届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期第二次调研考试物理试题解析版.docx
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届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期第二次调研考试物理试题解析版
2019届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期第二次调研考试物理试题(解析版)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)
1.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是:
A.卡文迪许发现了万有引力定律
B.开普勒在第谷观测数据的基础上提出了开普勒行星运动定律
C.牛顿通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
D.笛卡尔用扭秤实验测出了万有引力常量
【答案】B
【解析】
【详解】卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量,牛顿发现了万有引力定律,AD错误;开普勒在第谷观测数据的基础上提出了开普勒行星运动定律,B正确;伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因,C错误.
2.宇宙中两颗靠得比较近的恒星可认为只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转,称之为双星系统。
设双星A、B绕其连线上的某点做匀速圆周运动,下列说法中正确的是:
A.A、B的角速度相同
B.A、B的线速度相同
C.A、B做圆周运动的轨道半径与质量成正比
D.A、B的向心加速度大小相等
【答案】A
【解析】
【详解】两星同轴转动,故角速度相等,由于两者绕同一点做匀速圆周运动的半径不一定相同,根据可知线速度不一定相等,A正确B错误;两者之间的引力充当向心力,故,解得,即两者之间的轨道半径与质量成反比,C错误;根据可知,两者之间的向心加速度大小不一定相等,D错误.
【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.
3.火箭发射回收是航天技术的一大进步。
火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。
不计火星质量的变化,则()
A.火箭在匀速下降过程中机械能守恒
B.火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态
C.火箭在减速下降过程中合力做功,等于火箭机械能的变化
D.火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力
【答案】D
【解析】
匀速下降阶段,说明阻力等于重力,阻力做负功,所以机械能不守恒,故A错误;在减速阶段,加速度向上,所以超重,故B错误;火箭在减速下降过程中合力做功等于动能改变量,故C错误;火箭着地时,加速度向上,所以地面给火箭的力大于火箭重力,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
4.如图所示,光滑木板长1m,木板上距离左端O点m处放有一物块,木板可以绕左端O点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度g=10m/s2,则木板转动的角速度为( )
A.πrad/sB.πrad/sC.πrad/sD.πrad/s
【答案】C
【解析】
设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为,根据几何知识可知,解得,所以物块下落的高度,由,得物块下落时间为,所以木板转动的角速度,C正确.
【点睛】木块做自由落体运动,木板做匀速圆周运动,当木块砸在木板末端时,两者的运动时间相同.根据自由落体运动求时间是本题的关键.
5.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。
物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。
在从A到B的过程中,物块()
A.加速度逐渐减小
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
【解析】
【详解】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置,所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间,加速度为零时弹力和摩擦力平衡,所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大,A错误;物体在平衡位置处速度最大,所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置,B错误;从A到O过程中弹力方向与位移方向相同,弹力做正功,从O到B过程中弹力方向与位移方向相反,弹力做负功,C错误;从A到B过程中根据动能定理可得,即,即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功,D正确.
6.如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为和,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。
已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是:
A.球A与水平细杆间的动摩擦因数为
B.球B受到的风力F为
C.风力增大时,若A、B仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变
D.杆对球A的支持力随着风力的增加而增加
【答案】B
【解析】
【分析】
先对球B受力分析,受重力、风力和拉力,根据共点力平衡条件列式分析;对A、B两物体组成的整体受力分析,受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力,再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化.
【详解】对球B受力分析,受重力、风力和拉力,如图:
风力为,绳对B球的拉力为,把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力、支持力N、风力F和向左的摩擦力f,如图,根据共点力平衡条件可得:
杆对A环的支持力大小:
、,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为,B正确A错误;当风力增大时,增大,则T增大。
C错误;对整体分析,竖直方向上杆对环A的支持力,不变,D错误.
【点睛】本题考查受力分析以及共点力的平衡条件应用,要注意明确整体法与隔离法的正确应用.
①整体法:
以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力.
②隔离法:
从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析.
③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用
1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.
2、整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.
7.“嫦娥之父”欧阳自远透露:
我国计划于2020年登陆火星.假如某志愿者登上火星后将一小球从高为h的地方由静止释放,不计空气阻力,测得经过时间t小球落在火星表面,已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星自转,则下列说法正确的是( )
A.火星的第一宇宙速度为
B.火星的质量为
C.火星的平均密度为
D.环绕火星表面运行的卫星的周期为
【答案】CD
【解析】
根据h=gt2得火星表面的重力加速度g=,在火星表面的近地卫星的速度即第一宇宙速度mg=m,解得,所以火星的第一宇宙速度,故A错误;火星表面任意物体的重力等于万有引力mg=G,得,故B错误;火星的体积为V=πR3,根据,故C正确;根据,故D正确,故选CD.
