北京市第一零一中学2018-2019学年高一下学期4月月考物理试题

北京市第一零一中学2018-2019学年高一下学期4月月考物理试题

北京一零一中2019物理4月考试试题高一物理 一、选择题 ‎1.对于质量一定的物体，下面说法正确的是（ ）‎ A. 物体的速度发生变化，动能一定变化 B. 物体的动能发生变化，速度一定变化 C. 物体的速度不变，动能可能改变 D. 物体的动能不变，速度一定不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的速度发生变化，可能是速度方向变化，动能不一定变化，选项A错误；物体的动能发生变化，速度大小一定变化，则速度一定变化，选项B正确；物体的速度不变，动能一定不变，选项C错误；物体的动能不变，速度的方向可能变化，则速度不一定不变，选项D错误.‎ ‎2.下列实例中，不计空气阻力，机械能守恒的有（ ）‎ A. 作平抛运动的物体 B. 匀速上升的物体 C. 在水平面内作匀速圆周运动的汽车 D. 从高处沿光滑曲面下滑的物体 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】作平抛运动的物体只有重力做功，机械能守恒，选项A正确；匀速上升的物体，动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项B错误；在水平面内作匀速圆周运动的汽车动能和势能都不变，机械能守恒，选项C正确；从高处沿光滑曲面下滑的物体，只有重力做功，机械能守恒，选项D正确.‎ ‎3.人们可以发射各种不同的绕地球沿圆轨道运行的人造地球卫星，对于这些不同的卫星轨道，下列说法中有可能存在的是（ ）‎ A. 与地球表面上某一纬线（非赤道）是共面的同心圆 B. 与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆 C. 与地球表面上的赤道是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 D. 与地球表面上的赤道是共面的同心圆，但卫星相对地球表面是运动的 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 因为人造地球卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，万有引力及向心力的方向需指向地心，所以人造卫星的轨道的圆心必须是地心．故A B错误．同步卫星在赤道上方，与地球保持相对静止，轨道平面与赤道平面共面．故C正确，与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的，万有引力提供向心力，高度小于同步卫星高度，或大于，故D正确．故选CD．‎ ‎【点睛】人造地球卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，万有引力的方向指向地心，圆周运动的圆心即为地心．‎ ‎4.关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法正确的是（ ）‎ A. 在发射过程中向上加速时产生超重现象 B. 在降落过程中向下减速时产生超重现象 C. 进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象 D. 失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在发射的过程中，加速度方向向上，物体处于超重状态，故A正确；‎ B、在降落的过程中，向下减速运动，加速度向上，物体处于超重状态，故B正确；‎ C、进入轨道做匀速圆周运动，里面物体对悬挂物的拉力或对支撑面的压力都为零，处于完全失重状态，故C正确；‎ D、失重时地球对卫星内物体的作用力不变，是物体对支撑面的压力或对悬挂物的拉力减小了，故D错误．‎ ‎5.以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为　　‎ A. 0 B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】上升过程：空气阻力对小球做功：W1=-Ffh；下落过程：空气阻力对小球做功：W2=-Ffh；则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为：W=W1+W2=-2Ffh，故选D．‎ ‎6.质量为M的滑块沿着高为h长为l 的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程（ ）‎ A. 重力对滑块所做的功等于mgh B. 滑块克服阻力所做的功等于mgh C. 合力对滑块所做的功为mgh D. 合力对滑块所做的功不能确定 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 重力做功只与重力和高度差有关，与路径无关，w=mgh，A对；由于滑块匀速下滑，应用动能定理，，B对；合力对滑块做功为零，CD错；‎ ‎7.用力F使质量为‎10kg的物体从静止开始，以‎2m/s2的加速度匀加速上升，如图所示．不计空气阻力，g取‎10m/s2．那么前2s内F做的功（ ）‎ A. 80J B. 200J C. 400J D. 480J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由F-mg=ma可得：F=10×2+10×10=120N；2s内物体的位移为：L=at2=×2×4=‎4m；则拉力的功为：W=FL=120×4J=480J．故选D．‎ ‎8.如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为‎10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（ ）‎ A. 0.2‎W B. 0.4W C. 0.8W D. 1.6W ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×‎4m/s=‎0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误．‎ ‎9. 人造地球卫星在离地面的高度等于地球半径R处运行，已知地面上的重力加速度为g，则此卫星做匀速圆周运动的线速度等于 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：根据万有引力提供向心力可知，且，所以答案 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．‎ ‎10.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，自转角速度为ω，它的一个同步卫星质量为m，距地表高度为h．则此同步卫星线速度的大小为（ ）‎ A. 0 B. ω(R+h) C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，则同步卫星线速度的大小为，选项B正确，A错误；对同步卫星：，对地面上的物体，联立解得，选项C错误，D正确；‎ ‎11.‎ 土星外层上有一个环（如图），为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断 A. 若v∝R，则该层是土星的卫星群 B. 若v2∝R，则该层是土星的一部分 C. 若v∝，则该层是土星的一部分 D. 若v2∝，则该层是土星的卫星群 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 若外层的环为土星的一部分，则它们各部分转动的角速度ω相等，由v＝ωR知v∝R，A错误，B正确；若是土星的卫星群，则由＝，得v2∝，故C错误，D正确．‎ ‎12.如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则 A. v1＞v2＞v3 B. v1＜v2＜v3‎ C. a1＞a2＞a3 D. a1＜a3＜a2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 本题是比较类型题．对于这类问题，一定要抓住相同的地方和不同的地方进行比较.山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度,山丘e与近地卫星p具有相同的万有引力,但支持力不同,近地卫星只受万有引力,而山丘e还受地面的支持力.