2018-2019学年辽宁省辽河油田第二高级中学高一4月月考物理试题（解析版）

2018-2019学年辽宁省辽河油田第二高级中学高一4月月考物理试题（解析版）

‎2018-2019学年辽宁省辽河油田第二高级中学高一4月月考物理试题（解析版）‎ 一、选择题 ‎1.如图所示，A，B，C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星( ) ‎ A. 线速度大小关系为 B. 加速度大小关系为 C. 向心力大小关系为 D. 周期关系为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】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，则有：，解得：，，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎2.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 太阳对行星的万有引力提供行星圆周运动的向心力即， 由此可得：，故选A．‎ ‎【点睛】据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．‎ ‎3.关于地球的同步卫星，下列说法正确的是(    )‎ A. 同步卫星绕太阳转动 B. 同步卫星距离地面的高度可以调节 C. 同步卫星运行轨迹可以通过北极上空 D. 同步卫星周期与地球自转周期相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.地球同步卫星是绕地球转动，不是绕太阳转动。故A错误。‎ BD.地球同步卫星的周期与地球自转的周期相同，都是；根据万有引力提供向心力可得，化简可得同步卫星的高度，因为周期，所以同步卫星距离地面的高度是一定的，不可以调节的。故D正确，B错误。‎ C.同步卫星要与地球同步转动，所以地球同步卫星的轨道必须在赤道的上空，不可以通过北极上空。故D错误。‎ ‎4.关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 因为功有正负，所以功是矢量 B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移 C. 滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 D. 若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、功有正负，但功是标量，A错误；‎ B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；‎ C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；‎ D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．‎ 故选Ｃ。‎ ‎5.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为 ‎ A. mgh，减少 B. mgh，增加 C. ，增加 D. ，减少 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球释放时的相对高度是H，重力势能是mgH；小球落地时的重力势能为：Ep1=-mgh；整个过程中小球重力势能的减小为：△Ep=mg•△h=mg（H+h）；故选D。‎ ‎6.如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】质点运动到最低点时的受力如图所示：‎ 质点经过点是，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：，由题意可得：‎ 由以上方程可得：‎ 质点自点滑到点的过程中，由动能定理可得：‎ 代入速度，解得：。故B正确，ACD错误。‎ ‎7.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h，在最高点时的速度为 v，不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员踢球时对足球做的功为（　　）‎ A. mv2 B. mgh C. mgh+mv2 D. mgh+mv2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：W=mgh+mv2，故ABD错误，C正确；故选C。‎ ‎【点睛】本题可以对踢球的过程运用动能定理，足球动能的增加量等于小明做的功；同时足球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒．‎ ‎8.一人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功情况是(    )‎ A. 始终做负功 B. 加速时做正功，匀速和减速时都做负功 C. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 D. 始终做正功 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据力对物体做功的定义，其中公式中是力与位移间的夹角），可知若，则力做正功；若则力不做功；若则力做负功（或者说物体克服力做了功)。人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即，所以支持力始终做负功。 故A正确，BCD错误。‎ ‎9.某卫星距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的   ‎ A. 线速度为 B. 角速度为 C. 周期为 D. 加速度为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力可得：，化简可得卫星的线速度：；又因为万有引力等于重力：，化简可得，所以线速度为：。故A错误。‎ B.角速度 线速度的关系，可得加速度。故B正确。‎ C.由加速度和周期的关系可得。故C正确。‎ D.由加速度的关系可得。故D正确。‎ ‎10.如图所示，一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起，弹簧开始被压缩。在小球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是　　‎ A. 小球的动能先增大后减小 B. 小球的动能一直在减小 C. 小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则小球动能先增加后减小，故A正确；B错误； C.由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故C正确；‎ ‎ D.因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增大后减少，所以小球的重力势能和弹簧的之和先减小后增大。故D错误。‎ ‎11. 如图所示，将质量m的一块石头从离地面H高处由静止释放，落入泥潭并陷入泥中h深处，不计空气阻力，若H=3h．则（ ）‎ A. 石头受到平均阻力为3mg B. 石头受到平均阻力为4mg C. 石头克服阻力所做的功为3mgh D. 石头克服阻力所做功为4mgh ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 对石头运动整个过程，由动能定理可得：‎ mg（H+h）﹣fh=0﹣0‎ 又H=3h 解之得石头受到平均阻力为：f=4mg 石头克服阻力所做的功为为：Wf=fh=4mgh．故AC错误，BD正确．‎ 故选：BD ‎12.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码则在砝码由静止下落h刚好着地的过程中小车未离开桌子　　‎ A. 砝码着地瞬间小车的速度大小为 B. 小车动能则增加 C. 砝码的机械能减少mgh D. 砝码的机械能减少 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.选小车与砝码作为系统，在小车滑动的过程中仅有重力做功，则系统的机械能守恒，由机械能守恒定律可得：，解得砝码着地时的瞬时速度为：。