2018-2019学年甘肃省静宁县第一中学高一下学期第二次月考物理试卷（解析版）

2018-2019学年甘肃省静宁县第一中学高一下学期第二次月考物理试卷（解析版）

静宁一中2018-2019学年度第二学期高一级第二次月考试题 物理 一、选择题 ‎1.关于曲线运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下一定做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，其速度大小一定变化 D. 做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向一定不在同一条直线上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A：物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A项错误．‎ B：物体在方向始终与速度共线、大小改变的力作用下做直线运动，即物体在变力作用下可能做直线运动．故B项错误．‎ C：做曲线运动的物体，其速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故C项错误．‎ D：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一直线上，故D项正确．‎ ‎2.关于摩擦力做功下列说法中正确的是（ ）‎ A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B. 静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功 D. 系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但是滑动摩擦力对物体可以做负功，也可以做负功，也可能不做功，选项A错误；静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，但是静摩擦力对物体可以做负功，也可以做负功，也可能不做功，选项B错误；静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功，选项C正确；系统内相互作用的两物体间一对静摩擦力做功的总和一定等于零，但是系统内相互作用的两物体间一对滑动摩擦力做功的总和一定为负值，选项D错误；故选C.‎ ‎【点睛】功等于力与力的方向上的位移的乘积，这里的位移是相对于参考系的位移；静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反.‎ ‎3.如图所示，小孩和大人都以水平推力匀速推动相同的木箱在相同的粗糙路面走同样的位移，已知推箱子的速度大小如图，则此过程中(　　)‎ A. 大人做的功多 B. 大人和小孩做的功一样多 C. 两者克服摩擦力的功不一样多 D. 大人和小孩做功的功率一样大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC：小孩和大人都以水平推力匀速推动相同的木箱在相同的粗糙路面走，两木箱受到的摩擦力大小相等，小孩和大人所用的推力相等，走同样的位移，大人和小孩做的功一样多，两者克服摩擦力的功一样多．故AC两项错误，B项正确．‎ D：小孩和大人所用的推力相等，小孩和大人推箱子的速度不同，据可知，大人和小孩做功的功率不一样大．故D项错误．‎ ‎4.从空中以40m/s的初速度水平抛出一重为10N的物体．物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）‎ A. 300W B. 400W C. 500W D. 700W ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】重物在竖直方向分速度为vy=gt=30m/s；重力的功率P=mgvy=300W。故A正确，BCD错误。‎ ‎【点睛】本题难度较小，公式P=Fv中的v是在F方向上的分速度 ‎5.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（ ）‎ A. 小于拉力所做的功 B. 等于拉力所做的功 C. 等于克服摩擦力所做的功 D. 大于克服摩擦力所做的功 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示：‎ 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误。故选A 点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。‎ ‎6.如图是质量的质点在水平面上运动的象，以下判断正确的是 A. 在t=1.0s时，质点的加速度为零 B. 在0-2.0s时间内，合力对质点做功为零 C. 在1.0-3.0s时间内，质点的平均速度为lm/s D. 在1.0-4.0s时间内，合力对质点做功的平均功率为6W ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A、速度时间图线的斜率表示加速度，在t=1．0s时，速度为零，但是斜率不为零，则加速度不为零，故A错误．B、在0～2．0s时间内，初末速度的大小相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力对质点做功为零，故B正确．C、在1．0～3．0s时间内，质点的位移x=3m，根据平均速度的定义式知，质点的平均速度v＝x/t＝3/2m/s＝1．5m/s，故C错误．D、在1．0～4．0s时间内，动能的变化量△Ek＝6J，则合力做功为6J，合力做功的平均功率P=W/t＝63W＝2W，故D错误．故选B．‎ 考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；功的计算．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的含义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道合力做功等于动能的变化量．‎ ‎7.