邻水实验学校高级春高一下第三阶段检测.docx

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邻水实验学校高级春高一下第三阶段检测

邻水实验学校高2017级2018年春高一（下）第三阶段检测

物理试题

一、单项选择题（本大题8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的．）

1.若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（　　）

A.航天飞机所做的运动是匀变速曲线运动

B.航天飞机的速度大小不变，加速度等于零

C.航天飞机的动能不变，速度时刻变化

D.航天飞机不断地克服地球对它的万有引力做功

【答案】C

【解析】航天飞机做匀速圆周运动，故航天飞机的加速度大小不变，但方向在变，所以不是匀变速曲线运动，故A错误；因航天飞机受到的合力不为零，指向地心充当向心力，故加速度不为零，故B错误；因速度大小不变，故动能不变；圆周运动的线速度的方向不断变化，所以速度不断变化，故C正确；因万有引力始终与运动速度相互垂直，故万有引力不做功，故D错误；故选C。

2.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车．而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成一组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（　　）

A.120km/hB.240km/hC.360km/hD.480km/h

【答案】C

【解析】设每节车厢所受的阻力为f，若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则P=Fvm=5fvm．

设6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为vm′，牵引力等于阻力时速度最大，则有：

6P=10fvm′联立两式解得vm′=360km/h．故C正确，A、B、D错误．

点晴：

当牵引力与阻力相等时，速度最大，求出功率与阻力和最大速度的关系．6节动车加4节拖车编成的动车组运动时，牵引力与阻力相等时速度最大，结合6P=10fvm′求出最大速度的大小．

3.如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2．重力加速度大小为g，则N1-N2的值为（　　）

A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg

【答案】D

【解析】试题分析：

在最高点，根据牛顿第二定律可得

，在最低点，根据牛顿第二定律可得

，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有

，联立三式可得

考点：

考查机械能守恒定律以及向心力公式

【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．

视频

4.下列说法正确的是（　　）

A.如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒

B.如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒

C.物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒

D.做匀加速运动的物体，其机械能一定守恒

【答案】C

【解析】如果物体所受到的合外力为零，则机械能不一定守恒，例如：

匀速下落的降落伞的合力为零，合力做功为零，但机械能减小，AB错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，机械能一定守恒，C正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，比如自由落体运动；也可能不守恒，例如有阻力作用时物体下落的过程，故D错误；故选C。

点睛：

本题考查机械能守恒的条件，也就是只有重力或者是弹力做功，要注意体会合力为零与只受重力的区别．

5.已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为△N，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R．则地球的自转周期为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】在北极

；在赤道：

；根据题意，有FN1-FN2＝△N；联立解得：

，A正确，BCD错误；故选A。

6.如图，一质量为m，长度为L的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距

．重力加速度大小为g．在此过程中，外力做的功为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，PM段绳的机械能不变，MQ段绳的机械能的增加量为

，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功

，故选A。

【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化情况。

7.如图所示，一段不可伸长的轻绳长度为L，上端固定，下端拴着一个小球，现让小球在水平面内做匀速圆周运动，由于轻绳旋转而“绘制”出一个圆锥面．已知这个圆锥体的高为h，重力加速度为g，小球的直径可忽略不计．则小球做匀速圆周运动的周期为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】小球仅受重力和沿绳子向上的拉力，根据牛顿第二定律：

mgtanθ＝mr

，

解得周期为：

T＝2π

，

因为r=htanθ，则有：

T＝2π

.故A正确，B、C、D错误．

故选：

A.

