山东省青岛经济开发区致远中学2019届高三物理下学期第一次月考试题（含解析）

山东省青岛经济开发区致远中学2019届高三下学期第一次月考物理试卷一、选择题(48分，其中17题只有一个选项正确，812题有多个选项正确.)1.2014年8月16日下午，11岁的王克骑着自己的摩托车在北京万事达中心完成了第一次试车，从3米高的跳台冲坡而起，如图所示，这是他第一次有机会出现在国际摩托车大赛中假设王克冲坡而起时与水平方向间的夹角为45，在此水平方向上的空中跨度为23 m，假如将王克看成质点，忽略空气阻力，g取10 m/s2，那么他冲坡时的速度为()a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】忽略空气阻力，斜上抛运动从最高点到最低点的过程可以看做平抛运动，他冲坡时的速度v与水平方向间的夹角为45，斜向上，根据对称性可知“平抛”的末速度v与水平方向的夹角为45，斜向下，此时的分速度为 vx=vy，v=vy，假设“平抛”运动的时间为t，则有，又 vy=gt，解得 vy=m/s，所以他冲坡时的速度为 v=2vy=230m/s，故选a.2.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动如图所示，一滑雪坡由斜面ab和圆弧面bc组成，bc圆弧面和斜面相切于b，与水平面相切于c，竖直台阶cd底端与倾角为的斜坡de相连第一次运动员从a点由静止滑下通过c然后飞落到de上，第二次从ab间的a点(图中未标，即abab)由静止滑下通过c点后也飞落到de上，运动员两次与斜坡de接触时速度与水平方向的夹角分别为1和2，不计空气阻力和滑道的摩擦力，则() a. 12b. 1a3a1b. a2a1a3c. a3a1a2d. a3a2a1【答案】d【解析】【详解】空间站与月球绕地球同周期运动，据a=(2t)2r可得，空间站向心加速度a1比月球向心加速度a2小，即a1a2.综上，a3a2a1；故d项正确，abc三项错误。4.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物m，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方o点处，在杆的中点c处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物m，c点与o点距离为l，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平(转过了90角)下列有关此过程的说法中正确的是()a. 重物m做匀速直线运动b. 重物m做变速直线运动c. 重物m的最大速度是2ld. 重物m的速度先减小后增大【答案】b【解析】试题分析：由题意知，c点的速度大小为vc=2l，设vc与绳之间的夹角为，把vc沿绳和垂直绳方向分解可得，v绳=vccos，在转动过程中先减小到零再增大，故v绳先增大后减小，重物m做变加速运动，其最大速度为2l，故bc正确，ad错误。考点：运动的合成和分解【名师点睛】解决本题的关键掌握运动的合成与分解，把c点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于重物的速度。5.某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘a、b，a盘固定一个信号发射装置p，能持续沿半径向外发射红外线，p到圆心的距离为28 cm.b盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置q，q到圆心的距离为16 cm.p、q转动的线速度相同，都是4 m/s.当p、q正对时，p发出的红外线恰好进入q的接收窗口，如图所示，则q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为()a. 0.56 sb. 0.28 sc. 0.16 sd. 0.07 s【答案】a【解析】【详解】p的周期：tp=2rpv=20.284=0.14s；q的周期：tq=2rqv=20.164=0.08s；因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s。故a正确，bcd错误。故选a。6.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则() a. a的向心加速度等于重力加速度gb. 在相同时间内b转过的弧长最长c. c在4小时内转过的圆心角是6d. d的运动周期有可能是20小时【答案】b【解析】试题分析：a随地球自转，由于万有引力分为两部分，一部分为重力，一部分充当向心力，所以其加速度不为g，a错误；由gmmr2=mv2r，得v=gmr，则知卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，b正确；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是4h24h2=3，故c错误；由开普勒第三定律a3t2=k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能是20h，c错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点【此处有视频，请去附件查看】7.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命假设“轨道康复者”的轨道半经为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是()a. “轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救b. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动c. “轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍d. “轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍【答案】d【解析】试题分析：“轨道康复者”在高轨道上加速，则做离心运动，向更高轨道运动，所以不能对低轨道上卫星的拯救，a错误；根据公式v=gmr可得“轨道康复者”的速度是同步卫星的速度5倍，即大于地球自转的速度，故站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，bc错误；根据公式a=gmr2可得“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍，d正确；考点：考查了万有引力定律的应用8.随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐项目之一如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的球，由于恒定的水平风力的作用，球竖直地落入距击球点水平距离为l的a穴下列说法正确的是()a. 球被击出后做平抛运动b. 球从被击出到落入a穴所用的时间为2hgc. 球被击出时的初速度大小为l2ghd. 球被击出后受到的水平风力的大小为mghl【答案】bc【解析】【详解】由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故a错误；竖直方向为自由落体运动，由h=12gt2，得到t=2hg，故b正确；由于球竖直地落入a穴，故水平方向为末速度为零匀减速直线运动，根据运动学公式，有l=v0t-12at20=v0-at解得v0=2l2hg=l2gh，故c正确；水平方向分运动为末速度为零匀减速直线运动，由运动学公式l=v0t-12at20=v0-at由牛顿第二定律f=ma由上述各式可解得f=mglh，d错误。故选bc【点睛】本题关键将实际运动分解为水平方向的匀减速直线运动和竖直方向的自由落体运动，根据运动学公式和牛顿第二定律列式求解9.