【物理】广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期第二次统考试卷

【物理】广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期第二次统考试卷

广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期 第二次统考物理 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置．现让玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀加速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是 ‎ ‎ A B C D ‎2.光滑的水平面上放着一辆小车，站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子，使小车和人一起向右加速移动．则下列说法正确的是( ) ‎ A. 绳子的拉力对人做了负功 B. 绳子的拉力对小车做了正功 C. 小车对人的摩擦力对人做了正功 D. 人对小车的摩擦力对小车做了正功 ‎3.一辆卡车匀速通过如图所示地段，在abcd四处，爆胎可能性最大的位置是 A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 ‎4.“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测．假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了．月球质量M为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎5.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L．已知重力加速度为g．要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎6.质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（ ）‎ A. 小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）‎ B. 拉力F的功为Flcosθ C. 重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）‎ D. 水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求．全部选对得6分，漏选得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎7.如图所示， A.B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶．在离木板一定距离 的同一高度处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状 ‎ 态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是( ) ‎ A. A 镖质量一定比 B 镖的质量大 B. A 镖掷出时的初速度比 B 镖掷出时的初速度大 C. B 镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大 D. B 镖的运动时间比 A 镖的运动时间长 ‎8.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（ ）‎ A. a的向心加速度等于重力加速度g B. c在4 h内转过的圆心角是 C.在相同时间内b转过的弧长最长 D. d的运动周期有可能是23h ‎9.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法 正确的是 ‎ A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B. 人在最高点时对座位可能产生压力 C. 人在最低点时对座位的压力一定大于 mg D. 人在最低点时对座位的压力等于 mg ‎10.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机达到额定功率P．以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度为止，则整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)‎ A. 钢绳的最大拉力为mg B. 钢绳的最大拉力为 C. 重物的平均速度大小为 D. 重物匀加速运动的加速度为 三、解答题（本题包含4小题，共52分）‎ ‎11(12分). 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．‎ ‎（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、 ‎ 导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____ .‎ A．交流电源 ‎ B．刻度尺 ‎ C．天平(含砝码)‎ ‎（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、.已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为.设重物的质量为.从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________ ，动能变化量_______ .‎ ‎（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______.‎ A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 ‎（4）如果计算出ABC各点的瞬时速度vA、vB、vC，然后以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图象，若图线是_____ 线，且图线斜率 ，才能验证机械能守恒．‎ ‎12（14分）.如图所示，光滑水平面AB与竖直面的固定半圆形导轨在B点相切，导轨半径为R，一质量为m的静止小木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过半圆形导轨最低点B时对导轨的压力是其重力的9倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，重力加速度为g．‎ ‎⑴木块离开C点后落回水平面AB时，其速度方向与水平面AB的夹角为θ(θ<90°)，求tanθ；‎ ‎⑵求木块从B到C过程中摩擦力对其所做的功．‎ ‎13（10分）.如图所示，A的质量为2m，B的质量为m，两个小物体可视为质点，用轻质细线连接，跨过光滑固定于地面的圆柱体，开始时B着地，A恰好与圆心一样高，若无初速度地释放AB，当A落地时，绳子马上断裂，求整个过程中，物体B上升的最大高度为多少？‎ ‎14(16分). 如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上．一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止．