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文档介绍
辽宁省葫芦岛八中2017届高三上学期第二次月考物理试卷(实验班)
2016-2017学年辽宁省葫芦岛八中高三(上)第二次月考物理试卷(实验班) 一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将( ) A.半径变大,角速度变大,速率变大 B.半径变小,角速度变大,速率变大 C.半径变大,角速度变小,速率变小 D.半径变小,角速度变大,速率变小 2.一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动,如图所示,其中A点是曲线上的一点,虚线1、2分别是过A点的切线,已知该过程中物体所受到的合外力是恒力,则当物体运动到A点时,合外力的方向可能是( ) A.沿F1或F5的方向 B.沿F2或F4的方向 C.沿F2的方向 D.不在MN曲线所决定的水平面内 3.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( ) A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合 4.如图,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以FN表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,F为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是( ) A.加速过程中F≠0,F、FN、G都做功 B.加速过程中F≠0,FN不做功 C.加速过程中F=0,FN、G都做功 D.匀速过程中F=0,FN、G都不做功 5.质量为m的汽车,启动后发动机以额定功率P沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶,若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为时,汽车的加速度大小为( ) A. B. C. D.0 6.如图所示,人在岸上拉一只质量为m的船,设水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( ) A.人拉绳行走的速度为vsinθ B.人拉绳行走的速度为 C.船的加速度为 D.船的加速度为 7.取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A. B. C. D. 8.一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,Wf1、Wf2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则( ) A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1 C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1 9.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、RC=8RA,正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA:aB:aC等于( ) A.1:1:8 B.4:1:4 C.1:2:4 D.4:1:32 10.如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有( ) A.N小于滑块重力 B.N大于滑块重力 C.N越大表明h越大 D.N越大表明h越小 11.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是( ) A.轨道半径越大,周期越长 B.轨道半径越大,速度越大 C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度 D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度 12.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图所示)则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,以下说法正确的是( ) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 二.实验题:(共10分) 13.如图是某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E.测出A点距起点O的距离x1,点A、B间的距离为x2,点B、C间的距离为x3,点C、D间的距离为x4,点D、E间的距离为x5,数据如图示.已知打点计时器的频率为50Hz,自由下落的重锤质量为1kg,重力加速度为9.8m/s2.请完成以下问题(结果保留三位有效数字). (1)由纸带可知打点计时器打下点C时,重锤的速度vc= m/s. (2)从起点O到打下点C的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep= J,此过程中重锤动能的增加量△Ek= J.由此得出,在误差允许范围内,重锤重力势能的减少量等于动能的增加量,即机械能守恒. 三.计算题:(共30分) 14.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B处.已知斜面AB光滑,长度l=2.5m,斜面倾角为θ=30°.不计空气阻力,g取10m/s2.求: (1)小球p从A点滑到B点的时间; (2)小球q抛出时初速度的大小. 15.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,求: (1)小物块落地点距飞出点的水平距离s; (2)小物块落地时的动能EK; (3)小物块的初速度大小v0. 2016-2017学年辽宁省葫芦岛八中高三(上)第二次月考物理试卷(实验班) 参考答案与试题解析 一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将( ) A.半径变大,角速度变大,速率变大 B.半径变小,角速度变大,速率变大 C.半径变大,角速度变小,速率变小 D.半径变小,角速度变大,速率变小 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 【分析】人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,它的总机械能会减小,所以它的轨道的高度会降低,其他的可以根据公式做出判定. 【解答】解:人造卫星在太空运动时,它的能量包括动能和势能,发射的高度越高,需要的能量越大.因此,人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,阻力做负功,它的总机械能会减小所以它的轨道的高度会降低,运动的半径减小.根据万有引力提供向心力,即==mω2r, 得:v=,半径减小时,速度会增大; ω=,半径减小时,角速度增大. 故选:B. 2.一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动,如图所示,其中A点是曲线上的一点,虚线1、2分别是过A点的切线,已知该过程中物体所受到的合外力是恒力,则当物体运动到A点时,合外力的方向可能是( ) A.沿F1或F5的方向 B.沿F2或F4的方向 C.沿F2的方向 D.不在MN曲线所决定的水平面内 【考点】物体做曲线运动的条件. 