故A错误。‎ B.小车的动能的增加量为：。故B正确。‎ CD.因为小车和砝码组成的系统机械能守恒，所以砝码的机械能减少量等于小车动能则增加。故C错误，D正确。‎ 三、填空题 ‎13.若某行星绕太阳运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为_________，太阳的质量为________。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ 根据圆周运动知识得： ; 研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： ‎ 解得： ‎ 点睛:向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用，掌握万有引力提供向心力公式，难度适中．‎ ‎14.一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，汽车质量为，所受阻力恒为，发动机的额定功率为，则在60s内汽车牵引力所做的功为________J，汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为_______。‎ ‎【答案】 (1). ； (2). 20‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在内汽车的牵引力所做的功为：。汽车到达最大速度后做匀速运动，根据平衡条件可得：。根据公式：，可得最大速度为：‎ ‎15.某实验小组用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ ‎（1）某同学按照正确操作得到纸带如图2所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50 Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，重物的质量为m=0.1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2。根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律较为简便；‎ ‎（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量为ΔEp=______________J，其动能的增加量为ΔEk=_____________J（结果保留三位有效数字）；‎ ‎（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度x，则以v2为纵轴、x为横轴画出的图象是下图中的________。‎ ‎【答案】 (1). N (2). 0.185 (3). 0.184 (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔEp=mgh和增加的动能ΔEk=mv2之间的关系，因N点能够测出h和v的数据，而M、P两点无法测出v，故选N点；‎ ‎（2）减少的重力势能为ΔEp=mgh=0.185 J，N点的速度为vN==1.92 m/s，所以增加的动能为ΔEk==0.184 J；‎ ‎（3）在实验误差允许的范围内可认为mgx=mv2，即v2与x成正比，故图C正确。‎ ‎16.”探究合力的功与获得的速度的关系”的其中一种实验方案的装置如图1所示，橡皮筋对小车的作用力看作小车受到的合力．当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0；当用2条、3条、4条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别记为2W0、3W0、4W0…，毎次实验小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出．‎ ‎（1）（多选）该实验中下列说法正确的是______ ‎ A．每次实验小车必须都从同一位置释放 B．安装实验器材时木板必须水平放置 C．实验时，应先释放小车再接通电源 D．实验中必须用完全相同的橡皮筋 ‎（2）通过多次实验，用纵轴代表合力的功W，横轴代表获得的速度v，根据多次实验数据画W-v图象得出结论，如图2所示，______ （填“能”或”不能”）据此说明W与v2成正比；‎ ‎（3）为更好地确定W与v2是否成正比，可以利用实验数据再画W-v2图象，若图象形状为______ ，则说明W与v2成正比．‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 不能 (3). 过原点的倾斜直线 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）实验时应使用相同橡皮筋，每次实验时橡皮筋的伸长量应相同，实验前应平衡摩擦力，根据实验原理与实验注意事项分析答题．‎ ‎（2）分析图示图象，根据图示图象分析答题．‎ ‎（3）图象如果是过原点的倾斜直线，则两个量成正比．‎ ‎【详解】（1）为保持每次实验时橡皮筋做功相同，每次实验小车必须都从同一位置释放，故A正确；实验前应平衡摩擦力，应把木板的一端适当垫高，木板必须倾斜放置，故B错误；实验时，应先接通电源然后释放小车，故C错误；实验中必须用完全相同的橡皮筋，故D正确；故选AD．‎ ‎（2）由图2所示图象可知，W-v图象是一条曲线，由该图象不能说明W与v2成正比．‎ ‎（3）若W-v2图象为过原点的倾斜直线，则说明W与v2成正比；‎ ‎【点睛】本题考查了实验注意事项、实验数据处理，知道实验原理、知道实验注意事项、掌握基础知识即可解题，要注意基础知识的学习与掌握．‎ 四、计算题 ‎17.如图所示，用F=8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，经过时间t=2s到达B点，已知A、B之间的距离s=8m．求：‎ ‎(1)拉力F在此过程中所做的功；  ‎ ‎(2)到达B点时拉力的功率；‎ ‎(3)物体运动到B点时的动能．‎ ‎【答案】(1)W=64J (2) P=64W (3) EKB=64J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)拉力F为恒力，根据功的定义可知，在此过程中所做的功W=Fs=8×8J=64J ‎ ‎(2)设物体运动到B点时的速度为v．由s=‎ 得v===8m/s ‎ 拉力F的功率:P=Fv=8×8W=64W ‎ ‎(3) 由动能定理得：物体运动到B点时的动能EKB=W=64J ‎【点睛】求恒力做功时一般要先考虑功的计算公式W=Fscosα；变力做功可以考虑微元法、功率法、等效法、动能定理法．‎ ‎18.“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M，半径为R，引力常量为G，求：‎ 卫星绕月球运动的向心加速度；‎ 卫星绕月球运动的线速度．‎ ‎【答案】(1) ；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）万有引力提供卫星绕月球圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得：，化简可得嫦娥二号的向心加速度 ：‎ ‎（2）万有引力提供卫星绕月球圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得：，化简可得嫦娥二号的线速度 ：‎ ‎19.如图所示，长为4m的水平轨道AB，与半径为的竖直的半圆弧轨道BC在B处相连接，有质量为2kg的滑块可视为质点，在水平向右、大小为14N的恒力F作用下，从A点由静止开始运动到B点，滑块与AB间的动摩擦因数为，BC 间粗糙，取求：‎ 滑块到达B处时的速度大小；‎ 若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并洽好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）滑块从A到B的过程中，由动能定理有：‎ Fx﹣μmgx=‎ 得：vB=6m/s 　‎ ‎（2）当滑块恰好能到达C点时，应有：‎ mg=m 滑块从B到C的过程中，由动能定理：‎ W﹣mg•2R=﹣‎ 联立解得：W=﹣11（J），即克服摩擦力做功为11J．‎ ‎ ‎ ‎ ‎