重力加速度取g＝10m/s2，求：‎ ‎（1）当小球以速率v1= m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；‎ ‎（2）当小球经过最高点时，若长方体对地面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.【答案】C ‎【解析】 合初速度的方向水平向右，合加速度的方向竖直向上，两者不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，即合力方向指向轨迹的凹向，可知C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎2.【答案】D ‎【解析】【详解】人拉绳子时作用点位置变动，但是沿着力方向物体作用点并未发生移动，故绳子对人不做功．由于拉力未作用在小车上，所以拉力对小车不做功，故AB错误；小车对人的摩擦力方向向左，则小车对人的摩擦力对人做负功，故C错误；人对小车的静摩擦力方向向右，则静摩擦力对小车做正功，故D正确．所以D正确，ABC错误．‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】在坡顶，，解得， 在坡谷，，解得， 可知r越小，越大，可知D点压力最大，则D点最容易爆胎，故ABC错误，D正确．‎ ‎4.【答案】B ‎【解析】AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知 故A错误，B正确；‎ CD.月球绕地球运动周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误．‎ ‎5.【答案】B ‎【解析】【详解】设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图，如图 根据牛顿第二定律得：‎ 又由数学知识得到：‎ 联立解得： 故B正确．‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；‎ B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理：WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0‎ 则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；‎ C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）‎ 故C错误；‎ D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求．全部选对得6分，选对不全得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎7.【答案】BD ‎【解析】【详解】平抛运动的规律与物体的质量无关，所以不能判断AB质量的关系，故A错误；根据知，B下降的高度大，则运动的时间长，根据x=v0t知，水平位移相同，则A的初速度大于B的初速度，故BD正确；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判断出B镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大，故C错误．所以BD正确，AC错误．‎ ‎8.【答案】ABD ‎【解析】A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；‎ B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；‎ C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，‎ ‎,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；‎ D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；‎ 本题选错误的，故选ABD.‎ ‎9.【答案】BC ‎【解析】试题分析：乘坐游乐圆的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，在最高点，向心加速度指向下，所以需要指向圆心的合外力，即，若，FN竖直向下，即座位对人有向下的压力；若，FN竖直向上，即保险带对人有向上的支持力，若，支持力最小可以为零，所以A错B对．在最低点，显然压力要大于重力，C对 ‎10.【答案】BD ‎【解析】试题分析：加速过程物体处于超重状态，钢索拉力较大，拉力值将大于mg，因为当重物的速度为时，起重机达到额定功率P，根据P=Fv可得：，选项A错误，B正确；起重机保持该功率不变时做加速度减小的变加速运动，故重物的平均速度大小不等于，选项C错误；重物匀速运动阶段，由牛顿第二定律可知：F-mg=ma，解得，故选项D正确，故选BD．‎ 三、解答题（本题包含4小题，共52分）‎ ‎11（12分）. 每空2分 ‎【答案】 (1). AB (2). mghB (3). C (4). 过原点的直线，在实验误差允许范围内等于当地的重力加速度 ‎【解析】（1）打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选AB；‎ ‎（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量，B点的瞬时速度，则动能的增加量；‎ ‎（3）利用AB方法计算，则默认机械能守恒，应该两者应该没有误差，AB错误；由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，C正确；题中信息为“大多数同学”，则说明已经多次实验了，故D错误．‎ ‎（4）因为若机械能守恒，则有：，即，故图线是过原点的直线，且斜率等于当地的重力加速度g ‎12（14分）.【答案】（1） (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎⑴木块做圆周运动，在C点时，根据牛顿第二定律可知： …………（2分） ‎ 解得： ………………（1分）‎ 木块从C点到落回水平面AB时，在竖直方向上由运动学知识可知：‎ ‎ ………………（2分） ‎ 则： ………………（2分）‎ ‎⑵木块做圆周运动在B点时，根据牛顿第二定律可知：………（2分） ‎ 由题意知：‎ 联立解得： ………………（1分）‎ 木块由B点到C点对木块由动能定理得：‎ ‎ ………………（2分）‎ 解得： ………………（2分）‎ ‎13（10分）.解析：以m和2m组成的系统为研究对象，在2m落地前，由系统机械能守恒可得： ………………（3分）‎ 以m为研究对象，在m上升过程中，由动能定理可得： ……（3分）‎ 则m上升的最大高度：H=R+h ………………（2分）‎ 解得： ………………（2分）‎ ‎14（16分）.【答案】(1)18N(2)2m/s ‎【解析】 (1) 设当小球经过最低点时受到圆管对它的支持力为N，小球对圆管的压力为FN，地面对长方体的支持力大小为F支，‎ 对小球研究： ………………（2分）‎ 由牛顿第三定律可知： ………………（2分）‎ 对长方体和圆管组成的整体研究：F支=FN+Mg+m1g ………………（2分）‎ 代入数据联立解得：F支=18N ………………（2分） ‎ ‎(2) 当小球经过最高点时，小球对管道的压力为FN2，小球对圆管的支持力为N2，‎ 对小球研究： ………………（2分）‎ 根据牛顿第三定律有： ………………（2分）‎ 要使长方体对地面的压力恰好为零，则对长方体和圆管组成的整体研究：‎ N2=Mg+m1g ………………（2分）‎ 代入数据联立解得：v2=2m/s ………………（2分）‎