2019-2020学年宁夏青铜峡市高级中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

2019-2020学年宁夏青铜峡市高级中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

青铜峡市高级中学高二上学期开学考试物理试题 一．单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把正确选项的字母填在答题卷上。）‎ ‎1. 下列说法符合史实的是（ ）‎ A. 牛顿首先发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量数值 D. 牛顿首先发现了海王星和冥王星 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；‎ B项：牛顿发现了万有引力定律，故B错误；‎ C项：卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C正确；‎ D项：亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥五星，故D错误。‎ ‎2.汽车发动机的额定功率为80kW，它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为‎20m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（ ）‎ A. 8000N B. 4000N C. 2500N D. 1600N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车匀速运动,说明汽车处于受力平衡状态,此时汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等,由可以求得 A. 8000N 与计算不符，故A不符合题意 B. 4000N 与计算相符，故B符合题意 C. 2500N与计算不符，故C不符合题意 D. 1600N与计算不符，故D不符合题意 ‎3.如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是‎4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是‎3.0m/s，则跳伞员着地时的速度(　　)‎ A. 大小为‎5.0 m/s，方向偏西 B. 大小为‎5.0 m/s，方向偏东 C. 大小为‎7.0 m/s，方向偏西 D. 大小为‎7.0 m/s，方向偏东 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 将跳伞员的速度分解，竖直分速度还是‎4m/s，当水平分速度为‎3m/s，根据平行四边形定则得，合速度为‎5m/s，方向偏西。故A正确，B、C错误。‎ 故选A。‎ ‎4.如图所示，甲、乙两个物体分别被放在地球上的A、B两处，当它们随地球一起转动时，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 甲线速度大于乙的线速度 B. 甲的线速度等于乙的线速度 C. 甲的角速度大于乙的角速度 D. 甲的角速度等于乙的角速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】CD.甲乙两个物体随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,故C不符合题意；D符合题意；‎ AB.乙的半径大于甲的半径,由线速度和角速度的关系知乙的线速度大于甲的线速度,故AB不符合题意.‎ ‎5.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（　　）‎ A. 卫星的向心加速度减小到原来的 B. 卫星的角速度减小到原来的 C. 卫星的周期增大到原来的8倍 D. 卫星的半径增大到原来的2倍 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提向心力：，解得：，线速度变为原来的，知轨道半径变为原来的4倍。根据，可知向心加速度变为原来的，故AD错误；根据，线速度变为原来的，知轨道半径变为原来的4倍，则角速度变为原来的，故B错误；根据，角速度变为原来的，则周期变为原来的8倍，故C正确。所以C正确，ABD错误。‎ ‎6.一物块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为‎1m/s。从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力F，力F与物块的速度v随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是 A. 第1秒内水平作用力F做功为1J B. 第2秒内水平作用力F做功为1.5J C. 第3秒内水平作用力F不做功 D. 0～3秒内水平作用力F所做总功为3J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由W=Fs，在速度时间图像中，图线所围成的面积表示位移大小，所以在第1s内，水平拉力为1N，位移为‎0.5m，所以力F做功为0.5J，第2s内物体的位移为‎0.5m，则组工为1.5J。第3s内物体的位移为‎1m，做功为2J，所以0到3s内物体做功为4J，所以B对ACD错误 ‎7. ‎2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中 星‎2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是（ ）‎ A. 可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值 B. 只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 C. 