湖南省衡阳市第八中学2019-2020高一物理6月月考试题(Word版附答案)

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

湖南省衡阳市第八中学2019-2020高一物理6月月考试题(Word版附答案)

1 衡阳市八中 2019 级高一第 8 次月考试题 物理(答案) 1.一小船在静水中的速度为 3 m/s,它在一条河宽 150 m、水流速度为 4 m/s 的 河流中渡河,则该小船( ) A.能到达正对岸 B.渡河的时间可能少于 50 s C.以最短位移渡河时,位移大小为 150 m D.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为 200 m 解析 因为小船在静水中的速度小于水流速度,所以小船不能到达正对岸, 故 A 错误;当船头与河岸垂直时渡河时间最短,最短时间 t= d v 船 =50 s,故 渡河时间不能少于 50 s,故 B 错误;以最短时间渡河时,沿水流方向位移 x =v 水 t=200 m,故 C 正确;当 v 船与实际运动方向垂直时渡河位移最短,设 此时船头与河岸的夹角为θ,则 cos θ=3 4 ,故渡河位移 s= d cos θ =200 m,故 D 错误. 答案 D 2、一轮船在水中匀速运行时所受阻力的大小与速率的平方成正比,发动机功率为 P 时轮船 匀速运行的速率为 v,轮船匀速运行的速率为 2v 时发动机的功率为 A.8P B.4P C.2P D.P 答案 A 轮船在水中匀速运行时所受阻力 f=kv2,匀速运动时,发动机对轮船的牵引力 F=f, 发动机功率 P=Fv=kv3,当轮船匀速运行的速率由 v 变为 2v 时,其功率变为 8P。 3.如图 2 所示,质量为 m 的物块,沿着半径为 R 的半球形金属壳内壁滑下,半 球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为 v.若物体与 球壳之间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( ). 图 2 2 A.受到的向心力为 mg+mv2 R B.受到的摩擦力为μmv2 R C.受到的摩擦力为μ mg+mv2 R D.受到的合力方向竖直向上 解析 物体在最低点受竖直方向的合力 Fy,方向向上,提供向心力,Fy=mv2 R , A 错误;而 Fy=FN-mg,得 FN=mg+mv2 R ,物体受滑动摩擦力 Ff=μFN= μ mg+mv2 R ,B 错误、C 正确;Ff 水平向左,故物体受到的 Ff 与 Fy 的合力, 斜向左上方,D 不正确. 答案 C 4.如图 8 所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随 甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为 r 甲∶r 乙=3∶1,两圆盘和小物 体 m1、m2 之间的动摩擦因数相同,m1 距 O 点为 2r,m2 距 O′点为 r,当甲 缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ). 图 8 A.滑动前 m1 与 m2 的角速度之比ω1∶ω2=3∶1 B.滑动前 m1 与 m2 的向心加速度之比 a1∶a2=1∶3 C.随转速慢慢增加,m1 先开始滑动 D.随转速慢慢增加,m2 先开始滑动 解析 由题意可知,线速度 v 甲=v 乙,又 r 甲∶r 乙=3∶1,则ω甲∶ω乙=1∶3, m1、m2 随甲、乙运动ω1=ω甲,ω2=ω乙,则ω1∶ω2=1∶3,故 A 错;由 a= rω2 得 a1=2rω2甲=2rω21,a2=rω2乙=rω22,a1∶a2=2ω21∶ω22=2∶9,故 B 错; 3 m1、m2 所受向心力由摩擦力提供,则 a1= f1 m1 ,a2= f2 m2 ,f1max=μm1g,f2max= μm2g,a1≤μg,a2≤μg,又 a1∶a2=2∶9,故 m2 先滑动,选 D. 答案 D 5.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运 动,动能减小为原来的1 4 ,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的( ). A.向心加速度大小之比为 4∶1 B.角速度之比为 8∶1 C.周期之比为 1∶4 D.