河北省宣化市第一中学2019-2020学年高一上学期11月月考物理试题

河北省宣化市第一中学2019-2020学年高一上学期11月月考物理试题

物理试卷 一、选择题 ‎1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是 ( )‎ A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B. 开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，称为开普勒三定律 C. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因，并测出了引力常量 D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故A错误，B正确；‎ CD.牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故C、D错误．‎ ‎2.关于曲线运动的下列说法，正确的是（）‎ A. 任何曲线运动，都是变速运动 B. 曲线运动的加速度可以为零 C. 曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，并且与物体所受的合力方向同向 D. 所有曲线运动的加速度方向都指向圆心，称为向心加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 任何曲线运动的速度方向都在时刻变化着，所以都是变速运动，A正确；曲线运动的速度方向时刻变化着，即速度时刻变化着，一定存在加速度，不为零，B错误；曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，合力方向与速度方向不共线，即不同向，C错误；只有物体做匀速圆周运动时，其加速度方向才指向圆心，D错误．‎ ‎3.关于功、功率以下说法正确的是（）‎ A. 滑动摩擦力对物体只能做负功 B. 静摩擦力不可能对物体做功 C. 作用力和反作用力可能对物体都不做功 D. 功率反映的是力对物体做功的快慢，功率大，做功一定多 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 轻放在水平传送带上的物体，受到传送带给的滑动摩擦力，摩擦力方向和运动方向相同，对物体做正功，A错误；放在倾斜传送带上的物体，随传送带相对静止的向上端移动过程中，静摩擦力做正功，B错误；静止在桌面上的书，书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力，但在力的方向上没有位移，所以都不做功，C正确；功率大小表示对物体做功快慢的物理量，功率大，做功块，但做功不一定多，D错误．‎ ‎4.关于做功和物体动能变化的关系，正确的是（）‎ A. 只要有动力对物体做功，物体的动能就增加 B. 只要物体克服阻力做功，它的动能就减少 C. 动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 D. 力对物体做功代数和等于物体的末动能与初动能之差 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 动力对物体做功，物体还有可能受阻力做功，所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确，根据动能定理可知所以动能不一定增加，A错误；物体克服阻力做功，物体还有可能受动力做功，所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确，所以动能不一定减小，B错误；动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变，C错误；根据动能定理可知力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，D正确．‎ ‎5.无风时气球匀速竖直上升，速度为‎3 m/s.现吹水平方向的风，使气球获‎4 m/s的水平恒定速度，则关于风吹后气球的运动以下说法正确的是 ( )‎ A. 气球的运动轨迹是曲线 B. 气球以‎5 m/s的速度做匀速直线运动 C. 气球做匀加速直线运动，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间变短 D. 气球做匀变速曲线运动，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间变长 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 水平方向与竖直方向，均做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，水平速度为‎4m/s ‎，而竖直速度为‎3m/s，根据合成的法则，则有实际速度的大小为，A错误B正确；无论气球做什么运动，在竖直方向上的速度恒定，不受水平方向上的影响，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间不变，CD错误．‎ ‎6.做斜上抛运动的物体，到达最高点时 ( )‎ A. 速度为零，加速度向下 B. 速度为零，加速度为零 C. 具有水平方向的速度和竖直向下的加速度 D. 具有水平方向的速度和加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 斜上抛物体，在最高点，竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，加速度竖直向下等于重力加速度，故C正确．‎ ‎7.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )‎ A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 D. 火星与木星公转周期的平方之比等于它们轨道半长轴的立方之比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据开普勒第一定律可知太阳处于椭圆的一个焦点上，A错误；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，B错误；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，C错误；根据开普勒第三定律所有行星绕太阳运动的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，D正确．‎ ‎8.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地球表面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的加速度大小为 ( )‎ A. 0 B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】重力等于万有引力：‎ 可得飞船所在处的加速度大小为：‎ A.与分析不符，故A错误；‎ B.与分析相符，故B正确；‎ C.与分析不符，故C错误；‎ D.与分析不符，故D错误．‎ ‎9.