山东省烟台市第二中学2019-2020学年高一下学期4月月考物理试题

山东省烟台市第二中学2019-2020学年高一下学期4月月考物理试题

C. gh 2 高一物理 4 月月考 (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 5 分，共 35 分．在每小题给出的四个选项中，只 有一项符合题目要求。 1．质量为 m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图。 若斜 面体和小物块一起以速度 v 沿水平方向向右做匀速直线运动，通 过一段位 移 x。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( ) A．摩擦力做正功，支持力做正功 B．摩擦力做正功，支持力做负功 C．摩擦力做负功，支持力做正功 D．摩擦力做负功，支持力做负功 2．在粗糙水平面上运动着的物体，从 A 点开始在大小不变的水平拉力 F 作用下做直线 运动到 B 点，物体经过 A、B点时的速度大小相等。则在此过程中( ) A．拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反 B．物体的运动一定不是匀速直线运动 C．拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零 D．拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零 3. 如图，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动 50 t 的 A320 客机．他把一条绳索 的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在 52 s 的时间内将客机拉动了约 40 m．假设大力士牙齿的拉力约为 5×103 N，绳子与水平方向 夹角θ约为 30°，则飞机在被拉动的过程中( ) A．重力做功约为 2.0×107 J B．拉力做功约为 1.7×105 J C．克服阻力做功约为 1.5×105 J D．合外力做功约为 2.0×105 J 4．木块 m 沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为 h 时，重力的瞬 时功率为( ) A．mg B．mg cosθ C．mg sinθ D．mg sinθ 5．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空 气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( ) 6. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m 的小球 A，若将小球 A 从弹簧原长位置由静止释放，小球 A 能够下降的最大高度为 h，若将小球 A 换为质量为 2m 的小球 B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球 B 下降 h 时 的速度大小为(重力加速度为 g，不计空气阻力)( ) A. 2gh B. gh D．0 7．一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时 间后其速度变为 v.若将水平拉力的大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变 为 2v.对于上述两个过程，用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功，Wf 1、Wf 2 分别表示 前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) A．WF2＞4WF1，Wf 2＞2Wf 1 B．WF2＞4WF1，Wf 2＝2Wf 1 C．WF2＜4WF1，Wf 2＝2Wf 1 D．WF2＜4WF1，Wf 2＜2Wf 1 2gh 2gh gh 2 2gh 2 2 二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分．在每小题给出的四个选项中有多 项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。 8．美国宇航局的“战神ⅠⅩ”火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。它是人类 有 史以来威力最大的火箭，这也是美国重返月球的第一步。据悉，若干年后“奥莱恩”载人 飞船 将被“战神ⅠⅩ”火箭送入月球轨道，若以 T 表示“奥莱恩”在离月球表面高度 h 处 的 轨道上做匀速圆周运动的周期，以 R 表示月球的半径，则( ) A．“奥莱恩”运行时的向心加速度为 4π2R T2 B．“奥莱恩”运行时的向心加速度 4π R＋h T2 C．月球表面的重力加速度为 4π2R T2 D．月球表面的重力加速度为 4π R＋h T2R2 9．质量为 2 kg 的物体被人由静止开始向上提升 2.5 m 后速度达到 2 m/s，g 取 10 m/s2， 则下列判断正确的是( ) A．人对物体做的功是 54 J B．合外力对物体做功 4 J C．物体克服重力做功 50 J D．人对物体做的功等于物体增加的机械能 10．重物 m 系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧 的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说， 下列说法正确的是( ) A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小 B．重物的重力势能最小时，动能最大 C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小 D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大 三、填空题：本题共 1 小题，共 10 分。把答案填写在答题卡中相应位置上。 11．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。