轨道半径之比为 1∶2 解析 根据 Ek=1 2mv2 得 v= 2Ek m ,所以卫星变轨前、后的速度大小之比为 v1 v2 =2 1.根据 GMm r2 =mv2 r ,得卫星变轨前、后的轨道半径之比为r1 r2 =v22 v21 =1 4 ,选 项 D 错误;根据 GMm r2 =ma,得卫星变轨前、后的向心加速度大小之比为a1 a2 = r22 r21 =16 1 ,选项 A 错误;根据 GMm r2 =mω2r,得卫星变轨前、后的角速度之比为 ω1 ω2 = r32 r31 =8 1 ,选项 B 错误;根据 T=2π ω , 得卫星变轨前、后的周期之比为 T1 T2 =ω2 ω1 =1 8 ,选项 C 正确. 答案 B 6.“嫦娥二号”卫星发射后直接进入近地点高度 200 千米、远地点高度约 38 万千米的地月转移轨道直接奔月。当卫星到达月球附近的特定位置时,如图 2 所示,卫星就必须“急刹车”,也就是近月制动,以确保卫星既能被月球 准确捕获,又不会撞上月球,并由此进入近月点 100 千米、周期 12小时的椭 圆轨道 a.再经过两次轨道调整,进入 100 千米的极月圆轨道 b,轨道 a 和 b 相切于 P 点.下列说法正确的是( ) 4 图 2 A.“嫦娥二号”卫星的发射速度大于 7.9 km/s,小于 11.2 km/s B.“嫦娥二号”卫星的发射速度大于 11.2 km/s C.“嫦娥二号”卫星在 a、b 轨道经过 P 点的速度 va=vb D.“嫦娥二号”卫星在 a、b 轨道经过 P 点的加速度分别为 aa、ab,则 aavb,但万有引力相同,加速度相 同,C、D 错误. 答案:A 7.如图 9 所示,两个3 4 竖 直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径 R 相同,左 侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑.在两轨 道右侧的正上方分别将金属小球 A 和 B 由静止释放,小球距离地面的高度分 别为 hA 和 hB,下列说法正确的是( ). 图 9 A.若使小球 A 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为 2R B.若使小球 B 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为5R 2 C.适当调整 hA,可使 A 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 D.适当调整 hB,可使 B 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 解析 小球A从最高点飞出的最小速度vA= gR,由机械能守恒,mghA=2mgR +1 2mv2A,则 hA=5R 2 ,A 选项不正确;小球 B 从最高点飞出的最小速度 vB=0, 由机械能守恒,mghB=2mgR,释放的最小高度 hB=2R,B 选项错误;要使 小球 A 或 B 从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,R=v0t,R=1 2gt2, 则 v0= gR 2 ,而 A 的最小速度 vA= gR>v0,A 球不可能落在轨道右端口处, 5 B 球可能,C 选项错误、D 选项正确. 答案 D 8.如图所示,固定在地面上的半圆轨道直径 ab 水平,质点 P 从 a 点正 上方高 H 处自由下落,经过轨道后从 b 点冲出竖直上抛,上升最大高度为 2 3 H,(空气阻力不计)当质点下落再次经过轨道由 a 点冲出时,能上升的最 大高度 h 为( ) A.h=2 3 H B.h=H 3 C.h<H 3 D.H 3 <h<2 3 H 答案:D 9.如图 1 所示,汽车在拱形桥上由 A 匀速率运动到 B,以下说法正确的是( ) 图 1 A.牵引力与克服摩擦力做的功相等 B.牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功 C.合外力对汽车不做功 D.重力做功的瞬时功率会变化 解析 牵引力和重力做的总功与摩擦力做的功的代数和为零,A、B 错误;因 汽车做匀速率运动,动能增量为零,故合外力对汽车不做功,C 正确;重力 做功的瞬时功率等于重力与重力方向的分速度的乘积,故瞬时功率会变化, D 正确. 答案 CD 10.质量为 2 kg 的物体,放在动摩擦因数μ=0.1 的水平面上,在水平 拉力的 作用下由静止开始运动,水平拉力做的功 W 和物体发生的位移 L 之间的关系如 图 5 所示,重力加速度 g 取 10 m/s2,则此物体( ) 6 图 5 A.