1、河北省枣强中学2019-2020学年高一物理下学期第三次月考试题(含解析)满分100分,考试时间90分钟。第卷(选择题,共60分)一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,第110题只有一个选项正确,第11-15题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分。)1.人站在楼上水平抛出一个小球,球离开手后水平方向的速度为vx竖直方向的速度为vy,忽略空气阻力,能正确表示在相同的时间间隔内速度矢量的变化情况的图象是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,水
2、平分速度不变,所以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量,根据,知相等时间内速度变化量的方向不变,大小相等,故C正确,ABD错误2.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=3m2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()A. 11B. 1C. 31D. 13【答案】D【解析】【详解】两个小球绕共同的圆心做圆周运动,它们之间的拉力互为向心力,角速度相同。设两球所需的向心力大小为Fn,角速度为,则对球m1有Fn=m12r1对球m2有Fn=m22r2由上述两式得r1r2=13故选D。3.斜面上有P、R、S、T四个点,如
3、图所示,PT=TS=SR,从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体,物体落于T点,若从Q点以速度2v水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的()A. S与R间的某一点B. S点C. T与S间某一点D. T点【答案】C【解析】【详解】平抛运动的时间由下落的高度决定,下落的高度越高,运动时间越长。如果没有斜面,增加速度后物体下落至与T等高时恰位于S点的正下方,但实际当中斜面阻碍了物体的下落,物体会落在T与S点之间斜面上的某个位置,C项正确,ABD错误。故选C。4.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星,其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上,b、c轨道位
4、于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是()A. a、c的加速度大小相等,且小于b的加速度B. b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度C. a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度D. a、c存在相撞危险【答案】C【解析】【详解】Aa、c的轨道相交于P,说明两颗卫星的轨道半径相等,由图可得c轨道小于b轨道半径,根据G=ma,可知a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度,选项A错误;B根据G=m2r可知,a、c的角速度大小相等,大于b的角速度,选项B错误;C根据可知a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度,选项C正确;D由于a、c的轨道半径相等,周期相等,不存
5、在相撞危险,选项D错误。故选C。5.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P,当它开上一个倾角为的斜坡时,受到的阻力为车重力的k倍,则车的最大速度为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据功率公式可得:随着速度变大,牵引力F变小,由:可知a变小,直到F=f汽车速度达到最大值。汽车在斜面上,牵引力还需要克服重力沿斜面向下的分量,因此根据:可得:故D正确,ABC错误故选D。6.2013年6月20日,我国首次实现太空授课,航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟设飞船舱内王亚平的质量为m,用R表示地球的半径,用r表示飞船的轨道半径,g表示地球表面处的重力加速度,g 表示飞船
6、所在处的重力加速度,用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力,则下列关系式中正确的是A. g=0B. C. F=mgD. 【答案】B【解析】【详解】AB根据万有引力等于重力可得在地球表面联立可得飞船所在处重力加速度故A错误,B正确;CD王亚平在宇宙飞船,此轨道的重力加速度为,所以王亚平重力即地球引力故CD错误。故选B。7.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量等于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点()A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定等于Q球的动能C. P球的向心加速度一定小于Q
7、球的向心加速度D. P球所受绳的拉力一定等于Q球所受绳的拉力【答案】D【解析】【详解】A小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可知mgL=mv2v=绳长L越长,小球到最低点时的速度越大,A项错误;B由于P球的质量等于Q球的质量,由Ek=mv2可知,速度大的动能大,Q球的动能大。B项错误;C在最低点,由a=2g可知,两球在最低点的向心加速度相等,C项错误;D根据牛顿第二定律可知Fmg=m求得F=3mg由于P球质量等于Q球的质量,因此D项正确。故选D。8.如图所示,在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法中正确的是()A. 物体
8、在C点比A点具有的机械能大B. 物体在B点比C点具有的动能大C. 物体在A、B、C三点具有的机械能相等D. 物体在A、B、C三点具有的动能一样大【答案】C【解析】【详解】AC小球在运动过程中,只受到重力作用,机械能守恒,在任何一个位置小球的机械能都是相等的,选项A错误,C正确;BD小球的机械能守恒,则重力势能越小,动能越大,可知物体在A、B、C三点,在C点动能最大,在A点动能最小,选项BD错误。故选C。9.小木块m从光滑曲面上P点滑下,通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点,如图所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动,让m从P处重新滑下,则此次木块的落地点将()A. 在Q点左边B. 在Q点
9、右边C. 仍在Q点D. 不能从传送带上滑下来【答案】C【解析】【详解】无论传送带逆时针运动还是静止对木块所受外力无影响,小木块在水平方向上仍仅受向左的滑动摩擦力,且位移仍为传送带静止时的位移大小,故Wf=fs未变,而所以滑到传送带末端抛出时的速度v不变,所以根据平抛运动规律可知仍落在Q点。故选C。10.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也刚好为零,则此时物体具有的初速度v( )A. 大于v0B. 等于v0C.