当气 垫导 轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方，滑块运动时与导轨间的阻力可忽 略不计。在气垫导轨上相隔一定距离 L 的两处安装两个光电传感器 A、 B，滑块 P 上 固定 一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器 会输出高电压，两光电传感器采集数据后与 计算机 相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条 经过光电传感器 A、 B 时，通过计算机可以得到如 图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图线。 (1) 当采用图甲的实验装置进行实验时，下列说法中正确的是 ； A. 滑块 P 机械能守恒 B.钩码 Q 机械能守恒 C. 滑块 P 和钩码 Q 组成的系统机械能守恒 D.以上三种说法都正确 (2)实验前，接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 △t1 △t2(选填“>”“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。 (3)滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连，将滑块 P 由图甲所 示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、遮光条宽度 d、滑块质量 M、 钩码质量 m 已知，若上述物理量间满足关系式 ，则表明 在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。 (4)若遮光条宽度 d=8.400mm，A、B 间的距离 L=160.00cm，△t1=8.40×10−3s，△t2=4.20×10−3s， 滑块质量 M=180g，钩码 Q 质量 m=20g，则滑块从 A 运动到 B 的过程中系统势能的减少量 △Ep= J，系统动能的增量△Ek= J.(g=9.80m/s2，计算结果保留三位有效数字) 3 四、计算题：本题共 3 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 12．(10 分)如图所示，竖直平面内半径为 R=0.5m 的光滑半圆形轨道，与水平轨道 AB 相连接，AB 的长度为 x=2.5m.一质量为 m=1kg 的小球，在水平恒力 F 作用下由静止开始从 A 向 B 运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3，到 B 点时撤去力 F，小球沿圆轨道 运动到最高点时对轨道的压力为 40N，重力加速度为 g.求： (1)小球在 C 点的速度大小； (2)恒力 F 的大小． 13. (15 分)如图甲所示，质量 m＝2 kg 的物体静止在光滑的水平面上，t＝0时刻，物体 受到一个变力 F 作用，t＝1s 时，撤去力 F，某时刻物体滑上倾角为 37°的粗糙斜面；已知物 体从开始运动到斜面最高点的 v－t 图象如图乙所示，不计其他阻力，g 取 10 m/s2.求： (1) 变力 F 做的功． (2)物体从斜面底端滑到最高点过程中 克服摩擦力做功的平均功率． (3)物 体回到出发点的速度． 14. (15 分)如图，倾角为 37°的粗糙斜面 AB 底端与半径 R＝0.4 m 的光滑半圆轨道 BC 平 滑相连，O 点为轨道圆心，BC 为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C 两点等高．质量 m＝1kg 的滑块从 A 点由静止开始下滑，恰能滑到与 O 点等高的 D 点，g 取 10 m/s2. (1)求滑块与斜 面间的动摩擦因数μ； (2)若使滑块能到达 C 点，求滑块从 A 点沿斜面滑下时的初速度 v0 的最小值； (3)若滑块离开 C 点的速度大小为 10 m/s，求滑块从 C 点飞出至落到斜面上所经历的时间 t. 5 1 5 3 3 F 参考答案： 一．单选：1. B 2. C 3. B 4. D 5. C 6. B 7. C 二. 多选：8. BD 9. ABCD 10.ACD 三．填空题：11.⑴ C ⑵ = ⑶ mgL 1 (M m)( d )2 1 (M m)( d )2 ，⑷ 0.314 0.300 。 2 四．计算题：12. ⑴5m/s ⑵12N t2 2 t1 解答：(1)由牛顿第三定律知 C 点轨道对小球的弹力为： FN 40N 小球 C 点时，受到重力和和轨道对球向下的弹力，由牛顿第二定律得: 2 FN mg m R 解得:5m/ s ； (2)从 A 到 C 过程中，由动能定理得: Fx mgxmg2R 1 m2 0，则: F 12N 。 2 答：(1)小球在 C 点的速度大小为 5m/s；(2)恒力 F 的大小为 12N。 13. ⑴100J ⑵ 40W ⑶ 2 m /s 解析:（1）变力 F 做的功:WF  1 m2  2 1 2102 2 J 100J ； （2）物体在斜面上运动的距离: x 1 10(3 2)m 5m ； 2 则: mgxsin370 W 01 m2 ，解得:W 40J ；平均功率为: P Wf 40W ； f 2 1 f t （3）物体上滑和下滑的距离相等，克服摩擦力做的功相等，则:2W 1 m2 1 m2 ，解 得:2 2 m/ s ；在水平面上匀速运动，速度不变； f 2 2 2 1 14. ⑴ 0.375 ⑵ 3m / s ⑶ 0.1s 解答：(1)滑块由 A 到 D 过程，根据动能定理，有： mg(2R R) mgcos370  2R 0sin370 解得:0.375 2 (2)若滑块能到达 C 点,根据牛顿第二定律有： N  mg m C R FN 0 则得：C  2m /s A 到 C 的过程，根据动能定理有： mgcos370  2R 1 m2 1 m2 sin370 2 C 2 0 联立解得：0  2 m / s ，所以初速度0 的最小值为 2 1 m/ s . 2 (3)滑块离开 C 点做平抛运动，则有： x Ct 由几何关系得：tan370 2R y x y  gt 2 联立得：5t 2 7.5t 0.8 0 解得：t 0.1s gR