“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，其运动经过简化可以看成圆锥摆模型。如图所示，质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为L的悬线与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是 A. 小球受重力、拉力和向心力的作用 B. 悬线对小球的拉力 C. 保持角速度不变，增大小球质量，则夹角θ将减小 D. 小球运动的角速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A：对摆球受力分析，摆球受重力、拉力的作用．故A项错误．‎ BCD：摆球受力情况如图，竖直方向上有，水平方向上有；由几何关系有，联立解得：悬线对小球的拉力、小球运动的角速度；由知，保持角速度不变，增大小球质量，夹角θ不变．故BC两项错误，D项正确．‎ ‎8.质量为的汽车发动机的额定功率为60kW，汽车从静止开始，以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变，所受阻力恒为车重的0.1倍，g取10m/s2。则 A. 汽车匀加速运动的时间为15s B. 汽车能达到的最大速度为20m/s C. 3s末汽车的瞬时功率为 D. 当汽车的速度为12m/s时，加速度为2.5 m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、由牛顿第二定律得，匀加速运动的牵引力为： 设保持匀加速时间为，匀加速能达到的最大速度为， 则此时有： 由功率公式： 联立代入数据解之得：，故选项A错误；‎ B、当汽车的牵引力减小到等于阻力时，汽车的速度达到最大，根据得最大速度为：，故选项B错误；‎ C、由选项A分析可知：末汽车处于匀加速阶段，则速度为：‎ 则该时刻瞬时功率为：，故选项C正确；‎ D、当汽车的速度为12m/s时，牵引力为：‎ 则根据牛顿第二定律可知：，‎ 则：，故选项D错误。‎ 点睛：解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，知道当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大，对于这类问题，灵活应用牛顿运动定律和功率公式求解。‎ ‎9.如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中(　　)‎ A. 小球的加速度在ab段不变，在bc段逐渐减小 B. 小球在b点时速度最大 C. 小球克服弹簧弹力做的功大于重力做的功 D. 到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB：小球在ab段只受重力，做自由落体运动，速度增大；小球在b点接触弹簧后，受弹簧弹力和重力，弹簧弹力先小于重力，小球的加速度向下，，小球做加速度减小的加速运动；当弹簧弹力等于重力时，小球加速度为零，速度最大；接下来弹簧弹力大于重力，小球的加速度向上，，小球做加速度增大的减速运动直至到c点处速度为零；所以小球的加速度在ab段不变，在bc段先逐渐减小然后反向增大；小球在弹簧弹力等于重力处的速度最大．故AB两项错误．‎ C：小球由a→b→c的运动过程，应用动能定理可得，，即，即小球克服弹簧弹力做的功等于重力做的功．故C项错误．‎ D：小球由a→b→c的运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球在a、c两处速度均为零，则a到c点过程小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量．故D项正确．‎ ‎10.如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x 轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆 弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（　 　）‎ A. 0 B. Fmx0（1+π）‎ C. Fmx0（1+） D. Fmx0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根据动能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02 =，故C正确，ABD错误。故选C。‎ 点睛：本题考查了动能定理的基本运用，知道水平面光滑，拉力做功等于动能的变化量，以及知道F-x图线与x轴围成的面积表示功的大小．‎ ‎11.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两小球落地时的速率相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据动能定理知，，下落的高度相同，初动能相同，则落地的速度大小相同，故A正确； B、根据，由于落地的速度大小相等，重力与速度方向的夹角不等，则重力的瞬时功率不等，故B错误； C、下落的高度相同，则重力做功相等，故C正确； D、平抛运动的时间小于竖直上抛运动的时间，重力做功相等，根据平均功率公式可知，重力的平均功率不等，故D错误。‎ ‎12.我国原计划在2017年底发射“嫦娥五号”探测器，实现月球软着陆以及采样返回，这意味着我国探月工程“绕、落、回” 三步走的最后一步即将完成。“嫦娥五号”探测器在月球表面着陆的过程可以简化如下，探测器从圆轨道1上A点减速后变轨到椭圆轨道2,之后又在轨道2上的B点变轨到近圆轨道3。己知探测器在1轨道上周期为T, O为月球球心，C为轨道3上的一点，AC 与 AO最大夹角为，则下列说法正确的是 A. 探测器要从轨道2变轨到轨道3需要在B点点火加速 B. 探测器在轨道1的速度小于在轨道2经过B点时的速度 C. 探测器在轨道2上经过A点时速度最小，加速度最大 D. 