运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 质量不同的地球同步卫星，运行速度不同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：A、同步卫星与地球自转同步，万有引力完全提供圆周运动向心力，故卫星轨道与地球赤道平面共面，即卫星只可以定点在赤道上空，不可能定点在北京上空，故A不正确；‎ B、同步卫星只能定点在赤道上空，据万有引力提供圆周运动向心力可知当卫星周期一定时，卫星的轨道半径相同，故B正确；‎ C、据万有引力提供圆周运动向心力由此可得卫星轨道半径越大运行速度越小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故C不正确；‎ D、由C知，v=，由于卫星距地面高度一定，故卫星的线速度大小相等，方向不同，故D正确．‎ 本题选择不正确的是，故选：AC．‎ ‎8.神舟九号与天宫一号对接前，天宫一号要由距地面较高的运行轨道，逐渐变化到距地面较低的交会对接轨道。在变轨过程中需对天官一号的运行进行监测，若每次测量中天宫一号的运动均可近似看作匀速圆周运动，某次测量天宫一号的轨道半径为r1，后一次测量天宫一号的.半径变为r2（r1>r2），以、表示天宫一号在这两个轨道上的动能，T1、T2表示天宫一号在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ）‎ A. <， B. <，‎ C. >， D. >，‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力 计算得出 显然轨道半径r越大,线速度越小,动能越小.即>故AB不符合题意 CD.由周期公式可知轨道半径r越大,卫星运动的周期越大, 即故C符合题意；D不符合题意 ‎9.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力是（　　）‎ A. 重力和支持力的合力 B. 静摩擦力 C. 滑动摩擦力 D. 重力、支持力、牵引力的合力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 本题考查的是受力分析的问题。由图可知，在水平面上转弯的摩托车所受向心力是其与地面的静摩擦力提供的。答案选B。‎ ‎10.如图所示，一个长为的轻质细杆，端固定一质量为的小球，小球以点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速度为，取。则此时杆受小球（ ）‎ A. 的拉力 B. 6N的压力 C. 24N的拉力 D. 24N的压力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动,当在最高点小球与细杆无弹力作用时,小球的速度为 ,则有 得: ‎ ‎ ‎ 小球受到细杆的支持力小球在O点受力分析:重力与支持力 解得：‎ F=6N 即杆受到小球向下的6N的压力 A.的拉力与分析不符，故A不符合题意 B. 6N的压力与分析相符，故B符合题意 C. 24N的拉力与分析不符，故C不符合题意 D. 24N的压力与分析不符，故D不符合题意 二．多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选中，有多个选项正确，请把正确选项的字母填在答题卷上。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选、多选或不选的得0分）‎ ‎11.某人在山上将石块斜向上方抛出(如图所示)，则石块落地时速度的大小与下列哪些物理量有关，(不计空气阻力)（ ）‎ A. 石块的质量 B. 石块初速度的大小 C. 石块初速度的仰角 D. 石块抛出时的高度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】在整个过程中,有动能定理可以知道 计算得出:‎ 即与初速度和高度有关 A. 石块的质量与分析不符，故A不符合题意 B. 石块初速度的大小与分析相符，故B符合题意 C. 石块初速度的仰角与分析不符，故C不符合题意 D. 石块抛出时的高度与分析相符，故D符合题意 ‎12.质量为m物体从距离地面h高处由静止开始加速下落，其加速度大小为g。在物体下落h过程中 A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的重力势能减少了mgh C. 物体的机械能减少了mgh D. 物体的机械能保持不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向加速下落，由牛顿第二定律得：mg-F=ma，解得：F=mg，由动能定理得：mgh-Fh=Ek-0，解得Ek=mgh-Fh=mgh，故A正确；物体下降，重力做功，物体重力势能减少了mgh，故B错误；物体重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故C正确，D错误。‎ 考点：动能定律及能量守恒定律。‎ ‎13.将物体以v0的速度水平抛出，物体下落过程中所受空气阻力忽略不计。当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体的竖直分速度与水平分速度大小相等 B. 物体的瞬时速度大小为v0‎ C. 物体的运动时间为 D. 物体的运动位移的大小为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.竖直分位移与水平分位移大小相等，有 ，解得t=，‎ 则竖直方向上分速度 ．故A不符合题意，C符合题意； B.此时小球的速度 故B符合题意 D.水平分位移：； 竖直分位移：； 故合位移为： 故D符合题意 ‎14.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变。