河北省承德第一中学2019-2020学年高一下学期第4次月考物理试题

河北省承德第一中学2019-2020学年高一下学期第4次月考物理试题

承德一中高一年级物理周测试四 考试时间：60分钟 2020.05.09‎ 一、单项选择题（每小题3分， 共24分）‎ ‎1．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则( )[来源A. 两球同时落地 B. 相遇时两球速度大小相等 C. 从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D. 相遇后的任意时刻，重力对球a做功的功率和对球b做功的功率相等 ‎2．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，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则 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上的角速度大于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于它在轨道1上经过Q点时的速率 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度 ‎3．在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为300．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么( )‎ A. 5s时绳与水面的夹角为600 ‎ B. 5s时小船前进了15m C. 5s时小船的速率为5m/s ‎ D. 5s时小船到岸边距离为10m ‎4．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1＝7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是 ‎ A. 该星球表面的重力加速度为 B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为 C. 星球的密度为 D. 小球过最高点的最小速度为0‎ ‎5．假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动。已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度36000km。每当两者相距最近时，卫星向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站。从某时刻两者相距最远开始计时，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（不考虑信号传输所需时间）（ ）‎ A. 4次 B. 6次 C. 7次 D. 8次 ‎6．如图所示，质量之比mA：mB＝3：2的两物体A，B，原来静止在平板小车C 上，地面光滑．现同时对A，B两物体施加等大反向的水平恒力F1，F2，使A，B同时由静止开始运动，下列正确的说法是(　 　)‎ A．仅当A，B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为μA：μB＝2：3时，A，B，C组成系统的动量才守恒 B． 因为F1，F2等大反向，故A，B组成的系统的机械能守恒 C．无论A，B与平板车上表面间的动摩擦因数是否相同，A，B，C组成系统的动量都守恒 D．若A，B与小车C上表面间的动摩擦因数相同，则C与B的运动方向相同 ‎7、如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B，其中A物块连接一个轻质弹簧并处于静止状态，B物块以初速度v0向着A物块运动，当物块与弹簧作用时，两物块在同一条直线上运动，请识别关于B物块与弹簧作用过程中，两物块的v－t图象是下列选项中的(　　)‎ ‎8.质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑，如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动 B．小球一定沿水平方向向右做平抛运动 C．小球可能做自由落体运动 D．小球一定做自由落体运动 二，多项选择题（每题4分，共16分）‎ ‎9．如图，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为v1，克服摩擦力做功为W1；第二次，同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道，恰好能到达A点，克服摩擦力做功为W2，则（ ）‎ A. v1等于v2‎ B. W1一定小于W2[来源]‎ C. 小球第一次运动机械能变大了 D. 小球第一次经过圆弧上某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率 ‎10、测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）,下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）‎ A. 人对传送带做负功 B. 人对传送带不做功 C. 人对传送带做功的功率为m2gv D. 人对重物做功的功率为0‎ ‎11．如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠竖直墙壁，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是( )‎ A. 小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B. 小球在槽内运动的B至C过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒 C. 小球离开C点以后，将做竖直上抛运动 D. 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒 ‎12．如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）‎ A. C物的向心加速度最大 B. A物所受静摩擦力最小 C. 当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动 D. 当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动 三、实验题，共16分 ‎13．在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中．