探测器在轨道3上运行的周期为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 探测器要从轨道2到轨道3需要在B点减速，选项A错误；探测器在轨道1的速度小于在轨道3的速度，探测器在轨道2经过B点的速度大于在轨道3的速度，故探测器在轨道1的速度小于在轨道2经过B点的速度，选项B正确；探测器在轨道2上经过A点时速度最小，A点是轨道2上距离月球最远的点，故由万有引力产生的加速度最小，选项C错误；由开普勒第三定律：其中解得：，选项D正确；故选BD.‎ ‎13.如图所示，长为12m绷紧的传送带以v=4m/s的速度顺时针匀速运行，现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端，经过一段时间小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2。下列判断正确的是(　　)‎ A. 此过程小物块始终做匀加速直线运动 B. 此过程中物块先匀加速直线运动后做匀速运动 C. 此过程中因摩擦产生的热量为8J D. 此过程摩擦力对小物块做功24J ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB：小物块刚放在传送带上时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得，，则小物块的加速度；小物块加速到与传送带速度相等的位移，所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动．故A项错误，B项正确．‎ CD：小物块加速的时间，小物块加速时小物块与传送带间的相对位移，此过程中因摩擦产生的热量，此过程摩擦力对小物块做功．故C项正确，D项错误．‎ ‎14.如图所示，细绳的一端系着质量为2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为0.5kg物块B，A的重心与圆孔的距离为0.5m。并已知A与圆盘的最大静摩擦力为4N，g=10m/s2，A随水平圆盘一起转动，则水平转盘的角速度ω取以下何值可使B高度不变(　　)‎ A. 0.5rad/s B. 1.5rad/s C. 2.5rad/s D. 3.5rad/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 当物体M在此平面绕中心轴线以ω角速度转动时，当M恰好要向里滑动时，ω取得最小值为ωmin，此时M所受的静摩擦力达到最大为Fmax，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：mg−Fmax＝Mω2minr，代入数据解得ωmin=1rad/s；当M恰好要向外滑动时，ω取得最大值为ωmax，此时M所受的静摩擦力达到最大为Fmax，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：mg+Fmax＝Mω2maxr，代入数据解得ωmax=3rad/s；所以角速度范围是：1rad/s≤ω≤3rad/s，故BC正确，AD错误；故选BC。‎ 二、实验题探究题 ‎15.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为50 Hz。‎ ‎(1)实验中木板略微倾斜,这样做____。 ‎ A．是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度 C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 ‎(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1,……;橡皮筋对小车做功后,使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为______ m/s。 ‎ ‎(3)若根据多次测量数据画出的W-v草图如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是____。 ‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎(4)如果W∝v2的猜想是正确的,则画出的W-v2图象应是________。‎ ‎【答案】（1）CD （2）2 （3）AB （4）过原点一条倾斜直线 评分标准：14、15题每空2分 漏选1分，错选0分 共14分 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）该实验中要使橡皮筋对小车所做功为合外力的功，应当进行平衡摩擦力的操作，这样操作可以使橡皮筋松弛后，小车能做匀速运动，从而根据纸带求出小车匀速时的速度大小（即加速运动的最大速度），故AB错误，CD正确．故选CD．‎ ‎（2）点距均匀时的速度为匀速运动时的速度，因此有：．‎ ‎（3）图象基本为一条抛物线，因此根据数学知识可知W∝和W∝1/v 一定是不正确的，故AB错误，CD正确．故选AB．‎ ‎（4）如果W∝v2的猜想是正确的，则根据数学知识可知，画出的W一v2图象应是一条过坐标原点的倾斜直线。‎ 考点：探究功与速度变化的关系 ‎【名师点睛】此题考查了探究功与速度变化的关系试验；明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理。‎ ‎16.某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。‎ ‎(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是________。‎ A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B．实验操作时要先放小车，后接通电源 C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好 D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 ‎(2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有___________和____________。