‎ 由图像可知（ ）‎ A. 0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B. 0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 C. t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D. t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：功率、平均功率和瞬时功率．‎ 分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．‎ 解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．‎ B、由A的分析可知，B正确．‎ C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．‎ D、由C的分析可知，D错误．‎ 故选BC．‎ 点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．‎ 三．填空（共6分。将答案直接填写在横线上，不必写出演算过程）‎ ‎15.某同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=‎9.80m/s2，测得所用重物的质量为‎1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于 ‎ J，动能的增加量等于 J(结果保留3位有效数字)。‎ ‎【答案】2.25；2.21‎ ‎【解析】‎ 试题分析：重力势能减小=1×9.8×23×10-2J=2.25J，B点速度为，所以动能增量为=2.21J 考点：验证“验证机械能守恒定律”实验 四．计算题（共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程，有数值的题，答案中必须写出数值和单位）‎ ‎16.将质量为‎1kg的小球从某高处以‎3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为‎1.2m，小球运动中所受空气阻力忽略不计，，求：‎ ‎(1)小球在空中运动的时间；‎ ‎(2)抛出点距离地面的高度；‎ ‎(3)小球落地时重力的功率。‎ ‎【答案】(1)t=0.4s (2)h=‎0.8m (3)P=40W ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）小球在水平方向上做匀速直线运动，根据得小球在空中运动的时间 ‎（2）小球在竖直方向上做自由落体运动，根据，解得抛出点距地面的高度；‎ ‎（3）小球落地前竖直分速度；重力的瞬时功率．‎ ‎17. 神舟六号载人飞船在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行，已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，求：飞船在圆形轨道上运行的速度表达式和运行的周期表达式？‎ ‎【答案】卫星在圆形轨道上运行速度的表达式为：v=R，运行周期的表达式为：T=‎ ‎【解析】‎ 试题分析：设地球质量为M，卫星质量为m，圆轨道半径为r，‎ 根据万有引力定律和牛顿第二定律得：G=m，‎ 在地面附近：G=mg，‎ 由已知条件知：r=R+h，‎ 解得：v=R，‎ 由周期公式：T==．‎ ‎18.质量m＝‎1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移‎4m时，拉力F停止作用，接着又运动了位移‎4m时物体停止，运动过程中物体的动能随位移的图线如图所示求：‎ ‎（1）物体的初速度多大？‎ ‎（2）物体和水平面间的动摩擦因数为多大？‎ ‎（3）拉力F的大小。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体初态，由图象知：‎ ‎ ，‎ 代入数据得：‎ ‎（2）物体在‎4m-8m内，由动能定理得：‎ 代入数据，得：‎ ‎（3）物体在0‎-4m内，由动能定理得：‎ 得：‎ ‎19.如图所示，半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。、点在同一竖直直线上。质量为的小球以某一速度从点运动到点进入轨道，小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点飞出后又能落回到点，=2。求小球在点时的速度的大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 在平抛中，有，，‎ 综合得。‎ 在做圆周运动的过程中，由机械能守恒得，解之得。‎ 对CA间的运动，由动能定理得，‎ 得所求速度。‎ 本题考查的是平抛运动和圆周运动的综合题。应用平抛运动规律和圆周运动规律，结和动能定理便可解出此题。‎ ‎20. 如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑过甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑过乙轨道，最后离开．若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：‎ ‎（1）释放小球的高度h； ‎ ‎（2）水平CD段的长度。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能守恒，设小球滑过C点时的速度为vc，通过甲环最高点速度为v′，根据小球对最高点压力为零，有①‎ 取轨道最低点为零势能点，由机械守恒定律②‎ 由①、②两式消去v′，可得③‎ 同理可得小球滑过D点时的速度④‎ 小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至C点时机械能守恒，有⑤‎ 由③、⑤两式联立解得h=2.5R,因此小球释放的高度为2.5R ‎（2）设CD段长度为L，对小球滑过CD段过程应用动能定理⑥‎ 由③、④、⑥三式联立解得 考点：考查了圆周运动，机械能守恒，动能定理，‎ ‎【名师点睛】掌握向心力公式外，还熟悉了牛顿第二定律，最后比较了机械能守恒定律与动能定理的优缺点．本题中小球在轨道最高点压力为零是解题的切入点