在位移 L=6 m 时的速度是 3 m/s B.在位移 L=9 m 时的速度是 3 m/s C.在 OA 段运动的加速度是 2.5 m/s2 D.在 OA 段运动的加速度是 1.5 m/s2 解析:由图象可知当 L=9 m 时,W=27 J,而 Wf=-μmgL=-18 J,则 W 合 =W+Wf=9 J,由动能定理有 W 合=1 2mv2,解得 v=3 m/s,B 正确,在 A 点 时,W′=15 J,Wf′=-μmgL′=-6 J,由动能定理可得 vA=3 m/s,则 a = v2A 2L′ =1.5 m/s2,D 正确. 答案:ABD 11、如图所示,物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体 A、B 的质量都为 m。开始时细绳伸直,用手托着物体 A 使弹簧处于原长且 A 与地面的距离为 h,物体 B 静止 在地面上。放手后物体 A 下落,与地面即将接触时速度大小为 v,此时物体 B 对地面恰好无 压力,则下列说法中正确的是 A.此时弹簧的弹性势能等于 mgh– 1 2 mv2 B.此时物体 B 的速度大小也为 v C.此时物体 A 的加速度大小为 g,方向竖直向上 D.弹簧的劲度系数为 mg h AD A 与弹簧组成的系统机械能守恒,则有: 2 p 1 2mgh mv E  ,则弹簧的弹性势能: 2 p 1 2E mv mgh  ,A 正确;物体 B 对地面恰好无压力时,此时 B 的速度恰好为零,B 错 7 误;根据牛顿第二定律对 A 有: F mg ma  , F mg ,得 0a  ,故 C 错误;此时弹 簧所受的拉力大小等于 B 的重力,即 F=mg,弹簧伸长的长度为 x h ,由 F kx 得, mgk h  , 故 D 正确。 12、如图所示,足够长的传送带与水平方向的夹角为θ,物块 a 通过平行于传送带的轻绳跨 过光滑定滑轮与物块 b 相连,b 的质量为 m。开始时,a、b 及传送带均静止,且 a 不受摩擦 力作用。现让传送带逆时针匀速转动,在 b 由静止开始上升 h高度(未与定滑轮相碰)过程中 A.a 的重力势能减少 mgh B.摩擦力对 a 做的功等于 a 机械能的增量 C.摩擦力对 a 做的功等于 a、b 动能增加量之和 D.任意时刻,重力对 a、b 做功的瞬时功率大小相等 ACD 开始时,a、b 及传送带均静止,且 a 不受摩擦力作用,则有 mg=magsin θ;b 上 升 h 高度,a 下降的高度为 hsin θ,a 的重力势能减少量为 maghsin θ=mgh。摩擦力对 a 做的功等于 a、b 机械能的总增加量,且 b 由静止上升,机械能一定增加;a、b 的重力 势能之和不变,则摩擦力对 a 做的功等于 a、b 动能增加量之和。任意时刻,设 a、b 的 速度大小为 v,则重力对 a 做功的瞬时功率 Pa=magvsin θ=mgv,重力对 b 做功的瞬时功 率 Pb=mgv=Pa。 13、某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计 了一套如图甲所示的装置,图中 A 为小车,B 为打点计时器,C 为弹簧测力计,P 为小桶(内 有砂子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通 电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点. (1)该同学在一条比较理想的纸带上,将点迹清晰的某点记为零点,顺次选取一系列点,分 别测量这些点到零点之间的距离 x,计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2=v2-v02,弹 8 簧测力计的读数为 F,小车的质量为 m,然后建立Δv2-x 坐标系,通过描点法得到的图象 是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为____(填写表达式). (2)若测出小车质量为 0.4 kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为___N. 14.如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置.(g 取 9.80 m/s2) (1)选出一条清晰的纸带如图甲所示,其中 O 点为打点计时器打下的第一个点,A、B、 C 为三个计数点,打点计时器通以频率为 50 Hz 的交变电 流.