湖北省襄阳市第一中学高一物理5月月考试题.doc

湖北省襄阳市第一中学高一年级2015-2016学年度下学期五月月考物理试题时间：90分钟 分值100分 第i卷（选择题共48分） 一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）1同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200 km-300 km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图所示，当卫星穿过赤道平面上的p点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000 km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道。关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是a.在p点火箭点火和q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度b在p点火箭点火和q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能c卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/sll.2 km/sd.所有地球同步卫星的静止轨道都相同2关于曲线运动，下列说法正确的有( )a.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动b.做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变 c.只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心d.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动3额定电压为4v的直流电动机的线圈电阻为1，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4j，下列计算结果正确的是（ ）a电动机正常工作时的输入功率为4w b电动机正常工作时的输出功率为8wc电动机每秒能将电能转化成4j的机械能 d电动机正常工作时的电流强度为2a4如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为b.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为，两棒总电阻为r，导轨电阻不计开始两棒静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力f，沿导轨向上做匀加速运动则 （ ）aab棒中的电流方向由b到abcd棒先加速运动后匀速运动ccd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力d力f做的功等于两棒产生的电热与ab棒增加的机械能之和5一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在物体下降h高度的过程中物体的（ ）a重力势能减少了2mghb合外力做功为mghc合外力做功为2mghd动能增加了mgh，重力势能减少了mgh6如图所示，离地面高处有甲、乙两个小球，甲以初速度水平射出，同时乙以大小相同的初速度沿倾角为的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则的大小是（ ）a. b. c. d.7我国神舟六号载人飞船圆满完成太空旅程，凯旋而归飞船的升空和返回特别令人关注，观察飞船运行环节的图片，下列正确的说法是（ ）a飞船抛助推器，使箭、船分离，其作用是让飞船获得平衡b飞船返回时要转向180，让推进舱在前，返回舱在后，其作用是加速变轨c飞船与整流罩分离后打开帆板，其作用是让飞船飞得慢一些d飞船的变轨发动机点火工作，使得飞船由椭圆轨道变为圆轨道8我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站，如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在b处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，下列说法中错误的是( )a图中航天飞机正加速飞向b处b航天飞机在b处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速c根据题中条件可以算出月球质量d根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中()a牵引力增大，功率增大b牵引力不变，功率增大c牵引力增大，功率不变d牵引力不变，功率不变10一个内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直，圆锥固定，有质量相同的两个小球a和b贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，a的半径较大，则 ()aa球的向心力大于b球的向心力ba球对筒壁的压力大于b球对筒壁的压力ca球的运动周期大于b球的运动周期da球的角速度小于b球的角速度11关于平抛物体的运动，以下说法正确的是（ ）a做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大b平抛物体的运动是变加速运动c做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以相同时间内速度变化量必相同。