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.已知地球的公转周期为1年，下列说法正确的是 ( )‎ A. 太阳对各小行星的引力相同 B. 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D. 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 太阳对小行星的引力，由于各小行星轨道半径和质量关系均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故A错误；‎ BCD.小行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供的向心力，则有：‎ 解得：‎ 根据可知各小行星绕太阳运动的周期均大于地球的公转周期，即大于1年；根据可知小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值；根据可知小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，故C正确，B、D错误．‎ ‎10.如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是（ ）．‎ A. 小球不能到达P点 B. 小球到达P点时的速度大于 C. 小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力 D. 小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下弹力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：从最低点到最高点，根据动能定理有，带入数据可得最高点速度 ‎，对于轻杆，既可以提供向上的支持力也可以提供向下的拉力，所以无论多大的速度，只要能够到达最高点都可以通过最高点，所以小球P能够到达最高点，但是速度小于，选项AB错．在P点受力可得，说明杆的支持力竖直向上，选项C对D错．‎ 考点：圆周运动 ‎【名师点睛】圆周运动合力提供向心力，轻杆模型和细线轻绳不同，轻杆的弹力不一定沿杆的方向，可以沿杆向外，也可以沿杆向内，所以圆周运动只要能到达最高点，就可以通过．合力提供向心力，可以假设弹力方向为正方向与重力方向相同，计算结果若为负，说明与重力方向相反．‎ ‎11.如图所示，轻弹簧下端挂一质量为m的物体，另一端悬挂于O点，现将物体拉到与悬点等高的位置并保持弹簧处于原长状态，由静止放手后物体向下运动，在运动到悬点O正下方的过程中，下列说法正确的是（）‎ A. 小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒 B. 下摆过程中弹性势能增加 C. 下摆过程中小球的重力势能减小 D. 下摆过程中小球的重力的功率一直增大 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 下摆过程中小球、弹簧和地球组成的系统动能和势能相互转化，机械能守恒，A正确；下摆过程中弹力做负功，弹性势能增大，重力做正功，重力势能减小，BC正确；从开始下摆瞬间，速度为零，重力的功率为零，到最低点，速度水平，与重力垂直，重力的功率为零，中间过程中在竖直方向上有分速度，即重力的功率不为零，所以重力的功率经过了先增大后减小的过程，D错误．‎ ‎12.如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝，若在传动过程中，皮带不打滑，则 ( )‎ A. A点与C点的角速度大小相等 B. A点与C点的线速度大小相等 C. A点与B点角速度大小相等 D. B点与C点的角速度大小之比为1∶2‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.、两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不等，故A错误，B正确；‎ C.、两点共轴转动，具有相同的角速度，故C正确；‎ D.、两点线速度相等，根据和可得与的角速度之比为；由于、两点具有相同的角速度，所以点与点的角速度大小之比为，故D正确．‎ ‎13.如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则(　　)‎ A. 该卫星在P点的速度大于‎7.9 km/s，小于‎11.2 km/s B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于‎7.9 km/s C. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A：‎7.9 km/s是卫星的最小发射速度；‎11.2 km/s是使卫星摆脱地球吸引的发射速度；P点是椭圆轨道Ⅰ上的近地点，则卫星在P点的速度大于‎7.9 km/s，小于‎11.2 km/s．故A项正确．‎ B：环绕地球做圆周运动的人造卫星，最大的运行速度是‎7.9 km/s．故B项错误．‎ C：轨道Ⅰ上P点比Q点离地球近些，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度．故C项正确．‎ D：卫星在轨道Ⅰ上Q点时，接下来做近心运动，则；卫星在轨道Ⅱ上过Q点时，；所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故D项正确．‎ ‎【点睛】卫星由低轨道进入高轨道时，卫星要加速；卫星由高轨道进入低轨道时，卫星要减速．‎ ‎14.如图是滑道压力测试的示意图,光滑半圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小.某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有 ( )‎ A. N大于滑块重力 B. h越大，达到B点速度越大 C. 释放点A和D等高时，滑块能恰好通过D点 D. N越大，表明释放位置h越大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 在B点重力和该点对滑块的支持力充当向心力，即，所以有①，A正确；从A到B过程中机械能守恒，有②，所以h越大，到达B点的速度越大，B正确；在D点，若物体恰好通过D点，则重力完全充当向心力，有，解得，所以释放点A和D等高时，到达D 点的速度为零，不能沿圆周通过D点，C错误；联立①②可得 ，所以N越大，h越大，D正确．‎ 二.实验题 ‎15.“研究平抛物体运动”实验的装置如图，关于该实验需要注意的问题以下说法正确的是 ‎ A. 将斜槽的末端切线调成水平；‎ B. 斜槽轨道必须光滑；‎ C. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行；‎ D. 释放小球的位置越低实验的误差越小 E. 每次必须在同一位置由静止释放小球；‎ ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A.实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，则要将斜槽的末端切线调成水平，故A正确；‎ B.