云南省玉溪市华宁一中2017－2018学年高一下学期四月份月考物理试题

云南省玉溪市华宁一中2018年四月月考卷高一物理（范围：必修二）注：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共110分，考试时间120分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、选择题(共8小题,每小题6.0分,共48分)1.如图所示，长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向的角度为θ，空气阻力不计，松手后小球经过最低点时的速率为()A．B．C．D．【答案】B【解析】取最低点为零势能位置，根据机械能守恒定律得：mg(l－lcosθ)＝mv2，v＝.2.如图所示，运动员在粗糙塑胶跑道上负重起跑训练．较粗弹性橡皮条一端跨套在运动员的腰上，另一端系在加重汽车轮胎上，起跑过程可简化如下：运动员起跑拉动橡皮条使其变长，稍后轮胎在橡皮条牵引下开始运动，最后轮胎与运动员一起运动．在负重起跑时，橡皮条从原长拉伸到最长过程中，下列说法正确的是()A．橡皮条对轮胎做了正功，弹性势能减小B．橡皮条对人做了负功，弹性势能增加C．橡皮条的弹性势能减小，其值等于轮胎的动能增加量D．橡皮条的弹性势能增加，运动员的动能减小【答案】B【解析】橡皮条被拉长时，橡皮条对人做了负功，此时橡皮条形变量变大，弹性势能增加，选项B正确．3.自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形．则水的势能()A．增大B．变小C．不变D．不能确定【答案】A【解析】从侧面缓慢推袋壁使它变形，水的重心升高，根据Ep＝mgh，知重力势能增大．故A正确，B、C、D错误．4.关于斜抛物体的运动．下列说法正确的是（）A．斜抛运动的加速度方向是斜向上的B．沿弹道曲线飞行的物体，其水平分运动仍然是匀速直线运动C．斜抛运动的射程和射高一定相等D．斜抛运动的射程和射高可以相等【答案】D【解析】做斜抛运动的物体只受重力，故加速度方向是竖直向下的；故A错误；沿弹道曲线飞行的物体由于受到空气阻力，水平方向不是匀速直线运动；故B错误；若斜抛运动物体的速度方向合适的，则其射程和射高可以相等；但并不是一定相等；故C错误；D正确.5.(多选)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度为g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是()．A．球的速度v等于LB．球从击出至落地所用时间为C．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【答案】AB【解析】球做平抛运动，从击出至落地所用的时间为t＝，选项B正确；球的速度v＝＝L，选项A正确；球从击球点至落地点的位移为，这个位移与球的质量无关，选项C、D错误．6.（多选）一架准备空投物资的直升飞机，以10m/s的速度水平飞行，在距地面180m的高度处，欲将物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则()A．物资投出后经过6s到达地面目标B．物资投出后经过18s到达地面目标C．应在距地面目标水平距离60m处投出物资D．应在距地面目标水平距离180m处投出物资【答案】AC【解析】物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，t＝＝6s，A项正确，B项错误；抛出后至落地的水平位移为x＝v0t＝60m，C项正确，D项错误．7.(多选)如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是()A．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下B．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力【答案】ACD【解析】8.(多选)在汽车无极变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮．已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为1.5R，齿轮M的半径为0.9R.当齿轮M如图方向转动时()A．齿轮D和齿轮B的转动方向相同B．齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1∶1C．齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9∶10D．齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2∶3【答案】ABD【解析】AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，因为M顺时针转动，故A逆时针转动，C逆时针转动，又AB同轴转动，CD同轴转动，所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同，故A正确；AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，齿轮A、C规格相同，半径为R，根据v＝ωr得，AC转动的角速度相同，AB同轴转动，角速度相同，CD同轴转动，角速度相同，且齿轮B、D规格也相同，所以齿轮D和齿轮A的转动角速度相同，由T＝可知，齿轮D和齿轮A的转动周期相同，故B正确；AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr得：＝＝＝，故C错误；AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr得＝＝＝，AB同轴转动，所以ωA＝ωB，所以＝＝；根据v＝ωr得：＝＝＝×＝，故D正确；分卷II二、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)10.一个质量为4kg的物体在半径为4m的圆周上以4m/s的速率做匀速圆周运动，则向心加速度a＝________m/s2，所需的向心力Fn＝________N.【答案】416【解析】向心加速度a＝＝4m/s2，向心力Fn＝ma＝16N14.航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.(1)实验时需要测量的物理量是__________________.(2)待测物体质量的表达式为m＝________________.【答案】(1)弹簧测力计示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T(2)【解析】需测量物体做圆周运动的周期T、半径R以及弹簧测力计的示数F，则有F＝mR，所以待测物体质量的表达式为m＝.11.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．12.如图所示，皮带传动装置，主动轮O1的半径为R，从动轮O2的半径为r，R＝r.其中A，B两点分别是两轮缘上的点，C点到主动轮轴心的距离R′＝R，设皮带不打滑，则A，B，C三点的线速度之比vA∶vB∶vC_______________________；角速度之比ωA∶ωB∶ωC_______________________；向心加速度之比aA∶aB∶aC____________________.【答案】2∶2∶12∶3∶24∶6∶2(2∶3∶1)【解析】同一皮带上线速度相等，同一轮上角速度相等，vA＝vB，ωA＝ωC，vA＝RωA，vC＝ωC＝，ωB＝ωA＝ωA，则线速度之比vA∶vB∶vC＝2∶2∶1；角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶2；因为a＝vω，所以向心加速度之比aA∶aB∶aC＝2∶3∶1.三、计算题13.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行．已知引力常量为G，每个星体的质量均为m.(1)试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期．(2)假设两种形式下星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？【答案】(1)4πR(2)R【解析】(1)第一种运动形式示意图如图(a)所示，以某个运动星体为研究对象，其受力情况如图(b)所示，根据牛顿第二定律和万有引力定律有：F1＝，F2＝F1＋F2＝解得星体运动的线速度：v＝周期为T，则有T＝，T＝4πR(2)第二种运动形式示意图如图(c)所示，设星体之间的距离为r，则三个星体做圆周运动的半径为R′＝.以某个运动星体为研究对象，其受力情况如图(d)所示，由于星体做圆周运动所需要的向心力由其他两个星体的万有引力的合力提供，由力的合成法则、牛顿第二定律和万有引力定律有F合＝2cos30°F合＝mR′，所以r＝R.14.一艘由三个推力相等的发动机推动的气垫船在湖面上由静止开始匀加速前进s距离后，关掉一个发动机，气垫船匀速运动，当气垫船将运动到码头时，又关掉两个发动机，最后它恰好停在码头，则三个发动机都关闭后，气垫船通过的距离是多少？【答案】【解析】设每个发动机的推力为F，湖水的阻力为Ff.当关掉一个发动机时，气垫船做匀速运动，则：2F－Ff＝0，Ff＝2F.开始阶段，气垫船做匀加速运动，末速度为v，设气垫船的质量为m，应用动能定理有(3F－Ff)s＝mv2，得Fs＝mv2.又关掉两个发动机时，气垫船做匀减速运动，应用动能定理有－Ffs1＝0－mv2，得2Fs1＝mv2.得s1＝，即关闭发动机后气垫船通过的距离为.15.如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，使其以大小为a＝2m/s2的加速度匀加速上升，求前3s内力F做的功．(取g＝10m/s2)【答案】1080J【解析】物体受到两个力的作用：拉力F′和重力mg，其中F′＝2F，由牛顿第二定律得F′－mg＝ma所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2)N＝120N.则F＝F′＝60N.物体从静止开始运动，3s内的位移为l＝at2＝×2×32m＝9m.方法一力F的作用点