8.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m．开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（　　）

A.弹簧的劲度系数为

B.此时弹簧的弹性势能等于

C.此时物体B的速度大小也为v

D.此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上

【答案】A

【解析】A.物体B对地压力恰好为零，故细线的拉力为mg，故弹簧对A的拉力也等于mg，弹簧的伸长量为h，由胡克定律得：

k=

，故A正确；

B.物体A与弹簧系统机械能守恒，mgh=Ep+

，故Ep=mgh−

，故B正确；

C.此时物体B受重力和细线的拉力，处于平衡状态，速度仍为零，故C错误；

D.此时物体A受重力和细线的拉力，大小相等，合力为零，加速度为零，故D错误。

故选：

AB

点睛：

先对物体B受力分析，得出弹簧的弹力，由胡克定律求解弹簧的劲度系数；再对物体A受力分析，结合机械能守恒定律列式求解弹性势能；根据牛顿第二定律得出A的加速度．

二、不定项选择题。

（本大题4小题，每小题4分，共16分．在每小题绐出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合要求，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分．）

9.某航天飞机在完成空间任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　）

A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度

B.在轨道Ⅱ上运动的周期等于在轨道Ⅰ上运动的周期

C.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度

D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

【答案】CD

【解析】航天飞机在轨道Ⅱ上从A到B的运动过程，万有引力做正功，故由动能定理可知：

在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，故A正确；航天飞机绕地球运行，由开普勒第三定律可知：

轨道半长轴越大，周期越大，故在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故B错误；航天飞机在A点时受力不变，在轨道Ⅰ上做圆周运动，万有引力等于向心力；在轨道Ⅱ上做向心运动，故万有引力大于向心力，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，故C正确；航天飞机在A处受万有引力一定，由牛顿第二定律可知：

在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D正确；故选ACD。

点睛：

万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解．

10.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（　　）

A.一直不做功

B.一直做正功

C.一定指向大圆环圆心

D.可能背离大圆环圆心

【答案】AD

【解析】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心，故选项CD错误；故选A。

【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。

11.如图所示，质量为m的木箱在水平恒力F推动下，从粗糙斜面的底部A处由静止开始运动至斜面上的B处，获得速度为v，AB之间的水平距离为x、高度差为h，重力加速度为g。

则在水平恒力F推动木箱从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.木箱克服重力做的功是mgh

B.合外力对木箱做的功是

C.推力对木箱做的功是

D.斜面对木箱做的功是

【答案】AD

【解析】试题分析：

木箱过程中上升的高度为h，故重力做功为

，所以需要克服重力做功为

，A正确；根据动能定理可得

，B错误；根据功的定义可得推力做功为

，根据动能定理可得

，所以推力做功为

，C错误；斜面对木箱所做的功等于摩擦力所做的功，所以

，D正确

考点：

考查了动能定理，功能关系的应用

12.一只排球在距地面某高度的A点被竖直向上抛出，动能为20J，上升达到最大高处后再次经过A点，动能变为10J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，若规定A点为零势能点．则在整个运动过程中排球的动能变为12J时，其重力势能的可能值为（　　）

A.3JB.6JC.-3JD.-6J

【答案】BC

点睛：

本题综合运用了动能定理、能量守恒定律等知识点，知道重力做功与重力势能的关系，重力做功等于重力势能的减小量．

三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共16分．）

13.

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______．

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是________________，乙的实验错误是______________．

【答案】

（1）.ACE

（2）.C（3）.斜槽末端不水平，每次静止释放小球的位置不同

...............

14.图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：

A．用天平测出重物和夹子的质量

B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内

C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态

D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态

E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源

F．用秒表测出重物下落的时间

G．更换纸带，重新进行两次实验

（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是_____和_____

图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点．若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据可算出（结果保留两位有效数字）：

①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_________J．

②打B点时重物的动能为___________J．

（2）试指出造成第

（1）问中①②计算结果不等的原因是_____________．

四、计算题。

（本大题4小题，共36分（含2分卷面）。

求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案．）

【答案】

（1）.A

（2）.F（3）.0.86（4）.0.81（5）.由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功

【解析】试题分析：

（1）因为我们是比较

、

的大小关系，故

可约去比较，不需要用天平．故A没有必要；打点计时器是记录时间的仪器，所以不需要秒表测量时间，故F没有必要。

①从O点下落到B点的过程中，减少的重力势能

。

②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．

，

增加的动能

。

（2）

的原因是由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力。

考点：

验证机械能守恒定律

【名师点睛】能够清楚该实验的工作原理和实验步骤，熟练应用匀变速直线运动规律来解决纸带问题是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算和有效数字的保留。