【分析】根据图示物体由M向N做曲线运动,且轨迹关于A点对称,则为圆弧运动,故向心力与速度方向垂直,故合外力的方向沿F2的方向. 【解答】解:A、根据图示物体由M向N做曲线运动,故合外力的方向指向图F2水平线下方,故F5的方向错误,故A错误 B、同理,F4的方向错误,故B错误 C、根据图示物体由M向N做曲线运动,且轨迹关于A点对称,则为圆弧运动,故向心力与速度方向垂直,故合外力的方向沿F2的方向,故C正确 D、同理,D错误 故选C 3.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( ) A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【分析】根据开普勒定律求解. 了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同. 物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心. 通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量. 【解答】解:A、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,可能具有相同的周期,故A错误; B、沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道对称的不同位置具有相同的速率,故B正确; C、根据万有引力提供向心力,列出等式: =m(R+h),其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.故C错误; D、它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的,因此同步卫星相对地面静止不动,所以同步卫星不可能经过北京上空,故D错误; 故选:B. 4.如图,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以FN表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,F为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是( ) A.加速过程中F≠0,F、FN、G都做功 B.加速过程中F≠0,FN不做功 C.加速过程中F=0,FN、G都做功 D.匀速过程中F=0,FN、G都不做功 【考点】功的计算. 【分析】匀速过程中,人受力平衡,水平方向不受摩擦力,加速过程中,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律即可求解,力是否做功根据做功条件判断. 【解答】解:A、加速过程中,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得: ax=acosθ,方向水平向右;ay=asinθ,方向竖直向上, 水平方向受静摩擦力作用,f=ma=macosθ,水平向右, 竖直方向上有位移,所以重力和支持力都做功,在水平方向上有位移,则摩擦力也做功.故A正确,BC错误. D、匀速过程中,人受力平衡,水平方向不受摩擦力,但在竖直方向上有位移,所以重力和支持力都做功,故D错误; 故选:A. 5.质量为m的汽车,启动后发动机以额定功率P沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶,若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为时,汽车的加速度大小为( ) A. B. C. D.0 【考点】功率、平均功率和瞬时功率. 【分析】当汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,根据求出阻力,再根据P=,求出速度为时的牵引力,然后根据牛顿第二定律求出加速度. 【解答】解:当汽车匀速行驶时,有. 根据P=F′,得 由牛顿第二定律得a==.故C正确,A、B、D错误. 故选:C. 6.如图所示,人在岸上拉一只质量为m的船,设水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( ) A.人拉绳行走的速度为vsinθ B.人拉绳行走的速度为 C.船的加速度为 D.船的加速度为 【考点】运动的合成和分解. 【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度,连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动,又参与了绕定滑轮的摆动.根据船的运动速度,结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度,及船的加速度. 【解答】解:A、B、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度.如右图所示根据平行四边形定则有,v人=vcosθ;故A错误,B错误. C、对小船受力分析,如右图所示,根据牛顿第二定律,有: Fcosθ﹣Ff=ma 因此船的加速度大小为: a=,故C正确,D错误; 故选:C. 7.取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A. B. C. D. 【考点】平抛运动. 【分析】根据机械能守恒定律,以及已知条件:抛出时动能与重力势能恰好相等,分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系,从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角. 【解答】解:设抛出时物体的初速度为v0,高度为h,物块落地时的速度大小为v,方向与水平方向的夹角为α.根据机械能守恒定律得: +mgh=, 据题有: =mgh, 联立解得:v=, 则cosα==, 得:α=. 故选:B. 8.一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,Wf1、Wf2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则( ) A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1 C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1 【考点】功的计算. 【分析】根据动能定理,结合运动学公式,求出滑动摩擦力做功,从而求得结果. 【解答】解:由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为S1:S2==1:2; 两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则有滑动摩擦力做功之比Wf1:Wf2=fS1:fS2=1:2; 再由动能定理,则有:WF﹣Wf=; 可知,WF1﹣Wf1=; WF2﹣Wf2=4×; 由上两式可解得:WF2=4WF1﹣2Wf1,故C正确,ABD错误; 故选:C. 9.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、RC=8RA,正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA:aB:aC等于( ) A.1:1:8 B.4:1:4 C.1:2:4 D.4:1:32 【考点】常见的传动装置;线速度、角速度和周期、转速;向心加速度. 【分析】自行车的链条不打滑,A与B的线速度大小相等,A与C绕同一转轴转动,角速度相等.