2018-2019学年江苏省海安高级中学高一3月月考物理试题（解析版）

2018-2019学年江苏省海安高级中学高一3月月考物理试题（解析版）

‎2018-2019学年江苏省海安高级中学高一3月月考物理试题（解析版）卷 一、单项选择题 ‎1.关于行星绕太阳运动的 下列说法中正确的是( ）‎ A. 离太阳越近的行星运动周期越短 B. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 C. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的对称中心处 D. 所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由公式=k知，离太阳越近R越小，行星运动公转周期越T越短，故A正确.‎ B、由开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且是在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故B错误. C、由开普勒第一定律可得，行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的一个焦点处，故C错误； D、同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等，故D错误.‎ 故选：A ‎2.一颗小行星环绕太阳运动，其轨道半径是地球绕太阳做匀速圆周运动半径的4倍，则这颗行星的周期是　　‎ A. 5年 B. 6 年 C. 7年 D. 8年 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据万有引力提供向心力：，解得：，由题意可知行星的公转半径是地球公转半径的4倍，则周期是地球周期的8倍，地球的周期为1年，则小行星的周期为8年，故C正确，ABD错误。‎ ‎3.在离地面高度为h处斜向上抛出一质量为m的物体，抛出时的速度为v0，当它落到地面时的速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中空气阻力对物体做的功为 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】选取物体从刚抛出到正好落地，由动能定理可得：‎ mgh+w阻=-‎ w阻=‎ ABC错误，D正确.故选：D.‎ ‎【点睛】注意题目中说的是在此过程中空气阻力对物体做的功，而非克服空气阻力做的功.‎ ‎4.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力。则车在斜坡上的最大速度。故B项正确，ACD三项正确。‎ 点睛：车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度。‎ ‎5.质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为，在物体下落高度为的过程中，下列说法正确的是 A. 物体的动能增加了 B. 物体的机械能减少了 C. 物体克服阻力所做的功为 D. 物体的重力势能减少了 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的合力做正功为mah=mgh，则物体的动能增量为mgh，故A正确；物体下落过程中，受到阻力为f=mg-ma=mg，物体克服阻力所做的功mgh，机械能减小量等于阻力所做的功；故机械能减小了mgh；故BC错误；物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减小为mgh，故D错误；故选A。‎ ‎【点睛】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．‎ ‎6.如图所示，质量为M的半圆形轨道槽放置在水平地面上，槽内壁光滑．质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到最低点的过程中，轨道槽始终静止，则该过程中 A. 轨道槽对地面的最小压力为（M＋m）g B. 轨道槽对地面的最大压力为（M＋2m）g C. 轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小 D. 轨道槽对地面的摩擦力方向先向右后向左 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、当m在最高点时，物体只受重力对半圆轨道没有压力，故此时轨道槽对地面的压力最小为Mg，故A错误；‎ B、当物体运动到最低点时，由机械能守恒可知，mv2＝mgR；由向心力公式可得mF﹣mg，解得：F＝3mg；故轨道槽对地面的压力为3mg+Mg；此时压力最大，故B错误；‎ C、当m在最高点时，物体只受重力对半圆轨道没有压力，故此时轨道槽对地面的摩擦力为零，m在下降的过程中，m对轨道的压力有沿水平方向的分量时，轨道槽受到地面水平方向的摩擦力，而在最低点时，水平分量为零，故此时摩擦力为零，故轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小，故C正确；‎ D、m在轨道左侧时，对槽的弹力有水平向左的分量，故此时地面对槽有向右的摩擦力；在最低点时，水平分量为零，此时摩擦力为零，由牛顿第三定律可知，轨道槽对地面的摩擦力方向一直向左，故D错误。‎ ‎7.如图所示的装置可以将滑块水平方向的往复运动转化为OB杆绕O点的转动，图中A、B、O三处都是转轴。