1、河北定州中学高二第三次月考物理试题第I卷（选择题44分）一 选择题（共44分，本大题共11小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1至7题只有一项符合题目要求，第8至11题有多项符合题目要求. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克。这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数的单位是（ ）A B C D2一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑圆环的半径为R=20cm,环上有一
2、穿孔的小球m,小球仅能沿环做无摩擦滑动。如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角为（g取10m/s2）（ ）A30 B60 C75 D453在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球。当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力和的大小变化情况是（ ）A增大，减小 B减小，增大C和均增大 D和均减小4光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，下面关于小球描述正确的是（ ）A运动过程中小球的速度、角速度都是不变的B运动过程中小球的加速度是不变的C小球受到重力、支持
3、力、拉力和向心力的作用D小球受到重力、支持力、拉力的作用5如图所示，O1、O2两轮通过皮带传动，两轮半径之比r1：r2=2：1，点A在O1轮边缘上，点B在O2轮边缘上，则A、B两点的角速度大小之比为（ ）A1：1 B1：2 C2：1 D1：46关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）A做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变B只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心C做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动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7如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体。从中挖去一个半径为R2的小球体，并在空腔中心放置
4、一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（ ）A B C D08如图所示，可视为质点的，质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ ）A小球能够通过最高点的最小速度为0B小球能通过最高点的最小速度为C如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道有向上的作用力D如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力9铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（ ）A.内轨对内侧车轮轮
5、缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.垂直于轨道平面对火车的支持力大于D.垂直于轨道平面对火车的支持力小于10如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑下列说法正确的是（ ）来源:学+科+网Z+X+X+KAA与B线速度大小相等 BB与C线速度大小相等CC与A角速度大小相等 DA与B角速度大小相等11甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）A乙的速度大于第一宇宙速度 B甲的周期大于乙的周期C甲的加速度小于乙的加速度 D甲在运行时可能经
6、过北极的正上方第卷（非选择题，共66分）二、计算题：共4题 每题20分 共80分12从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：（1）物体抛出时的高度；（2）物体抛出点与落地点的水平距离；（3）落地时速度方向与水平方向的夹角的正切tan13一个探险队在探险时遇到一条山沟，山沟的一侧OA竖直，另一侧呈抛物线形状的坡面OB与一个平台BC相连，如图D411所示已知山沟竖直一侧OA的高度为2h，平台离沟底的高度为h，C点离OA的水平距离为2h以沟底的O点为原点建立坐标系xOy，坡面的抛物线方程为y质量为m的探险队员在山沟的竖直一侧从A点沿水平方向跳向平台人可视为质点
7、，忽略空气阻力，重力加速度为g（1）若探险队员从A点以速度v0水平跳出时，掉在坡面OB的某处，则他在空中运动的时间为多少？（2）为了能跳在平台上，他在A点的初速度应满足什么条件？请计算说明14如图所示，一个质量为06kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧。已知圆弧的半径R=03m ，=60 0，小球到达A点时的速度 VA = 4 m/s 。（取g =10 m/s2）求：（1）小球做平抛运动的初速度v0 ；（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；（3）小球到达圆弧最高点C时，求对轨道的压力。来源:学科网ZXXK15如图所示，左侧光滑轨道上端竖直且足够高
