重庆市石柱中学高一物理下学期第二次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年重庆市石柱中学高一（下）第二次月考物理试卷一、选择题（共48分，1-8题为单项选择，9-12题为多项选择，每小题4分）1下列运动中，在相等的时间内速度的变化量不同的是（）a自由落体b竖直上抛c平抛d匀速圆周运动2下列说法错误的是（）a开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提出了行星运动的三大规律，后人称为开普勒行星运动规律b牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测定了引力常量c宇宙飞船内的宇航员是处于完全失重状态d经典力学只适用于低速运动和宏观世界，不适用高速运动和微观世界3如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体a的运动及受力情况是（）a加速上升b减速上升c拉力等于重力d拉力小于重力4一根轻绳一端系一小球，另一端固定在o点，在o点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕o点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力f随时间t变化图象如图2所示，已知小球在最低点a的速度va=6m/s，小球的质量为m=0.2kg，求（）a小球做圆周运动的周期t为1sb小球做圆周运动的周期t为2sc小球的最小向心力为2 nd轻绳的长度l为m5如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是r和2r（r为地球半径）下列说法中正确的是（）aa比b的线速度小ba比b的角速度小ca比b的向心加速度小da比b的周期小6如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（推箱的速度大小如图中所注），比较此过程中两人分别对木箱做功的多少（）a大人做的功多b小孩做的功多c大人和小孩做的功一样多d条件不足，无法判断7壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，一同学分别在同一直线上的a、b、c三个位置击打壁球，结果都垂直击中墙壁同一位置球飞出的速度分别为v1、v2、v3若三次壁球击打点的高度均相同，球飞出的方向与水平方向夹角分别为1、2、3，则下列说法正确的是（）av1v2v3b123cv1v2v3d1238将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（）a b c d9一小船在静水的速度为5m/s，它在一条河宽100m，水流速度为3m/s的河流中渡河，则下列说法正确的是（）a小船渡河最短位移为100mb小船不可能达到正对岸c水流速变小时渡河时间变长d小船渡河的最短时间为20s10图甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为ab的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图乙是玩家到达最低点时的情况，其中ab为弹性绳子的原长，c点是弹力等于重力的位置，d点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）a重力对人一直做正功b玩家在d点加速度为0c玩家通过b点之后，绳子具有弹性势能d玩家在b点速度最大11某双星系统由两颗恒星构成，质量分别为m1和m2，距中心的距离分别为r1和r2，且r1r2，则下面的表述正确的是（）a它们的线速度相同b它们的角速度相同cm1m2d它们的加速度相同12探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过p点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1，在轨道1上经过q点时月球车将在m点着陆月球表面，不正确的是：（）a“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小b“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过p点的速度比在轨道1上经过p点时大c“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小d“嫦娥三号”在轨道1上经过q点时的加速度小于在轨道2上经过q点时的加速度二、实验题（共18分，每空3分）13某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球a沿水平方向弹出，同时b球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球a被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明后来，他又用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道m，n，分别用于发射小铁球p，q，其中m的末端是水平的，n的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁c、d，调节电磁铁c、d的高度，使ac=bd，从而保证小球p、q在轨道出口处的水平初速度v0相等现将小球p、q分别吸在电磁铁c、d上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道m、n的下端射出实验可观察到的现象应该是两小球（选填“一定”、“可能”、“一定不”）会碰撞，仅将弧形轨道m整体上移（ac距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明14某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受细线拉力f的关系图象，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条af图线，如图（b）所示图线是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“”或“”）力传感器可以直接测得细线上的拉力，因此本实验是否还要求重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量m吗？