【物理】宁夏贺兰县景博中学2019-2020学年高一下学期第三次月考试题 (解析版)

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【物理】宁夏贺兰县景博中学2019-2020学年高一下学期第三次月考试题 (解析版)

宁夏贺兰县景博中学2019-2020学年高一下学期 第三次月考试题 一.单项选择题(本题共计15小题,每题3分,共计45分)‎ ‎1.关于合运动与分运动的关系,下列说法正确的是 A. 合运动速度一定不小于分运动速度 B. 合运动加速度不可能与分运动加速度相同 C. 合运动的速度与分运动的速度没有关系,但合运动与分运动的时间相等 D. 合位移可能等于两分位移的代数和 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 合运动速度可能大于、等于或者小于分运动速度,选项A错误;合运动加速度也可能与分运动加速度相同,例如平抛运动的物体,选项B错误;合运动的速度与分运动的速度有关,合运动与分运动的时间相等,选项C错误;合位移可能等于两分位移的代数和,例如当两个分运动共线时,选项D正确;故选D.‎ ‎2.关于匀速圆周运动及向心加速度,下列说法中正确的是(  )‎ A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种匀速曲线运动 C. 向心加速度描述线速度大小变化的快慢 D. 匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.匀速圆周运动线速度大小不变,方向改变,不是匀速运动,故A错误;‎ B.匀速圆周运动的加速度指向圆心,大小不变,方向时刻改变,所以不是匀变速曲线运动,故B错误;‎ C.匀速圆周运动的向心加速度只改变物体的速度的方向,不改变速度的大小,故C错误;‎ D.匀速圆周运动的加速度指向圆心,大小不变,方向时刻改变,所以匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动,故D正确。‎ 故选D。‎ ‎3. 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.‎ ‎4. 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )‎ A. 一样大 B. 水平抛的最大 C. 斜向上抛的最大 D. 斜向下抛的最大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解:由于不计空气的阻力,所以三个球的机械能守恒,由于它们的初速度的大小相同,又是从同一个位置抛出的,最后又都落在了地面上,所以它们的初末的位置高度差相同,初动能也相同,由机械能守恒可知,末动能也相同,所以末速度的大小相同.‎ 故选A.‎ ‎5.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是(  )‎ A. 太阳一定在椭圆的一个焦点上 B. 该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C. 该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大 D. 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由开普勒第一定律可知,太阳一定在椭圆的一个焦点上,故A正确,不符合题意;‎ BCD.由开普勒第二定律:“相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的”,知距离越大速度越小,故C错误,符合题意;BD正确,不符合题意。‎ ‎6.下列人或物在运动过程中,机械能守恒的是 A. 风中飘落的羽毛 B. 竖直放置的真空牛顿管中下落的羽毛 C. 乘电梯匀速上升的人 D. 弹性蹦床上跳跃的运动员(不计空气阻力)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 风中飘落的羽毛受到空气阻力,而空气阻力做负功,机械能减少,故A错误;竖直放置的真空牛顿管中下落的羽毛,只受重力,所以机械能守恒,故B正确;乘电梯匀速上升的人,动能不变,势能增加,所以机械能增大,故C错误;弹性蹦床上跳跃的运动员,弹力要做功,所以机械能不守恒,故D错误.所以B正确,ACD错误.‎ ‎7.一汽车通过拱形桥顶点时速度为‎10 m/s,车对桥顶的压力为车重的3/4,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为;‎ A. ‎15 m/s B. ‎20 m/s C. ‎25 m/s D. ‎30 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】车对桥顶的压力为车重的3/4时; 解得:车在桥顶对桥面没有压力时: 解得: 故B正确;ACD错误;故选B ‎8.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行,要测定该行星的密度,只需要(  )‎ A. 测定飞船的运行周期 B. 测定飞船的环绕半径 C. 测定行星体积 D. 测定飞船的运行速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.取飞船为研究对象,由 行星质量满足 解得 A正确;‎ BC.测定飞船环绕半径和测定行星的体积,均无法求出行星质量,无法测定行星密度,BC错误;‎ D.测定飞船的运行速度,由 得 根据可知无法求解密度,D错误。‎ 故选A。‎ ‎9.