d做平抛运动的物体某时刻的速度的速度方向可能竖直向下12下列关于万有引力定律的说法中，不正确的是a万有引力定律是牛顿发现的bf 中的g是一个比例常数，是没有单位的c万有引力定律适用于任意质点间的相互作用d两个质量分布均匀的球体之间的相互作用力也可以用f 来计算，r是两球体球心间的距离二、实验题（12分）13（本题6分）（6分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中a、b两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过a的挡光时间为t1，通过b的挡光时间为t2，重力加速度为g。为了证明小物体通过a、b时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。(1)下列必要的实验测量步骤是_。a用天平测出运动小物体的质量mb测出a、b两传感器之间的竖直距离hc测出小物体释放时离桌面的高度hd用秒表测出运动小物体由传感器a到传感器b所用时间t(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来反映小物体经过a、b光电门时的速度，并设想如果能满足_关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。14（本题6分）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒；m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，（重力加速度取98m/s2，所有的计算结果保留三位有效数字）根据测量结果，分别计算系统减小的重力势能和增加的动能（1）在打05点过程中，系统动能的增量ek= j系统重力势能的减少量ep= j；在误差允许的范围内验证了机械能守恒定律（2）某同学作出了v2-h图象，则由图线得到的重力加速度g= m/s2三、计算题（40分）15（本题10分）一劲度系数k=800 n/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体a、b，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示。现将一竖直向上的变力f作用在a上，使a开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体b刚要离开地面，取g =10 m/s2，试求这0.40s内力f所做的功。16（本题10分）如图所示，轨道abc的ab段是半径r0.8m的光滑的圆弧轨道，bc段为粗糙水平面，滑块从a点由静止开始下滑，在水平面上运动了1.6m后停止于c点。己知弧形轨道与水平轨道相切，空气阻力不计。取g10m/s2，求：(1)滑块通过b点时的速度大小；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数。17（本题10分）如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球a和b紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，已知a、b圆运动的半径之比为9：4，求（1）a、b两物体向心加速度之比aa：ab；（2）a、b两物体的角速度之比a：b18（本题10分）如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为r的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停在圆环最低点处，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点求：（1）前车被弹出时的速度（2）把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能（3）两车下滑的高度h参考答案1bd【解析】试题分析: a、卫星点火加速后，由于克服重力做功，速度减小，而由可知，在高轨道上的线速度小于停泊轨道的线速度，故a错误；b、在p点火箭点火和q点开动发动机的目的都是使卫星加速，则卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能，故b正确；c、在转移轨道上的速度一定小于第一宇宙速度，故c错误；d、所有的地球同步卫星的静止轨道都相同，并且都在赤道平面上，故d正确；故选bd.考点：考查万有引力定律及其应用、卫星的变轨2a【解析】试题分析：做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动，选项a正确；做曲线运动的物体，受到的合外力方向可能在不断改变，例如匀速圆周运动；也可能不变，例如平抛运动，选项b错误； 只有当物体做匀速圆周运动时，它所受的合外力才指向圆心，选项c错误；物体受到垂直于初速度方向的恒力作用，物体做平抛运动，选项d错误；故选a。