2018-2019学年广东省中山市第一中学高一下学期第二次（5月）段考物理试题（解析版）

2018-2019学年广东省中山市第一中学高一下学期第二次（5月）段考物理试题（解析版）

中山市第一中学2018-2019学年度第二学期 高一级第二次段考物理试题 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ ‎1.如图所示，电风扇同一扇叶上的P、Q两点到转轴的距离分别为、，且，电风扇正常转动时（）‎ A. P点的线速度比Q点的线速度小 B. P点的角速度比Q点的角速度小 C. P点的线速度比Q点的线速度大 D. P点的角速度比Q点的角速度大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】P、Q两点同轴做匀速转动，角速度相等，设为，由图可知Q点转动的半径大，P点转动的半径小；由公式，相等，则P、Q两点的线速度大小关系为；故A正确。‎ ‎2.对于做曲线运动物体的受力情况，下列说法正确的是 A. 物体在变力或恒力作用下都有可能做曲线运动 B. 物体只有在变力作用下才能做曲线运动 C. 物体所受的合力方向可能与速度方向在同一直线上 D. 物体所受的合力方向一定在不断改变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体所受的合力与速度方向在同一直线上，物体做直线运动，物体所受的合力与速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动物体做曲线运动还是直线运动与力的大小无关．‎ ‎【详解】物体在恒力或变力作用下都有可能做曲线运动，例如平抛运动，物体受恒力，匀速圆周运动，物体受变力，故A正确，B错误；做曲线运动的条件是物体所受的合力与速度方向不在同一直线上，物体所受的合力方向不可能与速度方向在同一直线上，故C 错误．做曲线运动的条件是物体所受的合力与速度方向不在同一直线上，但方向不一定发生变化，如平抛运动故D错误．故选A.‎ ‎【点睛】掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动．‎ ‎3.关于功率，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 力越大，则该力的功率就越大 B. 功率小说明物体做功少 C. 机器做的功越多，说明其功率越大 D. 单位时间机器做功越多，其功率越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据P=Fv，力大F，但F与v的乘积不一定大，故功率不一定大，故A错误；功率小说明物体做功慢，故B错误；机器做的功越多，根据：，不能说明其功率大，故C错误；根据，单位时间机器做功越多，其功率越大，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎4.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A.B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为。从抛出开始计时，质点到A点与质点运动到B的时间之比是()‎ A. B. C. D. 条件不够，无法求出 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设初速度为，将A、B两点的速度分解，在A点：，解得：；在B点：，解得：，则，故B正确。‎ ‎5.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的a倍，质量是地球的b倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为T，已知引力常量为G，则该行星的平均密度为　　‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. 条件不足，无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对于近地卫星，设其质量为m，地球的质量为M，半径为R，根据万有引力提供向心力：，得地球的质量，地球的密度为，密度公式为，已知行星的体积是地球的a倍，质量是地球的b倍，则得行星的平均密度是地球的倍，所以该行星的平均密度为，故C正确。‎ ‎6.如图所示，质量相等的A，B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）‎ A. 它们所受的摩擦力 B. 它们的线速度 C. 它们的运动周期 D. 它们的角速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 对两物块进行受力分析知：水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则f=mω2r，由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为RA>RB，故fA>fB，故A正确；‎ B. 由v=ωr，ωA=ωB，RA>RB，可知：vA>vB，故B错误；‎ C. 根据T=2π/ω，ωA=ωB，可知：TA=TB，故C错误；‎ D. 由于A.B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故D错误；‎ 故选：A.‎ ‎7.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为 A. mgh，减少 B. mgh，增加 C. ，增加 D. ，减少 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球释放时的相对高度是H，重力势能是mgH；小球落地时的重力势能为：Ep1=-mgh；整个过程中小球重力势能的减小为：△Ep=mg•△h=mg（H+h）；故选D。‎ ‎8.如图，用同种材料制成一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为()‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. mgR ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由动能定理可知(1－μ)mgR，B对；‎ 二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）‎ ‎9.如图，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4Kg的木块A，沿光滑水平面以的速度运动，并压缩弹簧，则下列说法正确的是 A. 在压缩弹簧的过程中，木块A的机械能守恒 B. 在压缩弹簧的过程中，木块A与弹簧系统的机械能守恒 C. 当木块的速度为时，弹性势能为40J D. 弹簧的最大弹性势能为50J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】弹簧的弹力对木块做负功，木块的减小转化为弹簧的弹性势能，木块A的机械能不守恒。故A错误；在压缩弹簧的过程中，只有弹簧的弹力做功，木块A与弹簧系统的机械能守恒，故B正确；当木块的速度为2m/s时，弹性势能为：，故C错误；由木块和弹簧组成的系统机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能等于木块的初动能，为：，故D正确。‎ ‎10.唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽160m的河，他们在静水中划船的速度大小为，河水的流速为。