【物理】河北省行唐县第一中学2019-2020学年高一下学期6月试题(高考班) (解析版)
河北省行唐县第一中学2019-2020学年
高一下学期6月试题(高考班)
一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分。1--8题为单选题,9--12题为多选题,选对不全得2分,选错不得分)
1.A、B分别是地球上的两个物体,A在北纬某城市,B在赤道上某地,如图所示.当它们随地球自转时,它们的角速度分别是A、B,它们的线速度大小分别是vA、vB下列说法正确的是( )
A. A=B,vA
vB
C. AB,vAvB.与结论不符,故B错误;
C. AB,vAP平
选项D错误。
故选AC。
11.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中
A. 弹簧的最大弹力为μmg
B. 物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C. 弹簧的最大弹性势能为μmgs
D. 物块在A点的初速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】小物块压缩弹簧最短时有,故A错误;全过程小物块的路程为,所以全过程中克服摩擦力做的功为: ,故B正确;小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得:,故C正确;小物块从A点返回A点由动能定理得:,解得:,故D错误.
12.如图所示,质量为m的物体放在升降机的底板上,重力加速度为g。若升降机从静止开始以的加速度竖直向下运动一段位移h。下列说法正确的是( )
A. 物体所受的支持力为 B. 物体动能的增加量为mgh
C. 物体重力势能的减少量为mgh D. 物体机械能的减少量为
【答案】CD
【解析】
详解】A.根据牛顿第二定律得,可得物体所受的支持力,,故A错误;
B.合力做功,根据动能定理得,物体动能的增加量为,故B错误;
C.重力做功为,则物体重力势能减小量为,故C正确;
D.根据功能关系得知,物体机械能的减小量等于物体克服支持力做功,所以物体机械能的减少量为,故D正确;
故选CD。
二、填空题
13.在“研究平抛运动”的实验中,记录了小球在运动中的4个位置,如图所示:
(1)已知图中小方格的边长L,则小球平抛的初速度为v0=________(用L、g表示);
(2)b点的速度vb=________。(用L、g表示)
【答案】 (1). 2 (2).
【解析】
【详解】(1)由于4个位置之间的水平距离相等,可知时间间隔相等,则水平方向
2L=v0t
解得
(2) b点的竖直速度
则b点的速度
14.如图所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平,通过调整轨道的倾角以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s:
(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车(含力传感器和挡光板)的质量________(填“需要”或“不需要”);
(2)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),则对该小车实验要验证的表达式是_____________。
【答案】 (1). 不需要 (2).
【解析】
【详解】(1)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量;
(2)[2]由于光电门的宽度很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度;滑块通过光电门1速度为
滑块通过光电门2速度为
根据功能关系需要验证的关系式为
即该小车实验要验证的表达式是
15.如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置:
(1)在验证机械能守恒定律的实验中,没有必要进行的操作是________;
A.用天平测重物的质量
B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息
D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量________(选填“<”“>”或“=”)动能的增加量。
【答案】 (1). AB (2). >
【解析】
【详解】(1)A.因为我们是比较mgh、的大小关系,故m可约去比较,不需要测出重物的质量,故A符合题意。
B.我们可以通过打点计时器计算时间,不需要秒表,故B符合题意;
C.用打点计时器可以记录重物下落的时间和高度,故C不符合题意;
D.用纸带记录测量重物下落的高度,故D不符合题意。
故选AB。
(2)由于纸带通过时受到阻力和重锤受到的空气阻力,重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能,所以重力势能的减小量大于动能的增加量。
三、计算题
16.一艘敌舰正以v1=12m/s的速度逃跑,执行追击任务的飞机,在距水面高度h=320m的水平线上以速度v2=105m/s同向飞行。为击中敌舰,应“提前”投弹,空气阻力可以不计,重力加速度g取10m/s2,试求飞机投弹时,飞机与敌舰之间的水平距离。
【答案】744m
【解析】
【详解】投下的炸弹在竖直方向上做自由落体运动,则有
可得
在水平方向上以飞机的速度做匀速运动,炸弹沿水平方向飞行的距离
敌舰在同一方向上运动的距离为
飞机投弹时,飞机与敌舰之间的水平距离
17.如图所示,质量不计的硬直杆的两端分别固定质量均为m的小球A和B,它们可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动。已知OA=2OB=2l,将杆从水平位置由静止释放。求:在杆转动到竖直位置的过程中,杆对A球做了多少功?
【答案】-mgl
【解析】
【详解】小球A和B及杆组成的系统机械能守恒,设转到竖直位置的瞬间A、B的速率分别为vA、vB,杆旋转的角速度为ω,根据系统机械能守恒则有
其中
联立解得
对A球,由动能定理得
联立解得杆对A球做功为
18.如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机被能损失).已知圆弧的半径R=0.6m,θ=60°,小球到达A点时的速度vA=8m/s.g取10m/s2,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0;
(2)P点与A点的高度差;
(3)小球刚好能到达圆弧最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功.
【答案】(1)v0=4m/s (2)h=2.4m (3)Wf=12J
【解析】
【详解】(1)由题意知小球到A点的速度vA沿曲线上A点的切线方向,对速度分解如图所示:
小球做平抛运动,由平抛运动规律得:
v0=vx=vAcos θ=4 m/s
(2)小球由P至A的过程由动能定理得:
mgh=mvA2-mv02
解得:h=2.4 m
(3)小球恰好经过C点时,在C点由牛顿第二定律得:
mg=m
解得:vC= m/s
小球由A至C过程由动能定理得
-mg(Rcos θ+R)-Wf=mvC2-mvA2
解得:Wf=12J
19.如图所示,物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端,在A的上方O点用细线悬挂一小球C(可视为质点),线长L=0.8 m。现将小球C拉至水平无初速度释放,并在最低点与A物体发生水平正碰,碰撞后小球C反弹的最大高度为h=0.2 m。已知A、B、C的质量分别为、和,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,A、C碰撞时间极短,且只碰一次,取重力加速度g=10 m/s2:
(1)求小球C与物体A碰撞前C的速度大小;
(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小;
(3)若物体A未从小车B上掉落,小车B的最小长度为多少?
【答案】(1)4 m/s;(2) 1.5m/s;(3)0.375 m
【解析】
【详解】(1)小球碰撞前在竖直平面内做圆周运动,根据机械能守恒定律则有
解得
(2)设A、C碰撞后的速度大小分别为、,由能量守恒可得
解得
A、C碰撞,由动量守恒可得
解得
(3)设A在B上相对滑动的最终速度为v,相对位移为x,由动量守恒则有
可得
由能量守恒可得
解得
要使A不从B车上滑下,小车的最小长度为0.375m