8、，质量为m=1kg的小球由高度为h=107m的A点以某一初速度沿轨道下滑，进入相切的粗糙水平轨道BC，BC段长L=100米，与小球间动摩擦因数为=002。小球然后又进入与BC相切于C点的光滑半圆轨道CD，CD的半径为r=050m，另一半径R=L的光滑圆弧轨道EF与CD靠近，E点略低于D点，使可以当成质点的小球能在通过端点后，无碰撞地进入另一轨道，EF轨道长度是，E端切线水平，所有轨道均固定在同一竖直平面内，g=10m/s2，求：（1）为了使小球能到达D点，小球在A点的初速度至少多大？（2）为了使小球不越过F点，小球经过D点的速度不能超过多少？（3）小球最多能通过D点多少次？16飞机在水平跑道上
9、滑行一段时间后起飞.飞机总质量m=1104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW，滑行距离x=50m，滑行时间t=5s，然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中，上升高度为h=400m取g=10m/s2求：（1）假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小;（2）飞机在上升高度为h=400m过程时，飞机的动能为多少.17已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨
10、道离地面的高度是地球半径的3倍。求：（1）该卫星做圆周运动的角速度大小为多少？（2）该卫星做圆周运动的周期为多少？参考答案1C【解析】试题分析：由题意知，as无单位，r的单位为m，EP的单位为J，则K的单位为Jm，故C正确故选C考点：单位制【名师点睛】本题看似比较难，但是仔细阅读以后会发现只是考查了单位制，根据正、反顶夸克之间的强相互作用势能公式表示出K，代入国际单位以后可以知道它的单位；难度不大，属于基础题。来源:Z。xx。k.Com2B【解析】试题分析：小球转动的半径为Rsin，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则，F合=mgtan=mRsin2，解得=60故选B考点：匀速圆周运
11、动【名师点睛】解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源，知道匀速圆周运动的向心力由合力提供，根据牛顿第二定律列出方程即可求解3A【解析】试题分析：根据知，当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1增大，月球对它的万有引力F2减小故A正确， BCD错误故选A考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力的大小与两物体质量的乘积成正比，与距离的二次方成反比。4D【解析】试题分析：线速度是矢量，在匀速圆周运动的过程中，速度的大小不变，方向时刻改变故A错误根据，知匀速圆周运动的向心加速度
12、大小不变，但方向始终指向圆心，时刻改变故B错误小球在运动的过程中，受重力、支持力、拉力三个力，向心力不是物体受到的力，是做圆周运动所需要的力，由其它力来提供故C错误，D正确；故选D考点：角速度和线速度；向心力【名师点睛】解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，线速度、向心加速度的大小不变，方向时刻改变以及知道向心力不是物体受到的力，是物体做圆周运动所需要的力，由其它力来提供。5B【解析】试题分析：AB两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，根据v=r求解角速度之比为：A：B=r2：r1=1：2，故选B考点：角速度；线速度【名师点睛】解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有
13、相同的线速度，角速度与半径成反比，大小满足v=r，此题是基础题6C【解析】试题分析：做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定不断改变，例如做平抛运动的物体合外力总是竖直向下，选项A错误；只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心，选项B错误；做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，选项C正确；物体只要受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用，就一定能做匀速圆周运动，选项D错误；故选C考点：曲线运动【名师点睛】本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解；要知道物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力方向不一定变化；向心力，顾名思义，它
14、的方向一定是指向圆心的；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动。7B【解析】来源:Zxxk.Com试题分析：采用割补法，先将空腔填满；填入的球的球心与物体重合，填入球上各个部分对物体m的引力的矢量和为零；均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零，根据万有引力定律，有：解得：，故选B。考点：万有引力定律【名师点睛】采用割补法，先将空腔填满，根据万有引力定律列式求解万有引力，该引力是填入的球的引力与剩余部分引力的合力；注意均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零8AC【解析】试题分析：圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0故A正确，B错误设管道对小
15、球的弹力大小为F，方向竖直向下由牛顿第二定律得：，解得F=3mg，方向竖直向下根据牛顿第三定律得知：小球对管道有向上的弹力故C正确如果小球在最低点时的速度大小为，有向上的加速度，由牛顿运动定律可知小球通过该点时与管道间一定有作用力，故D错误故选AC.考点：圆周运动；牛顿第二定律【名师点睛】本题考查牛顿定律在圆周运动的应用问题；题目中圆管模型与轻杆模型是相似的问题，抓住两个临界条件：一是小球恰好到达最高点时，速度为零；二是小球经过最高点与管道恰好无作用力时速度为。9AD【解析】试题分析：火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的
