‎（2）用ΔEk＝mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v＝________m/s（本小题结果保留3位有效数字）。‎ ‎（3）下表为该同学的实验结果：‎ 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。 ‎ ‎（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。 ‎ 三、计算题：本题共4小题，共计40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的结果不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ 级电容车所需要的时间。‎ ‎15．（本小题共计8分）假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，求：地球的密度。‎ ‎16．（本小题共计6分）两个质量都为的导体球，分别被两根长0.04m的丝线吊在同一点上。让它们带上等量同种电荷后，两球互相排斥，至图所示位置平衡。（静电力常量k取9.0×109N·m2/C2），求：‎ ‎（1）两球间静电力的大小；‎ ‎（2）导体球所带的电量。‎ ‎17．（本小题共计12分）假设有一辆超级电容车，质量m=1×103kg，额定功率P=40kW，当超级电容车在水平路面上匀速行驶时，速度为vm=20m/s，（g取10m/s2，整个过程阻力f恒定不变）。求：‎ ‎（1）超级电容车在此路面上行驶受到的阻力f是多少？‎ ‎（2）若超级电容车从静止开始，保持以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？‎ ‎（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，经300m后达到最大速度，求此过程中超级电容车所需要的时间。‎ ‎18．（本小题共计14分）图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，其运行原理可以简化成图乙的“小球轨道”模型。其中AB段和圆轨道不计阻力，BC、CD、DE、EF段平直轨道与小球的动摩擦因数为μ=0.2，DE段的倾角α=53°，B、C为两竖直圆轨道1、2的最低点，LBC=LCD=6m，LDE=1m，LEF=10m，半径R1=2m。质量为m ‎=1kg的小球（视为质点），从轨道的右侧A点由静止开始下滑，设小球不脱离所有轨道，且不考虑D、E点的能量损失，（已知cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2）试求：‎ ‎（1）如果小球恰能通过第一个圆轨道，A点的高度h应是多少；‎ ‎（2）要使小球不脱离第二个圆轨道，半径R2应满足的条件；‎ ‎（3）要使小球最终停在EF段，A点的高度h应该设计为多少。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对 但不全的得2分，有选错的得0分。‎ 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共计12分。‎ ‎13． （1）2 （2）2‎ ‎14．（1）B （2）1.50（1.49～1.51都算对）‎ ‎（3）不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp ‎（4）分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算ΔEk时，将v折算成钢球的速度v′＝v 三、计算题：本题共4小题，共计40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的结果不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15．本小题共计8分：‎ ‎【解析】（1）质量为m的物体，在两极：（2分）， 在赤道上：（2分），‎ 地球密度：（2分），‎ 联立上式得（2分）。‎ ‎16．本小题共计6分：（1） （2）‎ ‎【解析】（1）对其中一个球进行受力分析如图，得 N（2分）；‎ ‎（2）由几何关系知两球间距离为0.04m，‎ 又N（2分），‎ 由上解得：（2分）。‎ ‎17．本小题共计12分：（1）2000N （2）5s （3）20s ‎【解析】（1）当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡，即F=f时P=fvm（2分），‎ 得：（1分）；‎ ‎（2）汽车做匀加速运动：F1﹣f=ma（2分），解得F1=4000N，‎ 设汽车刚达到额定功率时的速度v1：P=F1v1（1分），，‎ 设汽车匀加速运动的时间t：v1=at（1分），解得 （1分）；‎ ‎（3）从静止到最大速度整个过程由动能定理得：（3分），‎ 代入数据解得：（1分）。‎ ‎18．本小题共计14分：（1）5m （2）R2≤1.52m或R2≥3.8m （3）5m≤h≤5.32m ‎（1）小球恰好能过竖直圆轨道，最高点满足（1分），‎ 小球从A点到最高点根据动能定理得：mg（h-2R1）=（1分），‎ 解得h=5m（1分）；‎ ‎（2）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：‎ I、轨道半径较小时，小球恰能通过第二个圆轨道，设在最高点的速度为v2，应满足 ‎（1分），‎ 同时满足，小球能通过第一轨道，则 或（1分），‎ 解得R2=1.52m（1分）；‎ II、轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R2，根据动能定理得：‎ 或（1分），‎ 解得R2=3.8m（1分），‎ 则R2≤1.52m或R2≥3.8m（1分）；‎ ‎（3）如果小球停止在E点，从出发到E点，根据动能定理得：‎ ‎（1分），‎ 得h=3.32m<5m（1分），‎ 说明小球刚好到E点就过不了竖直圆轨道，如果小球停止在F点，从出发到F点根据动能定理得：‎ ‎（1分），‎ 得h=5.32m（1分），‎ 综上可得5m≤h≤5.32m（1分）。‎