‎ ‎(3)图为实验中打出一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来___________________________。‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 刻度尺 (3). 天平 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚；‎ 由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平；‎ 恒力做功根据W=Fscosα进行计算，用平均速度代替瞬时速度的方法求出AB两点的速度，进而求出动能的改变量。‎ ‎【详解】(1) A项：实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确；‎ B项：实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误；‎ C项：在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误；D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确。‎ 故选：AD。‎ ‎(2) 由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平。‎ ‎(3) 小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx ‎，，所以小车动能的改变量为： ‎ 本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即。‎ ‎【点睛】明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。‎ 三、计算题 ‎17.如图所示，质量为2.0×103 kg汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60 m的弯路时，车速为20 m/s。求： ‎ ‎(l)此时汽车转弯所需要的向心力的大小；‎ ‎(2)若轮胎与路面间的最大静摩擦力为3×l04 N，汽车在此处安全转弯的速度不能超过多大？（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）汽车转弯所需要的向心力； （2）当速度最大时，由最大静摩擦力提供向心力，即 ‎ 则汽车拐弯的最大速度为：。‎ 点睛：根据向心力公式求出汽车转弯时所需要的向心力，根据最大静摩擦力提供向心力求出汽车安全拐弯的速度。‎ ‎18.我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径r ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：在地球表面重力与万有引力相等，月球绕地球圆周运动的向心力由万有引力提供，据此计算月球圆周运动的半径.‎ 设地球质量为M，月球质量为，根据万有引力定律得：‎ 在地球表面重力与万有引力大小相等有：‎ 联立解得：月球的半径为 ‎19.如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,AB轨道在竖直平面内,表面粗糙,B点切线水平，点O在B点的正下方，点A距水面的高度为H,OB高R。一质量为m的游客(视为质点)从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点,OD=2R,不计空气阻力，重力加速度为g,求：‎ ‎（1）游客滑到B点时的速度vB大小；‎ ‎（2）运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析: （1）游客从B点做平抛运动，有：‎ ‎；‎ 联立解得：‎ ‎（2）从Ａ到B，根据动能定理，有：‎ 可得：‎ 考点： 动能定理；平抛运动 ‎20.滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8 m髙的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进人竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D。圆弧轨道的半径为1 m ,B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角 θ=106°，斜面与圆弧相切于C点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ=1/3，g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50 kg,可视为质点。试求：‎ ‎（1）运动员（连同滑板)离开平台时的初速度v0；‎ ‎（2）运动员（连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；‎ ‎（3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离。‎ ‎【答案】(1)3m/s (2)2150N (3)1.25m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）运动员离开平台后从A至B的过程中，在竖直方向有：vy2=2gh  ① 在B点有：vy＝v0tan  ② 由①②得：v0=3m/s  ③ （2）运动员在圆弧轨道做圆周运动，由牛顿第二定律可得 N−mg＝m ④ 由机械能守恒得 mv02+mg[h+R(1−cos53°)]＝mv2 ⑤ 联立③④⑤解得N=2150N． （3）运动员从A至C过程有：mgh＝mvC2-mv02  ⑥ 运动员从C至D过程有：mgLsin+μmgLcos＝mvC2  ⑦ 由③⑥⑦解得：L=1.25m．‎ ‎【点睛】本题是一个综合性较强的题目，在题目中人先做的是平抛运动，然后再圆轨道内做的是圆周运动，最后运动到斜面上时，由于有摩擦力的作用，机械能不守恒了，此时可以用动能定理来计算运动的距离的大小．整个题目中力学部分的重点的内容在本题中都出现了，本题是一道考查学生能力的好题．‎