10、 小于v0D. 决定于斜面的倾角【答案】B【解析】设斜面的倾角为,则滑动摩擦力对物体所做的功为WfmgBDmgcos ABmgBDmgOBmgOD可见,Wf与无关,也就是说,物体从D点出发沿DBA或DCA滑动到A点,滑动摩擦力对物体所做的功相同根据动能定理,沿DBA,有WGWf0;沿DCA,有WGWf0解得vv0,故选B.点睛:该题考查斜面上的摩擦力做功的特点,解答本题关键的根据动能定理列式,对列得的方程进行讨论得出结论11.如图所示,质量为1kg的小球以4m/s的速度从桌面竖直上抛,到达的最大高度为0.8m,返回后,落到桌面下1m的地面上,取桌面为重力势能的参考平面,则下述说法正确的是()A
11、. 小球在最高点时具有的重力势能为18JB. 小球在最高点时具有的机械能为16JC. 小球落地前瞬间具有的机械能为8JD. 小球落地前瞬间具有的动能为18J【答案】CD【解析】【详解】A小球在最高点时具有的重力势能Ep=mgh1=1100.8J=8J选项A错误;B小球在最高点时具有的机械能等于此时的重力势能,即8J,选项B错误;C小球在下落过程中,机械能守恒,任意位置的机械能都等于8J,选项C正确;D小球落地时的动能Ek=E-Ep=E-mgh2=8J-110(-1)J=18J故选项D正确。故选CD。12.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1s内受到1N的水平外力作用,第2
12、s内受到同方向的2N的外力作用。下列判断正确的是()A. 第2s内外力所做功是JB. 02s内外力的平均功率是WC. 第2s末外力的瞬时功率最大D. 第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是【答案】BC【解析】【详解】A根据牛顿第二定律得,质点在第1s内的加速度在第2s内的加速度第1s末的速度v1=a1t=1m/s第2s末的速度v2=v1a2t=3m/s第2s内外力所做的功故选项A错误;B02s内外力做的功功率故选项B正确;C第1s末的瞬时功率P1=F1v1=1W第2s末的瞬时功率P2=F2v2=6W第2s内外力大,且第2s末的速度最大,则由P=Fv可知第2s末外力的瞬时功率最大,故选项C正确
13、;D第1s内动能的增加量第2s内动能的增加量Ek2=W2=4J所以故选项D错误。故选BC。13.同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后,由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响,会产生漂移运动而偏离原来的位置,若偏离达到一定程度,就要发动卫星上的小发动机进行修正如图所示中A为离地面36000 km的同步轨道,B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星,要使它们回到同步轨道上应:A. 开动B的小发动机向前喷气,使B适当减速B. 开动B的小发动机向后喷气,使B适当加速C. 开动C的小发动机向前喷气,使C适当减速D. 开动C的小发动机向后喷气,使C适当加速【答案】AD【解析】【详解】AB
14、对于B卫星轨道高度大于同步卫星轨道,要回到同步轨道卫星需做近心运动,根据近心运动条件的万有引力大于在B轨道上圆周运动所需的向心力,所以B卫星需减速,即向前喷气适当减速,使得所需向心力减小从而满足近心运动条件,故B错误,A正确;CD对于C卫星轨道高度小于同步卫星的轨道高度,回到同步卫星轨道卫星需做离心运动,根据离心运动条件有万有引力要小于圆周运动的向心力,所以A卫星需加速,即向后喷气,使得所需向心力增加而满足离心运动条件做离心运动而抬高轨道至同步卫星轨道,故D正确,C错误。故选AD。14.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、
15、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有()A. TATBB. EkAEkBC. SA=SBD. 【答案】AD【解析】【详解】AB卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,即得由于RARB可知,TATB,vAvB,由于两卫星的质量相等,因此EkAEkB,A项正确,B项错误;C卫星与地心的连线在t时间内扫过的面积可见轨道半径大的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积大,C项错误;D由开普勒第三定律可知D项正确。故选AD。15.某兴趣小组遥控一辆玩具车,使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s末达到额定功率,2s到14s保持额定功率运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行
16、,其v-t图象如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变,已知玩具车的质量为m=2kg(取g=10m/s2),则()A. 玩具车所受阻力大小为3NB. 玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9WC. 玩具车在2s到10s内位移的大小为39mD. 玩具车整个过程的位移为90m【答案】AC【解析】【详解】A由图象可知在14s后的加速度a2=m/s2=-1.5m/s2故阻力大小f=ma2=3NA正确;B玩具车在前2s内的加速度a1=15m/s2由牛顿第二定律可得牵引力F=ma1+f=6N当t=2s时达到额定功率P额=Fv=18W此后玩具车以额定功率运动,速度增大,牵引力减小,所以t=4s时功率为18W