当滑块在光滑的水平横杆上滑动时，带动连杆AB运动，AB杆带动OB杆以O点为轴转动，若某时刻滑块的水平速度v，连杆与水平方向夹角为，AB杆与OB杆的夹角为，此时B点转动的线速度为( )‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ A点的速度的方向沿水平方向，如图将A点的速度分解：‎ 根据运动的合成与分解可知，沿杆方向的分速度：vA分=vcosα，B点做圆周运动，实际速度是圆周运动的线速度，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度，如图设B的线速度为v′则：vB分=v′•cosθ=v′cos（90°-β）=v′sinβ 又二者沿杆方向的分速度是相等的，即：vA分=vB分 联立可得： ．故A正确，BCD错误；故选A.‎ 点睛：解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行分解，B点绕O转动的线速度为实际速度.‎ 二、多项选择题 ‎8.2018年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲固体运载火箭，成功将微厘空间一号S1卫星送入预定轨道．整星质量97kg，运行在高度700km的太阳同步轨道，该轨道为通过两极上空的圆轨道．查阅资料知地球的半径和万有引力常量，则 A. 卫星可能为地球同步卫星 B. 卫星线速度小于第一宇宙速度 C. 卫星可能通过海安的正上方 D. 利用上述条件可以计算卫星的动能 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、卫星绕地球700千米的太空轨道运动，则其轨道半径小于同步卫星，大于地球半径，则由Gm得v，卫星线速度小于第一宇宙速度，故A 错误，B正确；‎ C、此为极地卫星，卫星可能通过海安的正上方，则C正确；‎ D、根据v，r已知，可以求得速度，动能Ek，则D正确；‎ ‎9.2018年12月8日我国成功发射了嫦娥四号探测器，它实现了人类首次月球背面着陆探测.12日16时39分，探测器在距月面129km处成功实施发动机点火，约5分钟后，探测器顺利进入距月面100km的圆形轨道，运行一段时间后择机着陆月球表面，下列说法正确的有 (　　)‎ A. 探测器发射速度大于7.9km/s B. 探测器在距月面129km处发动机点火加速 C. 从点火到进入圆轨道，探测器位移是29km D. 若已知引力常量、圆形轨道半径及探测器在其上运行周期，可估算月球质量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 第一宇宙速度是最小的发生速度；探测器要进入低轨道，必须要制动减速；根据判断选项D.‎ ‎【详解】第一宇宙速度是最小的发生速度，即探测器发射速度必须要大于7.9km/s，选项A正确；探测器要进入低轨道，必须要制动减速，选项B错误；从点火到进入圆轨道，轨道的高度降低29m，而探测器位移要大于29km，选项C错误；根据可知，若已知引力常量G、圆形轨道半径r及探测器在其上运行周期T，可估算月球质量M，选项D正确；故选AD.‎ ‎10.2018年6月14日.承担嫦娥四号中继通信任务的“鹊桥”中继星抵达绕地月第二拉格朗日点的轨道，第二拉格朗日点是地月连线延长线上的一点，处于该位置上的卫星与月球同步绕地球公转，则该卫星的 A. 向心力仅来自于地球引力 B. 线速度大于月球的线速度 C. 角速度大于月球的角速度 D. 向心加速度大于月球的向心加速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，根据v=rω，a=rω2比较线速度和向心加速度的大小。‎ ‎【详解】A．卫星受地球和月球的共同作用的引力提供向心力，故A错误；‎ BC．卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，、“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据v=ωr知“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大，故B正确，C错误；‎ D．鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据a=ω2r知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故D正确。‎ 故选：BD。‎ ‎【点睛】本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意“鹊桥”中转星与月球绕地球有相同的角速度这个隐含条件。‎ ‎11.如图所示，轻质弹簧的下端固定在光滑斜面的底部，一个质量为m的物块以平行斜面的初速度v向弹簧运动．已知弹簧始终处于弹性限度范围内，则下列判断正确的是(　　)‎ A. 物块从接触弹簧到最低点的过程中，加速度大小先变小后变大 B. 物块碰到弹簧后立刻开始做减速运动 C. 物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能小于增加的弹性势能 D. 物块的动能最大时，物块的重力势能最小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 通过分析弹力和重力沿斜面方向的分量mgsinθ的大小关系来分析加速度和速度的变化；根据能量守恒关系分析重力势能、动能和弹性势能的变化.‎ ‎【详解】A．B．