回答（填“是”或“否”）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=（g取10m/s2）三、计算题（10分+12分+12分=34分）15已知火星的第一宇宙速度为v，火星半径为r，其自转周期为t，万有引力常量为g（1）求火星的质量m；（2）若要发射火星的同步卫星，求它距火星表面的高度h161956年7月13日，第一批解放牌汽车在长春第一汽车制造厂试制成功已知解放牌汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为4t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，求：（1）解放汽车以额定功率从静止起动后，能达到的最大速度；（2）若解放汽车以0.5m/s2的加速度匀加速起动，其匀加速运动的时间多长17如图所示，以质量为m=0.5kg的滑块从高h=1.05m的光滑圆弧形槽的a点无初速度滑下，槽的底端b与长为l=3m木板左端相接，木板右端与半径为r=0.3m的半圆光滑轨道相接于c端滑块与木板间的动摩擦因素为=0.2g取10m/s2，求：（1）求滑块达到半圆弧轨道c点时滑块对轨道的压力是多大？（2）要使滑块不脱离半圆轨道，则释放滑块的高度h应满足什么条件？2015-2016学年重庆市石柱中学高一（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共48分，1-8题为单项选择，9-12题为多项选择，每小题4分）1下列运动中，在相等的时间内速度的变化量不同的是（）a自由落体b竖直上抛c平抛d匀速圆周运动【考点】匀速圆周运动；平抛运动【分析】速度变化量是矢量，当其大小和方向均相同时，矢量才相同根据加速度的定义式和牛顿第二定律，就能判断物体速度变化量相同与不同【解答】解：a、根据v=at=gt，自由落体运动v的方向竖直向下，方向不变，相等时间，大小相等故a错误b、竖直上抛运动v的方向与g的方向相同，竖直向下，方向不变相等时间，大小相等，故b错误c、平抛运动v的方向与g的方向相同，竖直向下，方向不变相等时间，大小相等，故c错误d、由v=at，f=ma，得v与加速度、合力方向相同，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的，故d正确故选：d2下列说法错误的是（）a开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提出了行星运动的三大规律，后人称为开普勒行星运动规律b牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测定了引力常量c宇宙飞船内的宇航员是处于完全失重状态d经典力学只适用于低速运动和宏观世界，不适用高速运动和微观世界【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可，宇宙飞船中的宇航员做匀速圆周运动，重力提供向心力，处于完全失重状态【解答】解：开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故a正确；b、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测定了引力常量，故b错误；c、宇航员随宇宙飞船一起绕地球做匀速圆周运动，宇航员受到的引力完全提供向心力，处于完全失重状态，故c正确；d、经典力学只适用于低速运动和宏观世界，不适用高速运动和微观世界，故d正确；本题选择错误的，故选：b3如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体a的运动及受力情况是（）a加速上升b减速上升c拉力等于重力d拉力小于重力【考点】运动的合成和分解；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律【分析】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于a的速度，根据平行四边形定则判断出a的速度变化，从而得出a的加速度方向，根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系【解答】解：小车沿绳子方向的速度等于a的速度，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物体a的速度va=vcos，小车匀速向右运动时，减小，则a的速度增大，所以a加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：tga=maa知拉力大于重力故a正确，b、c、d错误故选：a4一根轻绳一端系一小球，另一端固定在o点，在o点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕o点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力f随时间t变化图象如图2所示，已知小球在最低点a的速度va=6m/s，小球的质量为m=0.2kg，求（）a小球做圆周运动的周期t为1sb小球做圆周运动的周期t为2sc小球的最小向心力为2 nd轻绳的长度l为m【考点】向心力；物体的弹性和弹力【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大；在最高点，拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最小根据图象求出求出小球的周期由图读出小球通过最高点b时的拉力大小，得到最小的向心力由图读出小球通过最低点a时的拉力大小，根据牛顿第二定律列出方程，求出轻绳的长度【解答】解：a、由图象可知绳子的拉力连续两次最小值之间的时间间隔为2s，则小球做圆周运动的周期为t=2s，故a错误，b正确c、由图可知，小球受到的拉力最小值 fmin=2n，则最小向心力为 fnmin=fmin+mg=2n+2n=4n，故c错误d、在最低点，根据牛顿第二定律有： famg=m据题 va=6m/s，m=0.2kg，由图知，fa=14n代入数据解得：l=0.6m，故d错误故选：b5如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是r和2r（r为地球半径）下列说法中正确的是（）aa比b的线速度小ba比b的角速度小ca比b的向心加速度小da比b的周期小【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据万有引力提供向心力，表示出线速度、角速度、向心加速度周期，据此判断所给各量的大小关系【解答】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，得 