17、,B错误;C玩具车在2s到10s内做加速度减小的加速运动,由动能定理得解得s2=39m故C正确;D由图象可知总位移s=32m39m64m46m=78m故D错误。故选AC。第卷(非选择题,共40分)二、填空题(每空4分,共8分。)16.做杂技表演的汽车从高台上水平飞出,在空中运动一段时间后着地一架相机通过多次曝光,得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示(虚线为正方形格子)已知汽车长度为3.6m,相邻两次曝光的时间间隔相等,第 三个像是汽车着地瞬间的像,由照片可以推算出汽车飞出高台时的速度大小为_m/s,高台离地面的高度为_m(取g=10m/s2)【答案】 (1). 12 (2). 11
18、.25【解析】【详解】1在竖直方向上,根据y=gT2得,T=s=0.6s则汽车离开平台的速度v0=x/T=m/s=12m/s.2第二个图竖直方向上的瞬时速度vy2=m/s=9m/s则落地的竖直分速度vy=vy2+gT=9+100.6m/s=15m/s高台离地面的高度h=m=11.25m.【点睛】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向做匀速直线运动,根据竖直方向上h=gT2,求出相等的时间间隔T,再根据水平方向的水平位移,求出平抛运动的初速度;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第二个图在竖直方向上的分速度,结合速度时间公式求出落地的速度,根据速度位移公式求出平台离地的高度
19、三、计算题(本题共3小题,共32分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的题注明单位。)17.如图为湖边一倾角为=37的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=25m,g取10m/s2。(sin37=0.6,cos37=0.8,所有结果保留两位小数。)(1)若要求小石子能落到水面,v0最小是多少?(2)若小石子不能落到水面上,落到斜面时速度方向与水平面夹角的正切值是多少?【答案】(1)11.55m/s;(2)1.50【解析】【详解】(1)若石子恰能落到O点,v0最小,则AOcos=v0tAOsin=gt2联立解得v0=m/s11.55
20、m/s(2)斜面与水平方向夹角=37,若小石子落到斜面上时,速度方向与水平方向的夹角为,则所以tan=2tan=1.5018.科学家一直在努力寻找适宜人类生存行星,至今已发现多颗“宜居行星”可能存在支持生命的条件。假设某“宜居行星”其质量约为地球质量的10.8倍,已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面的重力约为600N,地球表面处的重力加速度为10m/s2。则:(1)该行星的半径与地球的半径之比约为多少?(2)若在该行星上距行星表面1.5m高处,以8m/s的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力),则小球的水平射程是多大?【答案】(1)3:1;(2)4m【解析】【详解】(1)有题意可
21、知在该行星表面处G行=mg行g行=12m/s2在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力得有故所以(2)由平抛运动运动的规律,有x=vt故代入数据解得x=4m19.滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高h=0.8m的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞地从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D。圆弧轨道的半径为1m,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧所对圆心角=106,斜面与圆弧相切于C点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为=,g=10m/s2,cos53=0.6,sin53=0.8,不计空气阻力,运动员(连同滑
22、板)质量为60kg,可视为质点。试求:(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0;(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力N;(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离L。【答案】(1)3m/s;(2)2580N,方向竖直向下;(3)m【解析】【详解】(1)运动员离开平台后做平抛运动,从A至B,在竖直方向上有在B点根据几何关系有联立解得v0=3m/s(2)运动员在圆弧轨道上做圆周运动,设运动员在最低点的速度为v,则在最低点时有根据动能定理有 代入数据联立解得N=2580N根据牛顿第三定律N=N=2580N所以N的大小为2580N,方向竖直向下。(3)设运动员在C点的速度为vC,在运动员从A至C的过程中由动能定理,有 在运动员从C至D过程中,根据动能定理有 解得L=m