用分度值为 1 mm 的刻度尺测得 OA=12.41 cm,OB= 18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点 A 和 B、B 和 C 之间 还各有一个点,重锤的质量为 1.00 kg.甲同学根据以上数 据算出:当打点计时器打到 B 点时重锤的重力势能比开始 下落时减少了______J;此时重锤的速度 vB=______m/s, 此时重锤的动能比开始下落时增加了______J.(结果均保 留三位有效数字) (2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个 点的距离 h,算出了各计数点对应的速度 v,然后以 h 为横轴、 以 2 2 1 v 为纵轴作出了如图乙所示的图线,图线的斜率近似等于______. A.19.6 B.9.8 C.4.90 (3)图线未过原点 O 的原因是______________________________________. 当打点计时器打到 B 点时, 重锤的重力势能减少量ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×18.90×10 - 2 J≈1.85 J;打 B 点时重锤的速度 vB = OC-OA 4T =27.06-12.41×10-2 4×0.02 m/s≈1.83 m/s,此时重锤的动能增加量ΔEk=1 2mvB2 =1 2 ×1.00×1.832 J≈1.67 J. 由机械守恒定律有 1 2mv2=mgh,可得 1 2v2=gh,由此可知图线的斜率近似等于重力加速度 g,故 B 正确.由 图线可知,h=0 时,重锤的速度不等于零,原因是该同学做实验时先释放了纸带,然后才合上打点计时器 的开关. 9 15.如图 10 所示,一个质量为 0.6 kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出,恰 好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机 械能损失).已知圆弧的半径 R=0.3 m,θ=60°,小球到达 A 点时的速度 vA=4 m/s.(取 g=10 m/s2)求: 图 10 (1)小球做平抛运动的初速度 v0; (2)P 点与 A 点的水平距离和竖直高度; (3)小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力. 解析 (1)小球到 A 点的速度如图所示,小球做平抛运动的初速度 v0 等于 vA 的水平 分速度. 由图可知 v0=vx=vAcos θ=4×cos 60°=2 m/s. (2)由图可知,小球运动至 A 点时竖直方向的分速度为 vy=vAsin θ=4×sin 60° =2 3 m/s, 设 P 点与 A 点的水平距离为 x,竖直高度为 h,则 vy=gt,v2y=2gh, x=v0t,联立以上几式解得 x≈0.69 m,h=0.6 m. (3)取 A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得 1 2mv2A=1 2mv2C+mg(R+Rcos θ), 代入数据得 vC= 7 m/s 10 设小球到达圆弧最高点 C 时,轨道对它的弹力为 FN,由圆周运动向心力公式 得 FN+mg=mv2C R , 代入数据得 FN=8 N, 由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小 FN′=FN=8 N,方向竖直向 上. 答案 (1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向竖直向上 16.设嫦娥三号卫星绕月球表面做圆周运动,月球绕地球也做圆周运动,且轨道 都在同一平面内.已知卫星绕月球运动的周期 T0,地球表面处的重力加速度 g, 地球半径 R0,月心与地心间的距离 r,万有引力常量为 G,试求: (1)月球的平均密度ρ; (2)月球绕地球运动的周期 T. 解析:(1)设月球质量为 m,卫星质量为 m′,月球的半径为 Rm,对于绕月球 表面飞行的卫星,由万有引力提供向心力有Gmm′ Rm2 =m′4π2 T02Rm,解得 m=4π2Rm3 GT02 , 又根据ρ= m 4 3πRm3 ,解得ρ= 3π GT02. (2)设地球的质量为 M,对于在地球表面的物体 m 表有GMm 表 R02 =m 表 g,即 GM =R02g. 