点睛:
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,并能灵活运用,知道第一宇宙速度等于贴近星球表面做圆周运动的速度,即轨道半径等于星球的半径.
8.如图所示,跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B,A套在光滑水平杆上,B被托在紧挨滑轮处,细线与水平杆的夹角,定滑轮离水平杆的高度,。
当B由静止释放后,A所能获得的最大速度为:
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小,根据该关系得出A、B的速率之比.当时,A的速率最大,此时B的速率为零,根据系统机械能守恒求出A获得的最大速度.
【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小,有,A、B组成的系统机械能守恒,当时,A的速率最大,此时B的速率为零。
根据系统机械能守恒有:
,解得,B正确.
9.从水平地面上方同一高度处,使A球斜上抛,使B球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上,空气阻力不计,在此过程中,下列说法正确的是:
A.重力对两球做功相同B.重力对两球冲量不同
C.两球运动过程中动量的变化量相同D.两球着地时的动量相同
【答案】AB
【解析】
【详解】斜直上抛和平抛过程中两球都只受重力作用,只有重力做功,两物体初位置高度相同,故重力做功相同,A正确;由于两球初始高度相同,a球斜上抛,b球平抛,a球开始时具有向上的分速度,所以a运动的时间比b球运动的时间长,故重力对a球的冲量比对b球的冲量大,B正确;根据动量定理可得重力对两者的冲量不同,故两球的动量变化量不同,C错误;由机械能守恒定律可得,小球落地时的速度大小相等,方向不同,落地时的动量大小相等,方向不同,动量不同,D错误.
【点睛】本题考查了判断动量、冲量是否相同,应用动量定理即可正确解题,解题时要注意,动量、冲量都是矢量,只有大小与方向都相同时,两动量或两冲量才相等.
10.2016年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射。
9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨,变轨后在圆轨道Ⅱ上运行,如图所示,A点离地面高度约为380km,地球同步卫星离地面高度约为36000km。
若天宫二号变轨前后质量不变,则下列说法正确的是:
A.天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/s
B.天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C.天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B的速度一定大于Ⅱ轨道的速度
D.天宫二号在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ机械能减少
【答案】AC
【解析】
【详解】7.9km/s为第一宇宙速度,也为最大轨道环绕速度,故天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/s,A正确;根据开普勒第三定律,因为轨道Ⅰ的半长轴小于圆轨道Ⅱ的半径,所以“天宫二号”在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期,B错误;根据可得,即轨道半径越大,线速度越小,若轨道I为圆周,则在轨道I上的速度大于在轨道II上的速度,而轨道I为椭圆,即在B点需要点火加速,所以在B点的速度一定大于Ⅱ轨道的速度,C正确;从轨道I变轨到轨道II,需要在A点点火加速逃逸,即外力做正功,机械能增大,D错误.
11.如图所示,一竖直面内有OA.OB.OC三个倾角不相同的斜面,它们的底端都相交于O点,竖直的虚线圆与水平面相切与O点,虚线PQ水平,虚线MN竖直。
现将一系列完全相同的滑块(可视为质点)分别从这些斜面上的某点同时由静止释放,下列判断正确的是
A.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在同一水平虚线PQ与各斜面的交点上,则这些滑块到达O点的速率相等
B.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在虚线圆与各斜面的交点上,则这些滑块达到O点的速率相等
C.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在虚线圆与各斜面的交点上,则这些滑块到达O点的时间相等
D.若各斜面与这些滑块间的动摩擦因数相等,滑块释放时分别处于同一竖直虚线MN与各斜面的交点上,则滑到O点的过程中,各滑块损失的机械能相等
【答案】ACD
【解析】
试题分析:
若各斜面光滑,各释放点处在同一水平线上,则h相同,根据,则到达O点的速率相等,A正确B错误;以O点为最低点的虚线圆是等时圆,可知滑块从虚线圆和各斜面的交点运动到O点的时间相等,C正确;若各释放点处在同一竖直线上,则各滑块滑到O点的过程中滑块滑动的水平距离x相同,滑块损失的机械能等于克服摩擦力做功,所以损失的机械能相等,D正确;
考点:
考查了机械能守恒定律,功能关系
【名师点睛】力做功相同,小球的重力势能改变量