质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的a点和c点，且lalb，如图所示当轻杆绕轴bc以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆也停止转动，则()a. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动b. 在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大c. 在绳b被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小d. 若角速度较大，小球可以在垂直于平面abc的竖直平面内做圆周运动【答案】bd【解析】试题分析：小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动或圆周运动，故a错误；绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳a的张力将大于重力，即张力突然增大，故b正确；在绳被烧断前，小球所受的合外力f1=mv2lb，在绳被烧断，小球所受的合外力f2=mv2la，由于绳被烧断前后速度大小不变，而lalb，则得f1f2，所以小球所受的合外力突然增大，故c错误若角速度较大，小球原来的速度v=lb小球能在竖直平面内做圆周运动在最低点最小速度为5gla，由于la2r的任何高度均可【答案】cd【解析】试题分析：a中为绳模型，小球a能从a飞出的最小速度为v=gr，从最高点飞出后下落r高度时，水平位移的最小值为：xa=gr2rg=2r，小球a落在轨道右端口外侧而适当调整hb，b可以落在轨道右端口处故a错误；若ha=hb=2r，由机械能守恒定律可知，小球到达最低点时的速度v=2gr，则由向心力公式可得：f=mg+mv2r=5mg，故b错误；若ha=hb=r，根据机械能守恒定律可知，两小球都到达与o点等高的位置速度为零，即两小球都能上升到离地高度为r的位置，故c正确；由a的分析可知，a球最高点最小速度为v=gr，则由机械能守恒定律可知，mg（ha2r）=12mva2，a球下落的最小高度为52r；而b中小球只要在最高点的速度大于2r即可；故d正确考点：考查了机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力11.探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道设月球半径为r，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为g，则下列说法正确的是()a. 飞行试验器在工作轨道上的加速度为(rr+h)2gb. 飞行试验器绕月球运行的周期为2rgc. 飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为g(r+h)d. 月球的平均密度为3g4rg【答案】ad【解析】根据万有引力与星球表面重力相等得：mg=gmmr2，根据牛顿第二定律得：飞行试验器在工作轨道上的加速度a=gmr2=rr+h2g，故a正确；飞行器绕月运行时万有引力提供圆周运动向心力：gmmr2=m42t2r，得t=2r3gm=2r+h3gr2，故b错误；飞行器工作轨道上的绕行速度满足gmmr+h2=mv2r+h，得v=gmr+h=gr2r+h，故c错误；月球的密度=m43r3=3g4gr，故d正确故选ad【点睛】根据万有引力与星球表面重力相等列出等式，根据牛顿第二定律得出飞行试验器在工作轨道上的加速度；飞行器绕月运行时万有引力提供圆周运动向心力列出等式求解；根据万有引力提供向心力，推导出线速度求解；根据密度定义求解12.2011年9月29日，中国首个空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地点为a、远地点为b的椭圆轨道上，b点距离地面高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上“天宫一号”飞行几周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，万有引力常量为g，地球半径为r，则下列说法正确的是()a. “天宫一号”在椭圆轨道的b点的向心加速度大于在预定圆轨道的b点的向心加速度b. “天宫一号”从a点开始沿椭圆轨道向b点运行的过程中，机械能守恒c. “天宫一号”从a点开始沿椭圆轨道向b点运行的过程中，动能先减小后增大d. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量m=42n2(r+h)3gt2【答案】d【解析】【分析】“天宫一号”在b点的加速度由万有引力提供；“天宫一号”从a点开始沿椭圆轨道向b点运行的过程中，只受到地球的引力，只有地球的引力做负功，动能越来越小，但机械能守恒；地球对天宫一号的万有引力提供它绕地球做匀速圆周运动的向心力，由万有引力公式及向心力公式列方程，可以求出地球的质量【详解】a. “天宫一号”在椭圆轨道的b点的向心加速度以及圆轨道b点的向心加速度都是万有引力提供的，是相等的，故a错误；b. “天宫一号”从a点开始沿椭圆轨道向b点运行的过程中，只受到地球的引力，距离地球原来越远，地球的引力做负功，根据动能定理可知，动能越来越小，故b错误；c. 椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律可知，“天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期小于沿预定圆轨道运行的周期，故c错误；d. “天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,故周期为t=t/n，根据万有引力提供向心力gmm(r+h)=m42t2(r+h)，得地球的质量m=42n2(r+h)3gt2，故d正确；故选：d二、实验题(20分)13.某研究性学习小组进行如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体r.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在r从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动同学们测出某时刻r的坐标为(4,6)，此时r的速度大小为_cm/s.r在上升过程中运动轨迹的示意图是_(r视为质点) a. b. c. d.【答案】（1）5 （2）d【解析】小圆柱体r在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，解得：t=yv0=63s=2s 在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=12at2 解得： a=2xt2=2cm/s2那么r的速度大小：v=v02+a2t2=5cm/s因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是d。【点睛】分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向。14.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g10m/s2，那么：(1)闪光频率为_hz；(2)小球运动的初速度的大小是_m/s；(3)小球经过b点时的速度大小为_m/s.【答案】10、1.5、2.5【解析】（1）根据竖直方向，得，得t=0.1s，频率为10hz；（2）水平分速度；（3）b点的竖直方向分速度为，则小球经过b点时的速度为三、计算题(32分)15.“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为r和r1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为g6.求：(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度；(2)卫星在工作轨道