g=m=m2r=ma=mr解得 v=，=，a=，t=2可知，卫星的轨道半径越小，线速度、角速度和向心加速度越大，而周期越小，所以a比b的线速度大、a比b的角速度大、a比b的向心加速度大、a比b的周期小故abc错误，d正确故选：d6如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（推箱的速度大小如图中所注），比较此过程中两人分别对木箱做功的多少（）a大人做的功多b小孩做的功多c大人和小孩做的功一样多d条件不足，无法判断【考点】功的计算【分析】小孩和大人所用的推力都等于滑动摩擦力，则推力相同，位移也相同，根据功的公式w=fl，大人和小孩做的功一样多【解答】解：由题相同的木箱在相同的路面运动时滑动摩擦力相同，由平衡条件得知：小孩和大人所用的推力都等于滑动摩擦力，则推力相同，位移也相同，根据功的公式w=fl，大人和小孩做的功一样多故选c7壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，一同学分别在同一直线上的a、b、c三个位置击打壁球，结果都垂直击中墙壁同一位置球飞出的速度分别为v1、v2、v3若三次壁球击打点的高度均相同，球飞出的方向与水平方向夹角分别为1、2、3，则下列说法正确的是（）av1v2v3b123cv1v2v3d123【考点】平抛运动【分析】据题知三个壁球都垂直击中墙壁，其逆过程是平抛运动，它们上升的高度相等，水平位移大小不等，根据平抛运动的规律得到水平位移与初速度的关系，分析初速度的大小结合平行四边形定则得出抛出时的速度大小，根据速度的分解，分析角度的关系【解答】解：a、三个壁球都垂直击中墙壁，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x根据h=知，运动的时间相同，由于xaxbxc，则v01v02v03，高度相同，则抛出时的竖直分速度相等，根据平行四边形定则知，v1v2v3故a错误，c正确b、根据平行四边形定则知，由于竖直分速度相等，可知123，故b正确，d错误故选：bc8将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（）a b c d【考点】竖直上抛运动【分析】受力分析后根据牛顿第二定律判断加速度的变化规律，同时结合特殊位置（最高点）进行判断【解答】解：b、d、皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：f=kv联立解得：a=g+a、c、由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，故bd均错误；根据bd的结论a=g+，有，由于加速度减小，故也减小，故也减小，故at图象的斜率不断减小，故a错误，c正确；故选：c9一小船在静水的速度为5m/s，它在一条河宽100m，水流速度为3m/s的河流中渡河，则下列说法正确的是（）a小船渡河最短位移为100mb小船不可能达到正对岸c水流速变小时渡河时间变长d小船渡河的最短时间为20s【考点】运动的合成和分解【分析】因为水流速度小于静水速度，当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河位移最短；速度的合成满足平行四边形定则【解答】解：a、由于船在静水中的速度大于水流的速度，可知当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，合速度与分速度如图：所以小船渡河最短位移为100m故a正确；b、当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，小船可以达到正对岸故b错误；c、当静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为：tmin=20s；它与水流方向的速度大小无关；故c错误，d正确；故选：ad10图甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为ab的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图乙是玩家到达最低点时的情况，其中ab为弹性绳子的原长，c点是弹力等于重力的位置，d点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）a重力对人一直做正功b玩家在d点加速度为0c玩家通过b点之后，绳子具有弹性势能d玩家在b点速度最大【考点】功能关系；功的计算【分析】对于玩家离开跳台至最低点的过程中，重力一直做正功，c点的加速度为0，d点的加速度不等于0在c点时速度最大通过分析人的受力情况，判断其运动情况【解答】解：a、人下降的过程中，重力势能不断减少，重力对人一直做正功，故a正确b、在c点，弹力等于重力，加速度为0从c运动到d的过程中，弹力增大，则在d点，弹力大于重力，合力不为0，加速度不为0，故b错误c、玩家通过b点之后，绳子开始伸长，具有弹性势能，故c正确d、从b到c，弹力小于重力，人仍在加速，所以玩家在b点速度不是最大，在c点速度最大故d错误故选：ac11某双星系统由两颗恒星构成，质量分别为m1和m2，距中心的距离分别为r1和r2，且r1r2，则下面的表述正确的是（）a它们的线速度相同b它们的角速度相同cm1m2d它们的加速度相同【考点】万有引力定律及其应用【分析】双星系统角速度大小相等，向心力大小相等，根据向心力相等得出轨道半径和质量的关系，从而比较双星的质量大小【解答】解：a、双星系统的角速度大小相等，根据v=r知，r1r2，则v1v2，故a错误，b正确c、双星系统的向心力大小相等，根据得，m1r1=m2r2，因为r1r2，则m1m2，故c正确d、根据a=r2知，r1r2，则a1a2，故d错误故选：bc12探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过p点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1，在轨道1上经过q点时月球车将在m点着陆月球表面，不正确的是：（）a“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小b“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过p点的速度比在轨道1上经过p点时大c“