如图所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中,小车受到的阻力大小恒为Ff,则 A. 拉力对小车做功为Flcosα B. 支持力对小车做功为Flsinα C. 阻力对小车做功为-Ff l D. 重力对小车做功为mg l ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据力做功的公式:,其中θ为力与位移的夹角,所以拉力做功为:,故A错误.‎ BD.支持力和重力的方向与运动方向垂直,所以不做功,故B错误,D错误.‎ C.根据力做功公式可知阻力做功为:,故C正确.‎ ‎10.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…( )‎ A. 重力势能减小,弹性势能增大 B. 重力势能增大,弹性势能减小 C. 重力势能减小,弹性势能减小 D. 重力势能不变,弹性势能增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在小明将蹦蹦杆中弹簧向下压缩的过程中,重力做正功,则小朋友的重力势能减少.弹簧的形变量增大,其弹性势能增加,故A正确,BCD错误.‎ ‎11.关于重力做功和物体的重力势能,下列说法中错误的是(  )‎ A. 当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少 B. 物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加 C. 地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值 D. 重力做功的多少与参考平面的选取无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.重力做正功时,物体由高处向低处运动,重力势能一定减少,反之物体克服重力做功时,重力势能一定增加,AB正确;‎ C.重力势能的大小与参考平面的选取有关,C错误;‎ D.重力做多少功,物体的重力势能就变化多少,重力势能的变化量与参考平面的选取无关,所以重力做功多少与参考平面的选取无关,D正确。‎ 本题选择错误选项,故选C。‎ ‎12.从空中以‎40m/s的初速度水平抛出一重为10N的物体.物体在空中运动3s落地,不计空气阻力,取g=‎10m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )‎ A. 300W B. 400W C. 500W D. 700W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】重物在竖直方向的分速度为vy=gt=‎30m/s;重力的功率P=mgvy=300W.故A正确,BCD错误.‎ ‎13. 有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图所示.如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( )‎ A. 木块所受的合外力为零 B. 因木块所受的力都不对其做功,所以合外力做的功为零 C. 重力和摩擦力的合力做的功为零 D. 重力和摩擦力的合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 木块做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,故合外力不为零,A错;速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做的功为零,而支持力始终不做功,重力做正功,所以重力的功与摩擦力做的功的代数和为零,但重力和摩擦力的合力不为零,C对,B、D错.‎ ‎14.如图所示,质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中达到的最高点位置2的高度为h,己知重力加速度为g。下列说法正确的是( )‎ A. 足球由1运动到2的过程中,重力做的功为mgh B. 足球由1运动到3的过程中,重力做的功为2mgh C. 足球由2运动到3的过程中,重力势能减少了mgh D. 如果没有选定参考平面,就无法确定重力势能变化了多少 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.足球由1运动到2的过程中,高度增加h,重力做负功为-mgh,选项A错误;‎ B.足球由1运动到3的过程中,由于1和3的高度是一致的,所以整个过程中重力做功为零,选项B错误;‎ C.足球由2运动到3的过程中,高度降低h,重力做mgh的正功,故重力势能减小了为mgh,选项C正确;‎ D.重力势能的变化与是否选取零势能面无关,选项D错误。‎ ‎15.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是(  )‎ A. 作用力做功,反作用力一定做功 B. 作用力做正功,反作用力一定做负功 C. 作用力和反作用力可能都做负功 D. 作用力和反作用力做的功一定大小相等,且两者代数和为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.作用力与反作用力的关系是大小相等,但是相互作用的两个物体不一定都有位移,故作用力和反作用力不一定同时都做功,故A错误;‎ BCD.作用力与反作用力做功可能都是正功也可能都是负功,比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动,如果从静止开始向相反的方向运动则都是在做正功,作用力和反作用力所做的功的代数和为正值;如果有初速度,在相互作用力的作用下相向运动,那么这两个力就都做负功,作用力和反作用力所做的功的代数和为负值,故C正确,B、D错误;‎ 二.