（已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，重锤质量为m＝1 kg，除题目要求外的计算结果均保留3位有效数字）‎ ‎（1）图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数，应记作________cm；‎ ‎（2）甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB，则求得该过程中重锤的动能增加量ΔEk＝________J，重力势能的减少量ΔEp＝______J．这样验证的系统误差总是使ΔEk_____ΔEp（选填“>”、“<”或“＝”）；‎ ‎（3）乙同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点，图中的B是打点计时器打下的第9个点．因此他用v＝gt计算与B点对应的瞬时速度vB，求得动能的增加量ΔEk＝________J．这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp（选填“>”“<”或“＝”）．‎ ‎（4）上述两种处理方法中，你认为合理的是________同学所采用的方法．（选填“甲”或“乙”）‎ 四、计算题，共44分 ‎14．（16分）如图所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r≪R．有一质量为m ‎，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管．‎ ‎（1）若要小球能从C端出来，初速度v0最小需多大？‎ ‎（2）在小球从C端出来的瞬间，管壁对小球的压力大小为，那么小球的初速度应为多少？‎ ‎15（12分） 如图所示，有两个厚度相同的木块A和B，紧挨着放在光滑的水平面上，A、B质量分别为mA=500g，mB=400g,现有一长度不计质量为mC=100g的铅块C，以速度v0=10m/s,沿水平方向从左侧飞到木块A的上表面，最后铅块停在木块B上，这时B、C的共同速度为vBC=1.5m/s，‎ 求：⑴木块A的末速度vA;‎ ‎15题图 ‎⑵铅块C离开木块A时的速度vC.‎ ‎16（16分）、如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a以初速度v0向右滑动．此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g. 求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．‎ 周测试四参考答案 ‎1．C 2．C 3．C 4．C 5．C 6．C 7. D 8. C ‎9.BD 10.CD 11.BD 12.AB ‎13．（1）OC 15．70 （2）1．20 1．22 < （3）1．23 > （4）甲 解析：（1）毫米刻度尺读数要估读到毫米下一位，OC长度读数到1毫米，不符合读数要求．应记作15．70 cm．（2）AC段的平均速度即B点瞬时速度vB＝＝ m/s＝1．55 m/s，则系统增加的动能ΔEk＝≈1．20 J，重力势能减少了ΔEp＝mg≈1．22 J，由于摩擦力的作用，部分重力势能转化为内能，所以ΔEk<ΔEp．（3）B是打点计时器打下的第9个点，所以B点的速度vB＝gt＝g×8×0．02 s＝1．57 m/s，动能的增加量ΔEk＝≈1．23 J，这样做把加速度按照自由落体计算，没有考虑摩擦力的作用，而实际上，由于摩擦力的作用，加速度aΔEp．（4）乙方案中直接把加速度按照重力加速度计算，不符合事实，而且误差大，所以合理的是甲方案．‎ ‎14．（1）v0≥2，（或直接写出最小值为2亦可 ）‎ ‎（2） 或 ‎ 说明：若结果与下面绿字显示结果一致且解答过程高度相近或相似，认定为作弊。‎ 原解析：（1）选AB所在平面为参考平面，从A至C的过程中，根据机械能守恒定律：＝2mgR＋① 在最高点C小球速度满足vC≥0②[来由①②得v0≥2‎ ‎（2）小球在C处受重力mg和细管竖直方向的作用力FN，根据牛顿第二定律，得：‎ mg＋FN＝③ 由①③解得FN＝－5mg④‎ 讨论④式，即得解： a．当小球受到向下的压力时，FN＝mg，v0＝‎ b．当小球受到向上的压力时，FN＝－mg，v0＝．‎ 正解关键步骤如下：‎ ‎15.（1）0.5m/s （2）5.5m/s 解析：C在A上滑动，C做匀减速直线运动，A、B一起加速，三者构成的系统动量守恒；当C滑到B上时，A做匀速运动，B加速C减速，当B、C速度相等时，相对静止，再一起匀速运动。设C刚滑到B上时，A的速度为vA，C的速度为vC′，C与B 相对静止时的共同速度为VBC，根据动量守恒有： ‎ 以A、B、C构成的系统： mCv0=mAvA+(mB+mC)vBC ‎ ‎∴vA==m/s=0.5m/s 以B、C构成的系统： mC vC′+ mBvA=(mB+mC)vBC ‎ ‎∴vC′==m/s=5.5m/s ‎16【答案】 ≤ μ < ‎ 说明：凡是答案结果与下面绿色字体一致，使用字母符号相同并且解答过程相似度高者视为作弊。‎ ‎【原解析】　设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a、b能够发生碰撞，应有 mv>μmgl① 即μ<②‎ 设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1.由能量守恒定律得 mv＝mv＋μmgl③‎ 设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1′、v2′，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒有 mv1＝mv1′＋mv2′④ mv＝mv1′2＋×mv2′2⑤‎ 联立④⑤式解得 v2′＝v1⑥‎ 由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知 ×mv2′2≤μ·gl⑦‎ 联立③⑥⑦式，可得μ≥⑧‎ 联立②⑧式得，a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件为 ≤μ<.‎ ‎【正解析】设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a、b能够发生碰撞，应有 mv>μmgl① 即μ<②‎ 设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1.由能量守恒定律得 mv＝mv＋μmgl ③‎ 设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1′、v2′，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒有 mv1＝mv1′＋mv2′④ mv＝mv1′2＋×mv2′2⑤‎ 联立④⑤式解得 v2′＝v1⑥‎ 由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知 ×mv2′2≤μ×·gl ⑦‎ 联立③⑥⑦式，可得μ≥⑧‎ 联立②⑧式得，a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件为 ≤ μ < .‎