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小d“嫦娥三号”在轨道1上经过q点时的加速度小于在轨道2上经过q点时的加速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道i上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小卫星在轨道地月转移轨道上经过p点若要进入轨道i，需减速比较在不同轨道上经过p点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知卫星从轨道1进入轨道2，在q点需减速【解答】解：a、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥三号”在轨道1上的半径大于月球半径，根据，得线速度v=，可知“嫦娥三号”在轨道1上的运动速度比月球的第一宇宙速度小故a正确b、“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过p点若要进入轨道1，需减速，所以在地月转移轨道上经过p点的速度比在轨道1上经过p点时大故b正确； c、根据开普勒第三定律得卫星在轨道2上运动轨道的半长轴比在轨道1上轨道半径小，所以卫星在轨道1上运动周期比在轨道2上大，故c错误；d、“嫦娥三号”无论在哪个轨道上经过q点时的加速度都为该点的万有引力加速度，因为都是q点可知，万有引力在此产生的加速度相等，故d错误本题选择错误的，故选：cd二、实验题（共18分，每空3分）13某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球a沿水平方向弹出，同时b球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球a被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动后来，他又用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道m，n，分别用于发射小铁球p，q，其中m的末端是水平的，n的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁c、d，调节电磁铁c、d的高度，使ac=bd，从而保证小球p、q在轨道出口处的水平初速度v0相等现将小球p、q分别吸在电磁铁c、d上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道m、n的下端射出实验可观察到的现象应该是两小球一定（选填“一定”、“可能”、“一定不”）会碰撞，仅将弧形轨道m整体上移（ac距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的水平分运动时匀速直线运动【考点】研究平抛物体的运动【分析】探究平抛运动的规律中，实验（1）同时让a球做平抛运动，b球做自由落体运动若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动实验（2）同时让p球做平抛运动，q球做匀速运动若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动【解答】解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度小球p做平抛运动，小球q做匀速直线运动，两小球一定会相撞，当两小球相撞，则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动故答案为：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；一定；平抛运动的水平分运动时匀速直线运动14某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受细线拉力f的关系图象，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条af图线，如图（b）所示图线是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“”或“”）力传感器可以直接测得细线上的拉力，因此本实验是否还要求重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量m吗？回答否（填“是”或“否”）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=0.2（g取10m/s2）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】知道滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解【解答】解：由图象可知，当f=0时，a0也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出，实验过程中不需要控制滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量根据f=ma得a=，所以滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数由图形b得加速度a和所受拉力f的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg，由图形b得，在水平轨道上f=1n时，加速度a=0，根据牛顿第二定律得fmg=0，解得=0.2；故答案为：否 0.5； 0.2三、计算题（10分+12分+12分=34分）15已知火星的第一宇宙速度为v，火星半径为r，其自转周期为t，万有引力常量为g（1）求火星的质量m；（2）若要发射火星的同步卫星，求它距火星表面的高度h【考点】万有引力定律及其应用【分析】（1）根据万有引力提供向心力，结合火星的半径和第一宇宙速度，求出火星的质量（2）根据万有引力提供向心力，抓住同步卫星的周期等于自转周期，求出同步卫星距离火星表面的高度【解答】解：（1）第一宇宙速度即该行星近地卫星的环绕速度，其向心力由万有引力提供，解得：m=（2）火星自转周期即火星同步卫星的运行周期，h=，代入m，解得：h=答：（1）火星的质量为；（2）它距火星表面的高度h为161956年7月13日，第一批解放牌汽车在长春第一汽车制造厂试制成功已知解放牌汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为4t，它在水平