同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力.由于山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度,所以有 ‎,答案A错误.又由于同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力,所以根据万有引力充当向心力有得,所以有半径越小,卫星的线速度越大,即.所以答案B错误. 由于山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度,所以有,即半径越大,加速度越大,有.所以答案C错误.一道题中至少一有一个选项是正确的,所以可憎确定答案D一定正确.另可以由于同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力,得出,即R越大,加速度越小,所以有,所以答案D正确.‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎13.物体沿直线运动的v—t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（ ）‎ A. 从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W B. 从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W C. 从第5秒末到第7秒末合外力做功为4W D. 从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．故A错误．从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于-W．故B错误．从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W．故C错误．从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的0.75倍，则合力做功为-0.75W．故D正确．‎ ‎14. 从地面竖直上抛一质量为‎0.4Kg的小球，若不计空气阻力，小球经 4s 落回地面，则抛出时人对球做的功为 A. 80J B. 160J C. 40J D. 120J ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由竖直上抛运动的对称性可知，物体上升时间为2s，抛出时速度大小为v=gt=‎20m/s，人做的功等于物体动能增量，故选A 考点：考查功的计算 点评：本题难度较小，对于瞬间做功的计算，通常借助动能定理求解 ‎15.一汽车启动后沿水平公路匀加速行驶，速度达到vm后关闭发动机，滑行一段时间后停止运动，其v—t图象如图所示．设行驶中发动机牵引力大小为F，摩擦阻力大小为f，牵引力所做的功为W1，克服摩擦力阻力所做的功为W2，则（ ）‎ A. F：f=4:1 B. F：f=3:‎1 ‎C. W1:W2=4:1 D. W1:W2=1:1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1：W2=1：1，故C错误，D正确；根据恒力做功公式：W1=Fs；W2=fs′；由图可知：s：s′=1：4，所以F：f=4：1，故A正确，B错误.‎ 二、论述计算题 ‎16.如图所示，一个大小为5N、与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上，小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力f大小为3N，方向水平向左．小车向右运动距离s为‎2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：在此过程中，‎ ‎（1）拉力F对小车做功（取cos37°=0.8）；‎ ‎（2）小车克服阻力f做的功．‎ ‎【答案】（1）8J（2）6J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）拉力F对小车做的功：W=Fscosα=5N×‎2m×cos37°=8J （2）小车克服阻力做的功为Wf=fs=3N×‎2m=6J ‎17.某人以v0=‎4m/s初速度，抛出一个质量为m的小球，测的小球落地时的速度大小为‎8m/s，则小球刚抛出时离开地面的高度为多少？取g=‎10m/s2．空气阻力不计．‎ ‎【答案】‎‎2.4m ‎【解析】‎ ‎【详解】小球抛出后只有重力对小球做功，重力对小球做的功等于小球动能的变化即： 代入数据，解得：h=‎‎2.4m ‎18.某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物水平射程为‎60m，则，试求：‎ ‎（1）该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值 ‎（2）在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体的水平射程 ‎【答案】（1）36（2）‎‎10m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在星体表面上万有引力等于重力由 解得 则 ‎ ‎（2）在地球表面上由s=v0t  h=gt2  得 同理在某星体表面上 ‎19.汽车质量为m=‎2000kg，汽车发动机的额定功率为p=80kW ‎，它在平直公路上行驶的最大速度可达v=‎20m/s，现在汽车在该公路上由静止开始以a=‎2m/的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动中所受的阻力f恒定．‎ 求：(1)汽车所受阻力f是多大? ‎ ‎(2)这个匀加速过程可以维持多长时间? ‎ ‎(3)开始运动后的第3s末，汽车的瞬时功率为多大?‎ ‎【答案】(1) (2)5s (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）当速度最大时，有，则；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律有；‎ 则牵引力；‎ 所以匀加速运动的最大速度为；‎ 匀加速运动的时间为；‎ ‎（3）3s末时起床还在匀加速运动状态，所以3s末汽车速度，‎ ‎3s末汽车的瞬时功率 ‎20.如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一个质量为m=‎1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=‎5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，圆弧轨道的半径R=‎0.30m，取g=‎10m/s2．‎ ‎（1）求当滑块运动的位移为‎2.0m时的速度大小；‎ ‎（2）当滑块运动的位移为‎2.0m时撤去力F，求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力的大小；‎ ‎（3）滑块运动的位移为‎2.0m时撤去力F后，若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点，求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功．‎ ‎【答案】（1）‎4.0m/s；（2）40N；（3）1.5J．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设滑块加速度为a1，根据牛顿第二定律F-μmg=ma1 解得：a1＝‎4.0m/s2 设滑块运动的位移为‎2.0m时的速度大小为v，根据运动学公式v2=‎2a1s1 解得：v=‎4.0m/s （2）设撤去拉力F后的加速度为a2，根据牛顿第二定律μmg=ma2 解得：a2=μg=‎1.0m/s2 设滑块通过B点时的速度大小为vB，根据运动学公式 vB2−v2＝−‎2a2(S−S1) 解得：vB=‎3.0m/s 设滑块在B点受到的支持力为NB，根据牛顿第二定律NB-mg=m 解得：NB=40N 根据牛顿第三定律，滑块通过B点时对圆弧轨道的压力为40N． （3）设圆弧轨道的摩擦力对滑块做功为W，根据动能定理 -mgR+W=0-mvB2‎ 解得：W=-1.5J 圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功为1.5J．‎ ‎ ‎