多项选择题(本题共计5小题,每题4分,共计20分)‎ ‎16.关于曲线运动的条件,以下说法正确的是(  )‎ A. 物体受变力作用才可能做曲线运动 B. 物体受恒力作用也可能做曲线运动 C. 物体所受的合外力为0则不可能做曲线运动 D. 只要所受的合外力不为0,物体就一定做曲线运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.在恒力作用下物体可以做曲线运动,平抛运动就是在重力作用下作的曲线运动,故A错误,B正确;‎ C.物体所受的合外力为0时,只能做匀速直线运动或者是静止,不可能做曲线运动,故C正确;‎ D.当合力与速度方向在同一条直线上时,物体做直线运动,故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎17.为查明某地的地质灾害,在第一时间紧急调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径,降低卫星运行的高度,以有利于发现地面(或海洋)目标。下面说法正确的是(  )‎ A. 轨道半径减小后,卫星的环绕速度减小 B. 轨道半径减小后,卫星的环绕速度增大 C. 轨道半径减小后,卫星的环绕周期减小 D. 轨道半径减小后,卫星的环绕周期增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据万有引力提供向心力有 解得,所以半径减小后,卫星的环绕速度增大,故A错误,B正确;‎ CD.根据万有引力提供向心力有 得,所以轨道半径减小后,卫星环绕周期减小,故C正确,D错误。‎ 故选BC。‎ ‎18.肩负着“落月”和“勘察”重任的“嫦娥三号”沿地月转移轨道直奔月球,如图所示,在距月球表面 ‎100km 的 P点进行第一次制动后被月球捕获,进入椭圆轨道绕月飞行,之后,卫星在 P点又经过第二次“刹车制动”,进入距月球表面 ‎100km 的圆形工作轨道 ‎,绕月球做匀速圆周运动,在经过 P点时会再一次“刹车制动”进入近月点距月球表面 ‎15km的椭圆轨道,然后择机在近月点下降进行软着陆,则下列说法正确的是(  )‎ A. “嫦娥三号”在轨道上运动的周期最长 B. “嫦娥三号”在轨道上运动的周期最长 C. “嫦娥三号”经过 P 点时在轨道上运动的线速度最大 D. “嫦娥三号”经过 P 点时,在三个轨道上的加速度相等 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据题图可知,各运动轨道的半长轴之间的关系为,根据开普勒第三定律可知“嫦娥三号”在轨道上运动的周期最长,A正确,B错误;‎ C.卫星在轨道的点减速后进入轨道,所以“嫦娥三号”经过 P 点时在轨道上运动的线速度不是最大,C错误;‎ D.万有引力提供加速度,解得,所以“嫦娥三号”经过 P 点时,在三个轨道上的加速度相等,D正确。‎ 故选AD。‎ ‎19.如图,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,当质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力的作用,下面分析正确的 A. 此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供 B. 若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用 C. 若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用 D. 无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有侧压力作用 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为内、外轨道均不受侧压力的作用,所以火车只受重力和支持力作用,所以火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供,A正确 B.当速度为v时,重力支持力合力刚好提供向心力,火车大于速度v时,重力支持力合力不足以提供所需向心力,具有离心趋势,所以外轨将受到侧压力作用,B正确 C.当速度为v时,重力支持力合力刚好提供向心力,火车速度小于v时,重力支持力比所需向心力大,具有近心趋势,所以内轨将受到侧压力作用,C错误 D.通过以上分析,D错误 ‎20.如图,在水平转台上放一个质量M=‎2 kg的木块,它与转台间的最大静摩擦力Fmax=6.0 N,绳的一端系挂木块,通过转台的中心孔O(孔光滑),另一端悬挂一个质量m=‎1.0 kg的物体,当转台以角速度ω=5 rad/s匀速转动时,木块相对转台静止,则木块到O点的距离可以是(g取‎10 m/s2,M、m可看成质点)(  )‎ A. ‎‎0.04‎‎ m B. ‎0.08 m ‎C. ‎0.16 m ‎D. ‎‎0.32 m ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据向心力公式得:mg+f=Mω2r,解得:;当f=fmax=6.0N时,r最大,,当f=-6N时,r最小,则,故BCD正确,A错误。‎ 三.实验题(本题共计1小题,每题10分,共计10分)‎ ‎21.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。