月球绕地球做圆周运动的向心力来自地球引力, 即GMm r2 =mr4π2 T2 ,解得 T=2πr R0 r g. 答案:(1) 3π GT02 (2)2πr R0 r g 17、如图所示,一个半径为 R 的半球形碗固定在桌面上,碗口水平,O 点为其圆心,碗的 内表面及碗口是光滑的。一根足够长的轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有小球 A(可 视为质点)和 B,当它们处于平衡状态时,小球 A 与 O 点的连线与水平线的夹角为 60°。求: 11 (1)小球 A 与小球 B 的质量比 mA∶mB。 (2)现将 A 球质量改为 4m,B 球质量改为 m,且开始时 A 球位于碗口右端的 C 点,由静止沿 碗下滑。当 A 球滑到碗底时,两球总的重力势能改变量的大小。 (3)在(2)的条件下,当 A 球滑到碗底时,B 球的速度大小。 【解析】(1)设碗的内表面对 A 球的支持力为 FN,细线中拉力为 FT,由平衡条件得 FNcos 60° =FTcos 60° ① FNsin 60°+FTsin 60°=mAg ② FT=mBg ③ 由①②③联立解得:mA mB = 3 1 。 (2)当 A 球滑到碗底时,B 球上升的高度为 2R,两球总的重力势能的减小量: ΔEp=4mgR-mg 2R=(4- 2)mgR。 ④ (3)对系统由机械能守恒定律得, (4- 2)mgR=1 2×4mvA2+1 2mvB2 ⑤ 其中 vAcos 45°=vB⑥ 解得:vB= 9 2-42 gR)( ⑦ 【答案】 (1) 3∶1 (2)(2- 2)mgR (3) 9 2-42 gR)( 18、如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量 m=1 kg、可视为质点的小物块压 缩而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右端有一 传送带 AB,长 L=5 m,物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2,与传送带相邻的粗糙水平面 BC 长 s=1.5 m,它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3,在 C 点右侧有一半径为 R 的光滑竖直圆弧与 BC 平 滑连接,圆弧对应的圆心角为θ=120°,在圆弧的最高点 F 处有一固定挡板,物块撞上挡板后会 以原速率反弹回来.若传送带以 v=5 m/s 的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的 12 机械能损失.当弹簧储存的 Ep=18 J 能量全部释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的 E 点,g 取 10 m/s2. (1)求右侧圆弧轨道的半径 R; (2)求小物块最终停下时与 C 点间的距离; (3)若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度 的可调节范围. [解析] (1)物块被弹簧弹出,由 Ep= 1 2 0 2 可知 v0=6 m/s 因 为 v0>v, 故 物 块 滑 上 传 送 带 后 先 减 速 , 物 块 与 传 送 带 相 对 滑 动 过 程 中 , 由 μ1mg=ma1,v=v0-a1t1,x1=v0t1- 1 2 11 2 解得 a1=2 m/s2,t1=0.5 s,x1=2.75 m 因为 x10,故物块会再次滑上传送带,物块在恒定摩擦力的作用下先减速至 0 再反向加速,由 运动的对称性可知其以相同的速率离开传送带,设最终停在距 C 点 x 处,有 1 2 2 =μ2mg(s-x) 解得 x= 1 3 m. (3)设传送带速度为 v1 时物块恰能到 F 点,在 F 点满足 mgsin 13 30°=m 2 从 B 到 F 过程中由动能定理可知 1 2 1 2 1 2 2 =μ2mgs+mg(R+Rsin 30°) 解得 v1= 37 m/s 设传送带速度为 v2 时,物块撞挡板后返回能再次上滑恰到 E 点, 有 1 2 2 2 =μ2mg×3s+mgR 解得 v2= 43 m/s 若物块在传送带上一直加速运动,有 1 2 m 2 1 2 0 2 =μ1mgL 知其到 B 点的最大速度 vBm= 56 m/s 综合上述分析可知,只要传送带速度 v 满足: 37 m/s ≤ ≤ 43m/s,即可满足条件.
查看更多

相关文章

您可能关注的文档