物块刚接触到弹簧时，弹力小于重力沿斜面的分量mgsinθ，则加速度向下，并且随弹力的增加加速度逐渐减小；当弹力等于mgsinθ时加速度为零，速度最大；以后由于弹力大于mgsinθ，则加速度变为向上，且加速度逐渐变大，速度逐渐减小到零；故物块从接触弹簧到最低点的过程中，加速度大小先变小后变大，速度先增大后减小，向下A正确，B错误；‎ C．物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能与动能之和等于增加的弹性势能，选项C正确；‎ D．当弹力等于mgsinθ时加速度为零，速度最大，而后物块还将向下运动，可知此时重力势能不是最小的，选项D错误；‎ 故选AC.‎ ‎12.如图所示，水平地面附近，小球B以初速度斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中 （ ）‎ A. A做匀变速直线运动，B做匀变速曲线运动 B. 相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大 C. A、B两球一定会相碰 D. 如果A、B不能相遇，只要足够增加B的速度即可使它们相遇 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A球做的是自由落体运动．B球做的是斜抛运动；根据受力情况和牛顿第二定律知道它们的加速度都为重力加速度，根据运动特点解决问题。‎ ‎【详解】A球做的是自由落体运动，也是匀变速直线运动，B球做的是斜抛运动，是匀变速曲线运动，故A正确；根据公式△v=a△t，由于A和B的加速度都是重力加速度，所以A相同时间内速度变化等于B的速度变化，故B错误；A球做的是自由落体运动，B球做的是斜抛运动，在水平方向匀速运动，在竖直方向匀减速运动，由于不清楚具体的距离关系，所以A、B两球可能在空中相碰；如果A、B不能相遇，只要增加B的速度，使B在水平位移增加，则可能相遇，故C错误，D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎【点睛】自由落体运动和斜抛运动都是匀变速运动．它们的加速度都为重力加速度。‎ ‎13.如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为s1，从A点以水平初速度2v向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为s2，不计空气阻力，则s1∶s2可能为(　　)‎ ‎ ‎ A. 1∶2 B. 1∶3‎ C. 1∶4 D. 1∶5‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】本题可分三种情况进行讨论：①若两次小球都落在BC水平面上，则下落的高度相同，所以运动的时间相同，水平距离之比等于水平初速度之比为1：2，故A可能；②若两次小球都落在斜面AB 上，设斜面倾角为θ，则有在沿斜面垂直的方向上（注意这只是一个分运动），小球作自由落体运动，设运动的时间分别为t1和t2，则第一次：，第二次：，可得水平位移之比：，故C可能；③若第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1：2到1：4之间，故B可能， D不可能。所以ABC正确，D错误。‎ 三、简答题 ‎14.(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．关于本实验，下列说法正确的是___________‎ A．记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离下降 B．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 C．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 D．实验中，记录小球位置的白纸不能移动 ‎(2)如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2.由图可知：照相机的闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s.B点竖直方向的分速度为________m/s.(结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). BD； (2). 10； (3). 2.5； (4). 3.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)记录小球位置的横梁不必每次严格地等距离下降，故选项A错误；实验要求小球抛出后不能接触到木板上的白纸(或方格纸)，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故选项B正确；将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，故选项C错误；实验中，记录小球位置的白纸是不能移动的，避免轨迹发生改变，选项D正确．‎ ‎(2)小球竖直方向的位移变化量Δy＝gT2，知，所以闪光的频率；小球在水平方向做匀速运动，其初速度；其在B点竖直方向的速度.‎ ‎15.在“验证机械能守恒定律”实验中，小伟所用实验装置如图甲所示．‎ ‎(1)从仪器结构和电源使用情况来看，该打点计时器是________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”)．