由v=ωr研究A与B角速度的关系.由向心加速度公式=ω2r,分别研究A与B和A与C的向心加速度的关系. 【解答】解:由于A轮和B轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同, 故vA=vB, ∴vA:vB=1:1 由于A轮和C轮共轴,故两轮角速度相同, 即ωA=ωC, 故ωA:ωC=1:1 由角速度和线速度的关系式v=ωR可得 vA:vC=RA:RC=1:8 ∴vA:vB:vC=1:1:8 又因为RA:RB:RC=1:4:8 根据得: aA:aB:aC=4:1:32 故选D. 10.如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有( ) A.N小于滑块重力 B.N大于滑块重力 C.N越大表明h越大 D.N越大表明h越小 【考点】向心力;牛顿第二定律. 【分析】在B点,滑块在竖直方向上的合力提供向心力,根据牛顿第二定律结合动能定理求出滑块对B点压力的大小. 【解答】解:在B点,根据牛顿第二定律有:,则N=mg+.知支持力大于重力,则压力大于重力. 根据动能定理得,.代入解得N=mg+,知N越大,表明h越大.故B、C正确,A、D错误. 故选BC. 11.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是( ) A.轨道半径越大,周期越长 B.轨道半径越大,速度越大 C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度 D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【分析】根据开普勒第三定律,分析周期与轨道半径的关系;飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,由星球的万有引力提供向心力,根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度. 【解答】解:A、根据开普勒第三定律=k,可知轨道半径越大,飞行器的周期越长.故A正确; B、根据卫星的速度公式v=,可知轨道半径越大,速度越小,故B错误; C、设星球的质量为M,半径为R,平均密度为,ρ.张角为θ,飞行器的质量为m,轨道半径为r,周期为T. 对于飞行器,根据万有引力提供向心力得:G=mr 由几何关系有:R=rsin 星球的平均密度 ρ= 联立以上三式得:ρ=,则测得周期和张角,可得到星球的平均密度.故C正确; D、由G=mr可得:M=,可知若测得周期和轨道半径,可得到星球的质量,但星球的半径未知,不能求出星球的平均密度.故D错误. 故选:AC. 12.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图所示)则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,以下说法正确的是( ) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、和向心力的表达式进行讨论即可. 【解答】解:A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有 解得: v= 轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A错误; B、ω= 轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上线速度较小,故B正确; C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得:a=,所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度.故C错误,同理可知D正确. 故选BD 二.实验题:(共10分) 13.如图是某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E.测出A点距起点O的距离x1,点A、B间的距离为x2,点B、C间的距离为x3,点C、D间的距离为x4,点D、E间的距离为x5,数据如图示.已知打点计时器的频率为50Hz,自由下落的重锤质量为1kg,重力加速度为9.8m/s2.请完成以下问题(结果保留三位有效数字). (1)由纸带可知打点计时器打下点C时,重锤的速度vc= 1.17 m/s. (2)从起点O到打下点C的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep= 0.688 J,此过程中重锤动能的增加量△Ek= 0.682 J.由此得出,在误差允许范围内,重锤重力势能的减少量等于动能的增加量,即机械能守恒. 【考点】验证机械能守恒定律. 【分析】纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值. 【解答】解:(1)利用匀变速直线运动的推论 vC==m/s=1.17m/s (2)重力势能减小量等于: △Ep=mg(x1+x2+x3)=1×9.8×(0.0313+0.0175+0.0214)J=0.688J. Ek=mvC2=×1×1.1752J=0.682J, 故答案为:(1)1.17;(2)0.688,0.682. 三.计算题:(共30分) 14.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B处.已知斜面AB光滑,长度l=2.5m,斜面倾角为θ=30°.不计空气阻力,g取10m/s2.求: (1)小球p从A点滑到B点的时间; (2)小球q抛出时初速度的大小. 【考点】平抛运动. 【分析】(1)小球p从斜面上匀加速下滑,由牛顿第二定律和运动学公式求得小球p从A点滑到B点的时间; (2)小球q抛出做平抛运动,水平位移大小等于BC,由题意,两物体运动时间相等,由q球水平方向做匀速直线运动,即可求出q抛出时初速度的大小. 【解答】解:(1)小球p从斜面上下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律 a==gsinθ ① 下滑所需时间为t1,根据运动学公式得 l= ②( 由①②得 t1= ③ 代入数据得 t1=1s (2)小球q运动为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,设抛出速度为v0.则 x=lcos30°=v0t2 ④ 依题意得:t2=t1 ⑤ 由③④⑤得 v0=m/s 答:(1)小球p从A点滑到B点的时间是1s; (2)小球q抛出时初速度的大小是. 15.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,求: (1)小物块落地点距飞出点的水平距离s; (2)小物块落地时的动能EK; (3)小物块的初速度大小v0. 【考点】动能定理的应用;平抛运动. 【分析】(1)物块离开桌面后做平抛运动,由匀速与匀变速运动规律可以求出水平距离. (2)由动能定理可以求出落地动能. (3)由动能定理可以求出物块的初速度. 【解答】解:(1)物块飞出桌面后做平抛运动, 竖直方向:h=gt2,解得:t=0.3s, 水平方向:s=vt=0.9m; (2)对物块从飞出桌面到落地, 由动能定理得:mgh=mv12﹣mv22, 落地动能EK=mgh+mv12=0.9J; (3)对滑块从开始运动到飞出桌面, 由动能定理得:﹣μmgl=mv2﹣mv02, 解得:v0=4m/s; 答:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离为0.9m. (2)小物块落地时的动能为0.9J. (3)小物块的初速度为4m/s. 2017年1月11日查看更多