16、向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压故A正确，B错误当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小即垂直于轨道平面对火车的支持力小于，故C错误，D正确故选AD.考点：生活中的圆周运动【名师点睛】此题是生活中的圆周运动的讨论；要知道火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外
17、轨挤压，速度减小就要对内轨挤压。10AC【解析】试题分析：靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度故A正确A、B具有相同的线速度大小，又因为A、C具有相同的角速度，根据v=r，可知B点的线速度大于C点的线速度故B错误，C正确已知A、B两点具有相同的线速度大小，即vA=vB，根据v=r，知小轮转动的角速度是大轮的两倍，故D错误故选AC。考点：线速度、角速度【名师点睛】此题考查了角速度及线速度的概念；解决本题的关键掌握靠摩擦传动轮子边缘上的点，具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度；熟练掌握角速度和线速度的关系v=r；此题是基础题，意在考查学生的基础知
18、识.11BC【解析】试题分析：由于卫星运行高度越大，周期越大，速度越小，所以甲的周期大于乙的周期，乙的速度小于第一宇宙速度，选项A错误B正确；卫星越高，加速度越小，甲的加速度小于乙的加速度，选项C正确；同步卫星只能运行在赤道上方特定轨道上，甲在运行时不能经过北极的正上方，选项D错误，本题选BC。考点：人造地球卫星；同步卫星。12（1）20m；（2）24m；（3）5/3【解析】试题分析：（1）该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为：h=gt2=20m（2）物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为：x=v0t=24m（3）落地时竖直方向上的分速度vy=gt落地时速度方
19、向与竖直方向的夹角的正切值为： 考点：平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，分运动和合运动具有等时性。13（1）（2）【解析】试题分析：（1）设探险队员在OB坡面上的落点坐标为（x，y），由平抛运动规律可得xv0t2hygt2又联立解得（2）将yh代入可求得B点的横坐标xBh，而C点的横坐标xC2h由平抛运动规律得xBvOBt1 xCvOCt12hhgt解得，所以为了能跳到平台上，他在A点的初速度应满足考点：平抛运动的规【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动的规律，结合抛物线方程，抓住
20、临界情况，结合运动学公式灵活求解，难度中等。14（1）2m/s（2）069m；06m（3）8N【解析】试题分析：（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知v0=vx=vAcos=4cos60=2m/s （2）根据平抛运动的分运动公式，有：vyvAsin4sin602m/s由平抛运动规律得：vy22gh来源:学科网ZXXKvy=gtx=v0th=06mx=04m069m（3）由圆周运动向心力公式得：代入数据得：NC=8N由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小：NC=NC=8N，方向竖直向上考点：平抛运动；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周
21、运动的基本公式外；本题第三问中C点速度可以利用动能定理求解出来解题时注意找到两个运动衔接点的关系15（1）2m/s（2）（3）14次【解析】试题分析：（1）过D点的临界条件从A到D的运动过程中由动能定理，解得（2）小球进入EF后，不能越过F，最大动能（3）小球通过D点的动能最大与最小之差每次往返BC段机械能的损失损失次数取整数n=6能通过D点的次数N=2（n+1）=14次考点：圆周运动；动能定理【名师点睛】此题是动能定理的综合应用习题；题目的物理过程较复杂，关键是分析物理过程，分阶段处理物理问题，根据受力情况利用动能定理列出方程求解【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）飞机在水平滑行过
22、程中，根据动能定理：，解得。（2）该飞机升空后水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设运动时间为t，竖直方向加速度为a，升力为F，则：， ， 解得 ， 飞机的动能为：考点：动能定理的应用【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道升空阶段水平方向和竖直方向上的运动规律是解题的关键，知道分运动与合运动具有等时性。【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：由题意知卫星离地面的高度为，则卫星的轨道半径为，所以在地球表面重力与万有引力相等有： ，得到黄金代换：（1）卫星在轨道上做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有： 由于： （2）由于：。考点：万有引力定律及其应用【名师点睛】抓住地球表面重力与万有引力相等和卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力求解各量即可。版权所有：高考资源网()