对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是()‎ A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船 B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】当静水速度垂直于河岸时，渡河 时间最短，因此要想节省时间就得朝着正对岸划船，故悟空说的正确；‎ 因在静水中划船的速度大小为3m/s，河水的流速为5m/s(大于船在静水的速度，当合速度与船速度垂直时，渡河的位移最小，此时船头偏向上游，但渡河位移要偏向下游，不可能到达正对岸的，因此八戒说得正确，而唐僧与沙僧都错误.‎ 综上所述，故AC错误，BD正确.‎ 故选：BD。‎ ‎11.如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点由静止自由滑下，通过最低点时，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 小球对轨道底端压力是相同的 B. 小球对轨道底端的压力是不同的，半径小的压力大 C. 通过最低点的速度不同，半径大的速度大 D. 通过最低点时向心加速度是相同的 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 小球释放后运动到最低点的过程中，只有重力做功有，解得，故选项C正确；在最低点小球的向心加速度为，故选项D正确；在半圆轨道的最低点对小球，有，可得FN=3mg，选项A正确。‎ ‎12.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，则下列说法正确的是()‎ A. 该卫星需在Q点点火加速才能进入同步轨道II B. 卫星在同步轨道II上的运行速度小于在轨道I上Q点的速度 C. 卫星在轨道I上Q点的加速度大于在轨道II上Q的加速度 D. 如果要把该同步卫星回收且在P点着陆可在轨道II上的Q点通过点火减速实现 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故A正确；从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度。故B错误；根据，得，沿轨道Ⅱ运行时，因此在Q点卫星在轨道I的加速度等于在轨道II的加速度，故C错误。要把该同步卫星回收，卫星在Q点是做近心运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力小于万有引力，所以应给卫星减速，减小所需的向心力。所以卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ，故D正确。‎ ‎13.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度别为和，则下面说法正确的是　　‎ A. 物体做减速运动 B. 物体做加速运动 C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分运动，‎ 沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，重物的速度，所以，汽车匀速运动，随减小，则增大，所以物体向上做变加速直线运动，故BD正确，AC错误；‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分运动，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小。‎ ‎14.质量为的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿粗糙水平面做直线运动内F与运动方向相反，内F与运动方向相同，物体的图象如图，取，则　　‎ A. 拉力F的大小为100N B. 物体在4s时拉力的瞬时功率为120W C. 4s内拉力所做的功为-480J D. 4s内物体克服摩擦力做功为480J ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】0～2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，匀加速过程加速度大小为：，根据牛顿第二定律有： ，联立解得：，故A错误；物体在4 s时拉力的瞬时功率为：，故B正确；4s内物体通过的位移为，，拉力做功为：，故C正确；4s内物体通过的路程为，4s内物体克服摩擦力做的功为：，故D正确。‎ 三、计算题（本大题共4小题，共44.0分）‎ ‎15.已知火星探测器在距火星表面高h轨道围绕火星做匀速圆周运动的周期为T，火星视为半径为R的均匀球体，引力常量为求以下量的表达式：‎ 火星质量．‎ 火星的第一宇宙速度．‎ ‎【答案】火星的质量为火星的第一宇宙速度为 ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 得火星的质量为：．‎ 根据 得第一宇宙速度为：．‎ ‎16.如图所示，竖直平面内的轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上一个半径为R的圆轨道。小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，接触面均光滑。‎ 求斜面高h；‎ 求小球在B点时对轨道的压力．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】小球刚好到达C点时，由重力提供向心力：‎ 小球从A到C过程，由机械能守恒定律得：‎ 解得：；‎ 过程有：‎ B点有：‎ 得：‎ 根据牛顿第三定律，压力 ‎17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．‎ 求绳断时球的速度大小；‎ 求球落地时的速度大小v2？‎ 改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳能承受的最大拉力大小为，设手离地面高度为d，绳长为l，‎ 对小球在最低点列牛顿第二定律方程，有：，‎ 得；‎ 设绳子断后球的飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：，‎ 绳断后竖直方向球做自由落体运动，落地时竖直分速度：，‎ 所以=10m/s 设绳子长为l，绳子断时球的速度为，，得，‎ 绳子断后球做平抛运动，时间为，有，，‎ 得，‎ 当时x有极大值：。‎ ‎18.如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球静置于地面，并用手托住b球，使轻绳刚好绷紧，此时b球距地面高度由静止释放b球，在b球着地前的瞬间，a球立即与轻绳脱离已知，，g取，不计空气阻力求：‎ 球着地时的速度大小；‎ 球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间．‎ 若以地面为零势能面，求a球再次回到地面前的机械能 ‎【答案】球着地时的速度大小是；‎ 球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间是．‎ 球再次回到地面前的机械能是8J ‎【解析】‎ ‎【详解】下落的过程，对小球a和b，由系统的机械能守恒得：‎ 代入数据得：‎ 球脱离轻绳后做竖直上抛运动，可以看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，小球a落地时通过的位移为，由运动学规律得：‎ 解得：，舍去 脱离绳子之后，a球机械能守恒 ‎ ‎