‎ ‎(1)实验中木板略微倾斜,这样做________;‎ A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度 C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 ‎(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s。‎ ‎(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图________。‎ ‎【答案】 (1). CD (2). 2.0 (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)木板倾斜是为了消除摩擦力的影响,可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功,橡皮筋松弛后小车做匀速运动;故CD正确,AB错误。‎ 故选CD。‎ ‎(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动,由图可知,两个相邻的点之间的距离是时做匀速直线运动,打点时间间隔 小车速度 小车的速度应从匀速运动部分取纸带,可得小车获得的速度为2.m/s。‎ ‎(3)根据W=mv2,W与v是二次函数关系,由图象可知C正确,ABD错误。‎ 故选C。‎ 四.计算题(本题共计4小题,共计45分)‎ ‎22.如图所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=‎2 m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100 N,方向与速度v的夹角为37º,求:‎ ‎(1)拉力F对物体做功的功率是多大?‎ ‎(2)物体向右运动10 s的过程中,拉力F对它做多少功?(sin37º=0.6,cos37º=0.8)‎ ‎【答案】(1)160W;(2)1600J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)拉力F和物体速度的方向不一致,根据功率的普遍表达式得,拉力F对物体做功的功率为 ‎(2)物体向右运动10s的过程中,拉力的功率保持不变,所以拉力F对它做的功为 ‎23.如图所示,一辆质量为‎500 kg的汽车静止在一座半径为‎40 m的圆弧形拱桥顶部。(取g=‎10 m/s2)‎ ‎(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?‎ ‎(2)如果汽车以‎6 m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?‎ ‎(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?‎ ‎【答案】(1)5000N;(2)4550N;(3)‎20 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车受重力和支持力两个力作用,如图所示 汽车静止时,则有 N=mg=5 000 N 根据牛顿第三定律可知汽车对拱桥的压力为 FN=N=5 000 N ‎(2)汽车的向心加速度为 根据牛顿第二定律得 mg-N=ma 解得 N=mg-ma=500×(10-0.9)N=4 550 N 根据牛顿第三定律可知汽车对圆弧形拱桥的压力为4 550 N。‎ ‎(3)汽车只受重力,根据 得汽车的速度为 ‎24.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,引力常量为G。如图所示,A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星,B为地球的同步卫星。‎ ‎(1)求卫星A运动的速度大小v;‎ ‎(2)求卫星B到地面的高度h。‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对卫星A,根据万有引力提供向心力,则有 ‎ 解得 ‎(2)对卫星B,设它到地面高度为h,根据万有引力提供向心力,则有 解得 ‎25.如图所示,质量m=2kg小球用长L=‎1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=‎6.05m的O点.现将细绳拉直至水平状态自A点无初速度释放小球,运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂,接着小球作平抛运动,落至水平地面上C点.不计空气阻力,重力加速度g取‎10m/s2.求:‎ ‎(1)细绳能承受的最大拉力;‎ ‎(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间;‎ ‎(3)小球落地瞬间速度的大小.‎ ‎【答案】(1)细绳能承受的最大拉力为60N;(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间为1s;(3)小球落地瞬间速度的大小为‎11m/s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球从A→B过程,根据机械能守恒定律得:‎ mgL=‎ 经B点时,由牛顿第二定律得:‎ F﹣mg=m 解得最大拉力为:‎ F=3mg=3×2×10N=60N ‎(2)小球从B→C过程做平抛运动,则有:‎ H﹣L=‎ 解得:‎ t==1s ‎(3)从A→B→C过程,根据机械能守恒得:‎ mgH=﹣0‎ 解得小球落地瞬间速度:‎ v==‎11m/s
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