斜槽轨道是否光滑，每次小球滚到斜槽末端的速度一样，不影响小球做同一个平抛运动，故B错误；‎ C.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故C正确；‎ D.释放点越低，小球做平抛运动的初速度越小，在相等的时间内水平位移测量的相对读数的相对误差大，故D错误；‎ E.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故E正确．‎ ‎16.在利用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”的实验中：‎ ‎(1)研究对象是做自由落体的重物，除下述器材：铁架台、电磁打点计时器、纸带、重物、夹子外，还要用下列器材___________________________．‎ ‎(2)处理数据时，本实验需要验证，选择纸带的要求是______________；‎ ‎(3)实验中得到一条纸带如图所示，打点周期为T，O点是打下的第一个点，当打点计时器打点C时，物体的动能表达式为Ek=_______，物体势能减少量大小的表达式为△Ep=________．若等式_________成立，则验证了机械能守恒定律．‎ ‎【答案】 (1). 刻度尺，低压交流电源 (2). 点迹清晰，第1、2两点间距离接近‎2mm (3). (4). (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]实验时我们要测和速度，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源：低压交流电源，和测下落高度和位移时需要的：刻度尺；‎ ‎(2)[2]处理数据时，本实验需要验证，因为初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，在0.02s内的位移为‎2mm，所以选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近‎2mm的纸带来处理数据；‎ ‎(3)[3]根据匀变速直线运动特点可知：‎ 因此其动能的增加量为：‎ ‎[4]重力势能的减小量：‎ ‎[5]需要验证了机械能守恒定律，则需要验证重力势能的减小量与动能的增加量相等，即需要等式成立．‎ 三.计算题 ‎17.如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，经过一段距离后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，最后落在地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D两点间的距离为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力，试求：‎ ‎(1)小球与B点碰撞后的瞬时速度v的大小？‎ ‎(2)小球落地点C与D点的距离s ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球从到的过程中，则有：‎ 解得小球与点碰撞后的速度的大小：‎ ‎(2)小球从到的过程中，做平抛运动，则有：‎ 解得小球落地点与点的距离：‎ ‎18.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至距地面高度为h1近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火，实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道上，然后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道，如图所示，已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R ‎，地球表面重力加速度为g. ‎ ‎(1)求出卫星在近地点A的加速度大小a；‎ ‎(2)求出远地点B距地面的高度h2；‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设地球的质量为，在地球表面，物体的重力等于万有引力，有：‎ 卫星在点时，由牛顿第二定律得：‎ 联立可得：‎ ‎(2)点位于同步卫星轨道上，卫星所受万有引力提供向心力，有：‎ 可得：‎ 解得：‎ ‎19.‎ 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象，如图所示（除2～10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线），已知在小车运动的过程中，2 s后小车的功率P＝9 W保持不变，小车的质量为‎1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：‎ ‎ ‎ ‎（1）小车所受到的阻力大小；‎ ‎（2）小车在0～10 s内位移的大小x．‎ ‎【答案】（1）1.5N （2）‎‎42m ‎【解析】‎ 阻力，0~2 s时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=‎1.5 m/s2，根据牛顿第二定律得，F–Ff=ma，解得牵引力F=3 N，故A正确；第1 s时功率P=Fv=4.5 W，第14 s时功率为9 W，故B错误；前2 s，小车做匀加速直线运动，由运动学公式得，2~10 s内，根据动能定理：，解得：x2=‎39 m，0~10 s内位移x=x1+x2=‎42 m，故C正确；汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，故D错误；故选AC．‎ 点睛：本题关键分析清楚小车各段的运动规律以及力的变化情况，尤其是功率一定时，小车做加速度减小的变加速运动；要结合牛顿第二定律和动能定理求解．‎ ‎20.某实验小组做了如下实验，装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，斜面与圆弧轨道相切．将质量m＝‎0.1 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示．g＝‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)推导F与H之间的解析式 ‎(2)求圆轨道半径R；‎ ‎(3)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上，其中最低的位置与圆心O等高，求θ的值．‎ ‎【答案】（1）H－5mg ； （2）‎0.2 m. （3）45°.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球经过点时，满足竖直方向的合力提供圆周运动向心力即：‎ 从到的过程中只有重力做功，根据动能定理有：‎ 联立解得：‎ ‎(2)由题中给出图象知斜率：‎ 即：‎ 所以可得：‎ ‎(3)小球离开点做平抛运动，根据几何关系知，小球落地点越低平抛的射程越小，即题设中小球落地点位置最低对应小球离开点时的速度最小；根据临界条件知，小球能通过点时的最小速度为：‎ 小球落地地点在斜面上与圆心等高，故可知小球平抛时下落的距离为，则有：‎ 解得：‎ 由几何关系可知：‎ 解得：‎