考点：曲线运动的特点.3cd【解析】试题分析：已知线圈电阻与线圈产生的热量，应用焦耳定律可以求出通过电动机的电流；然后应用电功率公式与电功公式分析答题线圈产生的热量q=i2rt，通过电动机的电流，故d正确；电动机正常工作时的输入功率p=ui=4v2a=8w，故a错误；电动机的热功率pq=i2r=（2a）21=4w，电动机的输出功率p出=p-pq=8w-4w=4w，故b错误；电动机每秒将电能转化成机械能w=p出t=4w1s=4j，故c正确；故选：cd考点：电动机是非纯电阻电路，电动机的输入功率等于热功率与输出功率之和，应用电功率公式与电功公式即可正确解题4acd【解析】试题分析：ab向上运动的过程中，穿过闭合回路abcd的磁通量增大，根据楞次定律可得ab棒中的感应电流方向为ba，故a正确；cd棒中感应电流由c到d，其所在的区域有向下磁场，所受的安培力向里，cd棒所受的摩擦力向上ab棒做加速直线运动，速度增大，产生的感应电流增加，cd棒所受的安培力增大，对导轨的压力增大，则滑动摩擦力增大，摩擦力先小于重力，后大于重力，所以cd棒先加速运动后减速运动，最后停止运动故b错误；因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加，会大于重力故c正确；根据动能定理可得，力f所做的功应等于ab棒产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和，故d正确考点：考查了导体切割磁感线运动【名师点睛】本题关键是根据会分析导线安培力的变化，判断摩擦力的变化，由右手定则判断电流方向明确功与能量的转化关系5c【解析】试题分析：物体以a=2g的加速度竖直向下运动，由牛顿第二定律：得：，说明物体受到竖直向下的外力f作用, 在物体下降h高度的过程中， 重力势能的减少量等于重力做的功，a错误；合外力为，做功为，b错误；c正确；动能的增加量等于合外力的功，重力势能的减少量等于重力做的功，d错误；故选c。考点：牛顿第二定律、功能关系。【名师点睛】本题主要考查各种力对物体做功对应的能量转化关系，重力做功对应了重力势能的变化；合外力做功对应了动能的变化；利用功是能转化的量度，来表示做功和能量变化的表达式。【答案】a【解析】试题分析：平抛运动的时间为：；乙在斜面下滑的加速度为：根据，代入数据得：故a正确，b.c.d错误考点：平抛运动、牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。7d【解析】解：a、飞船抛助推器，使箭船分离，其作用是减小组合体的质量，减小惯性便于飞船变轨操作，不是让飞船获得平衡故a错误；b、飞船返回时要减速降低轨道，所以飞船返回时要转向180，让推进舱在前，使返回舱减速降低轨道以接近地球，故b错误；c、飞船与整流罩分离后打开帆板，其作用是吸引太阳能提供飞船能量，飞船在太空飞行，近乎真空的环境下，卫星几乎不受阻力作用，故c错误；d、飞船的变轨道发动机工作目的是飞船由椭圆形轨道变成圆轨道运动，根据圆周运动和随圆轨道运动知，在远地点开动发动机加速使卫星在高轨道上做圆周运动，在近地点随便圆轨道上开动发动机减速，在半径较小轨道上做圆周运动故d正确；故选：d【点评】该题考查万有引力在航空航天中的应用，解答的关键是掌握飞船做匀速圆周运动、椭圆轨道运动的条件，判断飞船在实际操作中的动作是解决本题的关键8d【解析】试题分析：航天飞机的动力关闭，在万有引力的作用下运动，万有引力做正功，所以速度增大，a正确；达到b点后，速度大，需要减速，才能保留圆轨道，故b正确；根据公式可得，c正确；由于不知道空间站的质量，所以无法求解空间站受到的引力大小，d错误考点：考查了万有引力定律的应用9b【解析】试题分析：汽车启动阶段受到牵引力和阻力作用，根据牛顿第二定律，匀加速直线运动加速度不变，阻力不变，所以牵引力不变，汽车的功率，随时间延长功率逐渐增大选项b正确。 考点：牛顿第二定律 功率10cd【解析】两球贴着筒壁在水平面内做匀速圆周运动时，受到重力和筒壁对它的支持力，其中n的分力f提供球做匀速圆周运动的向心力，如图所示，由图可得f向fn由上述两式可以看出，由于两个小球的质量相同，为定值，故a、b两球所受的向心力和它们对筒壁的压力大小是相等的，选项a、b错误由向心力的计算公式fmr2和fmr得mr2，mr，t2由可知tatb，所以c正确由可知ab，所以d正确11c【解析】平抛运动仅受到重力的作用，加速度不变，相同时间内速度变化量必相同，ab错误、c正确；由于平抛运动有水平方向的速度，故合速度不可能竖直向下，d错误。12b【解析】f 中的g是一个比例常数，但有单位，b错；13(1)b (2)(d/t2)2(d/t1)22gh【解析】试题分析：（1）根据机械能守恒的表达式m(d/t2)2m(d/t1)2mgh，可知不需要测量质量，a错误；实验中需要测量从a到b过程中重力势能的减小量，因此需要测量ab之间的距离h，故b正确；测出ab之间的距离h，不需要测量小物体释放时离桌面的高度h，故c错误；根据机械能守恒定律的表达式，可知不需要测量小物体通过a、b两传感器的时间t，故d错误故选b本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：v1=，v2=根据机械能守恒有：mgh=mv12-mv22，即考点：验证机械能守恒定律14（1）0576j0588j（2）966m/s2【解析】试题分析：（1）利用匀变速直线运动的推论有：；系统动能的增量为：ek=ek5-0=（m1+m2）v52=0576j系统重力势能减小量为：ep=（m2-m1）gh=01980600mj=0588j在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒由于（m1+m2）v52=（m2-m1）gh由于m1+m2=300g ；m2-m1=100g所以得到：v2=gh所以v2-h图象的斜率解得g=966m/s2考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力；该题的研究对象是系统，要注意m1和m2的重力势能的变化情况利用v2-h图线处理数据，（m1+m2）=2（m2-m1），那么v2-h图线的斜率就等于g；直线图象中斜率和截距是我们能够利用的信息。15【解析】试题分析：初始：弹簧处于压缩，弹力等于a的重力，带入可得末状态：弹簧处于拉伸，弹力等于b的重力 ，带入可得所以a匀加速运动的位移a作为初速度等于0的匀加速直线运动，有可得a的末速度对a和b以及弹簧组成的系统，由于，弹簧没有做功。根据动能定理有带入计算可得考点：动能定理【名师点