‎ ‎(2)实验使用频率为50 Hz的交流电源，在实验各项操作正确的情况下，得到的纸带如图乙所示．‎ 小伟选取纸带上某点为计时起点，并记为计数点0，后按纸带实际打出的点取计数点，依次记为1、2、3、4、5、6、7，并将测量所得的每个计数点离计数点0的距离记录于下表中．现已求得部分打下计数点时纸带瞬时速度大小，并记入表中．根据题目信息，完成下列各小题．‎ 计数点 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 位置(cm)‎ ‎0‎ ‎0.88‎ ‎2.15‎ ‎3.74‎ ‎5.78‎ ‎8.36‎ ‎11.24‎ ‎14.26‎ 速度(m/s)‎ ‎0.54‎ ‎0.71‎ ‎1.15‎ ‎1.37‎ ‎1.48‎ ‎①打下计数点3时纸带的瞬时速度大小为________m/s；(答案保留两位有效数字)‎ ‎②小伟选取计数点0至计数点6为研究过程，根据表中的数据，判定增加的动能与减小的势能近似相等，而老师在点评时却说小伟是错误的．你认为老师点评小伟错误的理由是什么？‎ 答：____________________________________________________.‎ ‎【答案】 (1). 电磁打点计时器 (2). 0.91 (3). 因为计数点O的速度大小不等于0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)只有电磁打点计时器才需要接在学生电源上，电火花打点计时器直接接在220 V的交流电源上．‎ ‎(2)打下计数点3时纸带的瞬时速度为；‎ ‎(3)该同学计算动能变化时，默认初速度等于零。小伟验证的是 ‎ ，由于初速度不一定是零，应该验证 。‎ 四、计算题 ‎16.已知火星探测器在距火星表面高为h的轨道围绕火星做匀速圆周运动，测得探测器围绕火星飞行n圈的时间为t，火星视为半径为R的均匀球体，引力常量为G，求：‎ ‎(1)火星的质量；‎ ‎(2)火星的第一宇宙速度v。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎ (1)设火星的质量为M，火星探测器质量为m 对火星探测器： ‎ 又： ‎ 联立解得： ‎ ‎(2) 设火星的第一宇宙速度为v，火星近地卫星质量为,‎ 有： ‎ 带入(1)问M得： 。‎ 点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道第一宇宙速度等于贴近星球表面做圆周运动的速度，即轨道半径等于星球的半径。‎ ‎17.如图所示，一根直杆与水平面成θ＝37°角，杆上套有一个小滑块，杆底端N处有一弹性挡板，板面与杆垂直. 现将物块拉到M点由静止释放，物块与挡板碰撞后以原速率弹回．已知M、N两点间的距离d＝0.5m，滑块与杆之间的动摩擦因数μ＝0.25，g＝10m/s2.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：‎ ‎(1) 滑块第一次下滑的时间t；‎ ‎(2) 滑块与挡板第一次碰撞后上滑的最大距离x；‎ ‎(3) 滑块在直杆上滑过的总路程s.‎ ‎【答案】(1) 0.5s (2) 0.25m .(3) 1.5m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）滑块从A点出发第一次运动到挡板处的过程，根据牛顿第二定律可求加速度，根据位移时间关系可求下滑时间；‎ ‎（2）根据速度时间关系可求出滑块第1次与挡板碰撞前的速度大小v1，对滑块从A点开始到返回AB中点的过程，运用动能定理列式，可求出上滑的最大距离；‎ ‎（3）滑块最终静止在挡板上，对整个过程，运用动能定理列式，可求得总路程．‎ ‎【详解】(1) 下滑时加速度 mgsinθ－μmgcosθ＝ma 解得a＝4.0m/s2‎ 由d＝at2得下滑时间t＝0.5s.‎ ‎(2) 第一次与挡板相碰时的速率v＝at＝2m/s 上滑时－(mgsinθ＋f)x＝0－mv2‎ 解得x＝0.25m.‎ ‎(3) 滑块最终停在挡板处，由动能定理得 mgdsinθ－fs＝0‎ 解得总路程s＝1.5m.‎ ‎18.如图所示，半径为R的圆管BCD竖直放置，一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D后水平射出．已知小球在D点对管下壁压力大小为mg，且A、D两点在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ＝60°，不计空气阻力．求：‎ ‎(1)小球在A点初速度的大小；‎ ‎(2)小球在D点角速度的大小；‎ ‎(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功．‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小．‎ ‎（2）根据向心力公式求出小球在D点的速度，从而求解小球在D点角速度．‎ ‎（3）对A到D全程运用动能定理，求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功．‎ ‎【详解】（1）小球从A到B，竖直方向: vy2＝2gR(1＋cos 60°)‎ 解得vy＝‎ 在B点：v0＝＝.‎ ‎（2）在D点，由向心力公式得mg-mg＝‎ 解得vD＝ 　‎ ω＝＝.‎ ‎（3）从A到D全过程由动能定理：－W克＝mvD2－mv02　 ‎ 解得W克＝mgR.‎ ‎【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．‎ ‎ ‎