15.某中子星的质量约为M=3.0×1030kg，半径约为R=10km，万有引力常量为G=6.67×10﹣11N•m2/kg2，求：

（1）该中子星表面的重力加速度；

（2）该中子星的第一宇宙速度．

【答案】

（1）

（2）

【解析】

（1）根据G

＝mg得中子星表面的重力加速度为：

．

（2）根据

得：

．

16.在光滑的水平地面上有一光滑的半圆轨道BC，半径为R=0.1m，有一个质量为m=1kg的小球，在一恒定的水平拉力F=10N的作用下，由A点静止开始运动到B点时撤去拉力，小球刚好沿半圆轨道运动到最高点C．（g=10m/s2）求：

（1）小球在B点的速度为多少；

（2）AB两点的距离为多大．

【答案】

（1）

（2）x=0.25m

【解析】

（1）在C点，由牛顿第二定律得：

mg=m

从B到C的过程，由机械能守恒定律得：

2mgR+

mvC2=

mvB2

解得

（2）对于AB段，由动能定理得

 Fx=

mvB2

解得x=0.25m

点睛：

本题考查了圆周运动、机械能守恒定律和动能定理的基本运用，关键要明确圆周运动最高点的临界条件，同时能把握每个过程的物理规律．

17.在水平路面上行驶的汽车，其额定功率P额=80kW，质量m=2×103kg，行驶中实际功率不超过额定功率，且所受阻力大小恒为其重力的0.1倍，地球表面重力加速度g=10m/s2．求：

（1）汽车在行驶过程中所能达到的最大速度vm；

（2）若汽车以a=1m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则匀加速直线运动能维持的时间t是多大．

【答案】

（1）vm=40m/s

（2）t=20s

【解析】

（1）汽车在行驶过程中达到最大速度时牵引力F等于阻力f，则有：

F=f            

f=0.1mg     

P额=Fvm      

得：

vm=

m/s=40 m/s      

（2）汽车由静止开始做匀加速直线运动，设末速度为v1，这一过程能维持时间为t，则有：

F-f=ma      

P额=Fv          

v=at       

得：

t=

=20 s        

点睛：

本题是交通工具的启动问题，关键抓住两点：

一是汽车运动过程的分析；二是两个临界条件：

匀加速运动结束和速度最大的条件.

18.如图所示，一半径R=0.8m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=0.1kg的小滑块，当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘A点滑落，经光滑的过渡圆管（图中圆管未画出）进入光滑轨道AB，已知AB为光滑的弧形轨道，A点离B点所在水平面的高度h=0.6m；滑块与圆盘间动摩擦因数为μ=0.5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，滑块可视为质点，最大静摩擦力近似于滑动摩擦力（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）当滑块从圆盘上滑落时，滑块的速度多大；

（2）滑块滑动到达B点时速度大小是多少；

（3）光滑的弧形轨道与传送带相切于B点，滑块从B点滑上长为5m，倾角为37°的传送带，传送带顺时针匀速转动，速度为v=3m/s，滑块与传送带间动摩擦因数也为μ=0.5，当滑块运动到C点时速度刚好减为零，则BC的距离多远．

【答案】

（1）

（2）

（3）s=2.6m

【解析】

（1）滑块在圆盘上做圆周运动时，由静摩擦力充当向心力，当滑块刚从圆盘上滑落时，有

 μmg=m

代入数据，解得：

（2）滑块从A运动到B，只有重力做功，遵守机械能守恒定律，则有

 mgh=

可得

（3）设滑块在传送带上滑距离为S1时速度与传送带相同，再上滑距离为S2时速度为零．

对于滑块从B到速度与传送带相同的过程，由动能定理得：

-（mgsin37°+μmgcos37°）S1=

解得S1=0.35m

滑块速度与传送带相同时，由于μmgcos37°＜mgsin37°，则滑块继续向上做匀减速运动，由动能定理得

（μmgcos37°-mgsin37°）S2=0-

mv2

解得S2=2.25m

故BC间的距离为S=S1+S2=2.6m