2019-2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第二次月考試題(含解析) (II).doc

2019-2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第二次月考試題(含解析) (II)一、單項選擇題（每題3分，共30分）1（3分）兩個大小相同的實心均質(zhì)小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為，若兩個半徑為小鐵球倍的實心均質(zhì)大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力變?yōu)椋?）ABCD【答案】D【解析】解：設(shè)兩個大小相同的實心小鐵球的質(zhì)量都為，半徑為，根據(jù)萬有引力公式得：，根據(jù)可知，半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼谋端匀魧砂霃綖樾¤F球半徑倍的實心大鐵球緊靠在一起時，萬有引力，是原來的倍故選：D2（3分）地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為，周期為，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為，周期為，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（ ）ABCD【答案】B【解析】解：地球繞太陽公轉(zhuǎn)和月球繞地球公轉(zhuǎn)，萬有引力提供向心力，中心體質(zhì)量，地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為，周期為，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為，周期為，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為：故選B3（3分）某行星可看作一個均勻的球體，密度為，若在其赤道上隨行星一起轉(zhuǎn)動的物體對行星表面的壓力恰好為零，則該行星的自轉(zhuǎn)周期為（引力常量為）（ ）ABCD【答案】C【解析】解：設(shè)某行星質(zhì)量為，半徑為，物體質(zhì)量為，萬有引力充當(dāng)向心力，則有；，聯(lián)立解得，故選：C4（3分）把太陽系各行星的運(yùn)動近似看作勻速圓周運(yùn)動，則離太陽越遠(yuǎn)的行星（ ）A周期越大B線速度越大C角速度越大D加速度越大【答案】A【解析】解：設(shè)太陽質(zhì)量為，行星質(zhì)量為，軌道半徑為，由牛頓第二定律得：，解得，周期，離太遠(yuǎn)越遠(yuǎn)，軌道半徑越大，則周期越大，故A正確；線速度、角速度、向心加速度越小，故BCD錯誤；故選A5（3分）如圖，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為和的行星做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）A甲的向心加速度比乙的小B甲的運(yùn)行周期比乙的小C甲的角速度比乙的大D甲的線速度比乙的大【答案】A【解析】解：根據(jù)衛(wèi)星運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，有：A由于，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正確；B，由于甲的中心天體質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的周期大于乙的周期，故B錯誤；C，由于甲的中心天體質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C錯誤；D，由于甲的中心天體質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的線速度小于乙的線速度，故D錯誤故選A6（3分）如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動小車前進(jìn)若質(zhì)量為的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛，經(jīng)過時間前進(jìn)的距離為，且速度達(dá)到最大值設(shè)這一過程中電動機(jī)的功率恒為，小車所受阻力恒為，那么這段時間內(nèi)（ ）A小車做勻加速運(yùn)動B小車受到的牽引力逐漸增大C小車受到的合外力所做的功為D小車受到的牽引力做的功為【答案】D【解析】解：A、小車電動機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式可知，牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，有，故小車的運(yùn)動是加速度不斷減小的加速運(yùn)動，故AB錯誤；C、對小車啟動過程，根據(jù)動能定理，有：，則牽引力做功，故C錯誤，D正確故選：D7（3分）如圖所示，將質(zhì)量為的小球以速度由地面豎直向上拋出小球落回地面時，其速度大小為設(shè)小球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于（ ）ABCD【答案】D【解析】解：重力對物體做的功為零，設(shè)空氣阻力大小為，對整個過程應(yīng)用動能定理得：，上升過程中物體加度為：，由運(yùn)動學(xué)公式得：，帶入數(shù)據(jù)解得：，故D正確故選D8（3分）一個質(zhì)量為的小鐵塊沿半徑為的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的倍，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為（ ）ABCD【答案】B【解析】解：鐵塊滑到半球底部時，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的倍，由牛頓第二定律得：，對鐵塊的下滑過程運(yùn)用動能定理得：，解得：；故選：B9（3分）質(zhì)量為的物體被豎直向上拋出，在空中的加速度的大小為，最大上升高度為，若取，則在這個過程中（ ）A重力勢能增加B動能減少C機(jī)械能減少D機(jī)械能守恒【答案】C【解析】解：A、物體在向上運(yùn)動的過程中，重力做功為，則重力勢能增加了故A錯誤B、根據(jù)牛頓第二定律得，物體所受的合力大小為，方向豎直向下，則合力對物體做功為，由動能定理知，動能減小故B錯誤CD、因為重力勢能增加，動能減小，則機(jī)械能減小，機(jī)械能不守恒故C正確，D錯誤故選：C10（3分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個半徑為的圓弧軌道半徑水平、豎直，一個質(zhì)量為的小球自正上方點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點時恰好對軌道沒有壓力，已知，重力加速度為，則小球從到的運(yùn)動過程中（ ）A重力做功B機(jī)械能減少C合外力做功D克服摩擦力做功【答案】D【解析】解：A重力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，故到過程，重力做功為，故A錯誤；B小球沿軌道到達(dá)最高點時恰好對軌道沒有壓力，根據(jù)牛頓第二定律，有，解得；從到過程，重力勢能減小量為，動能增加量為，故機(jī)械能減小量為：，故B錯誤；C從到過程，合外力做功等于動能增加量，故為，故C錯誤；D從到過程，克服摩擦力做功等于機(jī)械能減小量，故為，故D正確；故選D二多項選擇題（每題4分，共28分）11（4分）甲、乙兩恒星相距為，質(zhì)量之比，它們離其他天體都很遙遠(yuǎn)，我們觀察到它們的距離始終保持不變，由此可知（ ）A兩恒星一定繞它們連線的某一位置做勻速圓周運(yùn)動B甲、乙兩恒星的角速度之比為C甲、乙兩恒星的線速度之比為D甲、乙兩恒星的向心加速度之比為【答案】AD【解析】解：A、B據(jù)題可知甲、乙兩恒星的距離始終保持不變，圍繞兩星連線上的一點做勻速圓周運(yùn)動，靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度一定相同，故A正確，B錯誤C雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則有：，得：根據(jù)，知故C錯誤D、根據(jù)a=r2知，向心加速度之比，故D正確故選：AD12（4分）假如地球自轉(zhuǎn)速度增大，關(guān)于物體重力，下列說法正確的是（ ）A放在赤道地面上的物體萬有引力不變B放在兩極地面上的物體的重力不變C放在赤道地面上的物體的重力減小D放在兩極地面上的物體的重力增加【答案】ABC【解析】解：地球自轉(zhuǎn)速度增大，則物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力增大A、地球的質(zhì)量和半徑都沒有變化，故對赤道上物體的萬有引力大小保持不變，故A正確；BD、地球繞地軸轉(zhuǎn)動，在兩極點，物體轉(zhuǎn)動半徑為，轉(zhuǎn)動所需向心力為，此時物體的重力與萬有引力相等，故轉(zhuǎn)速增加兩極點的重力保持不變，故B正確D錯誤；C、赤道上的物體重力和向心力的合力等于物體受到的萬有引力，而萬有引力不變，轉(zhuǎn)速增加時所需向心力增大，故物體的重力將減小，故C正確；故選：ABC13（4分）如圖所示，擺球質(zhì)量為，懸線的長為，把懸線拉到水平位置后放手設(shè)在擺球運(yùn)動過程中空氣阻力的大小不變，則下列說法正確的是（ ）A重力做功為B繩的拉力做功為C空氣阻力（）做功為D空氣阻力（）做功為【答案】ABD【解析】解：A如圖所示，重力在整個運(yùn)動過程中始終不變，小球在重力方向上的位移為在豎直方向上的投影，所以故A正確B因為拉力在運(yùn)動過程中始終與運(yùn)動方向垂直，故不做功，即故B正確C所做的總功等于每個小弧段上所做功的代數(shù)和，即故C錯誤，D正確；故選：ABD14（4分）如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運(yùn)動的圖象為正弦曲線從圖中可以判斷（ ）A在時間內(nèi)，外力做正功B在時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C在時刻，外力的功率最大D在時間內(nèi)，外力做的總功為零【答案】AD【解析】解：A在時間內(nèi)，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，故外力做正功；故A正確；B圖象斜率表示加速度，加速度對應(yīng)合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知時刻速度為零，時刻速度最大但拉力為零，由可知外力的功率在時刻功率為零，時刻功率也為零，可知功率先增大后減小，B錯誤C時刻物體的速度為零，由可知外力的功率為零，故C錯誤D在時間內(nèi)物體的動能變化為零，由動能定理可知外力做的總功為零，故D正確；故選AD15（4分）將三個木板、固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中與底邊相同，和高度相同現(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均相同在這三個過程中，下列說法正確的是（ ）A沿著和下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著和下滑到底端時，物塊的速度相同B沿著下滑到底端時，物塊的速度最大C物塊沿著下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的D物塊沿著和下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的【答案】BCD【解析】解：對物塊從高為的斜面上由靜止滑到底端時，根據(jù)動能定理有，其中為物塊克服摩擦力做的功，因滑動摩擦力，又，所以物塊克服摩擦力做的功為，由圖可知，為斜面底邊長，即若物體從斜面頂端下滑到底端時只要質(zhì)量與斜面底端長相同，則物體克服摩擦力做的功就相同故：A因沿著和下滑到底端時相同，沿和下滑到底端時不同，沿時克服摩擦力做的功多，由動能定理，不難判斷A錯誤B根據(jù)動能定理，沿和下滑時有，同理沿和下滑時有，顯然，最大，故B正確C由摩擦產(chǎn)生熱量，可知物塊沿下滑到底端的過程中產(chǎn)生的熱量最多，故C正確D同理，根據(jù)以上分析知，物塊沿和下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量一樣多，故D正確故選：BCD16（4分）如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為和的小球、（均可看作質(zhì)點），且小球、用一長為的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中（已知重力加速度為），下列說法正確的是（ ）A球減少的機(jī)械能等于球增加的機(jī)械能B球減少的重力勢能等于球增加的重力勢能C球的最大速度為D球克服細(xì)桿所做的功為【答案】AC【解析】解：A球運(yùn)動到最低點，球運(yùn)動到最高點，兩個球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故球增加的機(jī)械能等于球減少的機(jī)械能，故A正確B球重力勢能增加，球重力勢能減小，故B錯誤C兩個球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)球運(yùn)動到最低點時，速度最大，有，解得故C正確D細(xì)桿對球做的功等于球動能的增加量，有，解得故D錯誤故選：AC17（4分）光滑水平面上靜止一質(zhì)量為的木塊，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊，并以速度穿出，對這個過程，下列說法正確的是（ ）A子彈克服阻力做的功等于B子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功C子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能與子彈跟木塊摩擦生熱的內(nèi)能之和D子彈損失的動能等于木塊的動能跟子彈和木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和【解析】解：A對子彈全過程由動能定理，有，所以子彈克服阻力做功，故A正確B子彈與木塊相互作用過程如下圖：不仿設(shè)子彈與木塊相互作用力大小為，則子彈對木塊做功，木塊對子彈做功，由于，故，故B錯誤C由動能定理，木塊獲得動能，即子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能，故C錯誤D、對子彈和木塊組成的系統(tǒng)，全過程總能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)減少的能量等增加的能量，即：子彈減少的動能=木塊增加的動能+系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能故D正確故選AD三、實驗題（每空2分，共22分）18（6分）如圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時，橡皮筋對小車做的功記為，當(dāng)我們用條、條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第次、第次實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出，而后確定橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系回答下列問題：除了圖中已給出的實驗器材外，還需要的器材有低壓交流電源和_；實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動，應(yīng)采取的措施是_；若某次實驗打出的一條紙帶如圖2所示，則小車由于橡皮筋彈力做功所獲得的速度為_（打點計時器所用交變電壓的頻率為）【答案】刻度尺；木塊的末端墊高，平衡摩擦力；【解析】解：（1）根據(jù)實驗原理可知實驗中需要刻度尺測量打點之間的距離，計算物體的速度（2）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力（3）小車的運(yùn)動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動，因此算速度時要選取點距均勻的部分，則小車由于橡皮筋彈力做功所獲得的速度為：故答案為：刻度尺；木塊的末端墊高，平衡摩擦力；19（16分）如圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖（1）實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度和下落高度某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案A用刻度尺測出物體下落的高度，并測出下落時間，通過計算出瞬時速度；B用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計算出瞬時速度；C根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度；D用刻度尺測出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度以上方案中只有一種正確，正確的是_（填入相應(yīng)的字母）（2）某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中是起始點，、是打點計時器連續(xù)打下的個點，打點頻率為，該同學(xué)用毫米刻度尺測量到、各點的距離，并記錄在圖中（單位：），重錘的質(zhì)量為，重力加速度根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點計時器打到點時，重物重力勢能的減少量為_，動能的增加量為_（要求計算數(shù)值保留三位有效數(shù)字）（3）實驗中誤差產(chǎn)生的原因_（寫出兩個原因）（4）通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準(zhǔn)確程度從紙帶上選取多個點，測量從第一點到其余各點的下落高度，并計算各點速度的平方，然后以_為縱軸，以_為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點且斜率為的直線，則驗證了機(jī)械能守恒定律（5）該裝置也可用于精度要求不是很高的重力加速度的測量，依據(jù)第（2）問中選取的紙帶可計得重力加速度_【答案】（1）（D）；（2）；（3）下落過程中存在阻力，長度的測量時存在誤差；（4），；（5）【解析】解：（1）該實驗是驗證機(jī)械能守恒定律的實驗因為我們知道自由落體運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒如果把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證呢其中三項都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動規(guī)律求解的，故ABC錯誤故選D（2）所以力勢能的減少量；動能的增加量為（3）下落過程中存在阻力作用；長度的測量時存在誤差；（4）重力勢能減少量是，增加的動能是，可由紙帶上求出由，可知，所以圖線的斜率為；（5）根據(jù)得：故答案為：（1）（D）；（2）；（3）下落過程中存在阻力，長度的測量時存在誤差；（4），；（5）四計算題（第20題6分，第21題6分，第22題8分，共20分）20（6分）宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間小球落回原處（取地球表面重力加速度，空氣阻力不計）（1）求該星球表面附近的重力加速度；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比【解析】解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得：從豎直上拋到最高點，上升的時間是，上升和下降的時間相等，所以從上拋到落回原處，由于在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間小球落回原處根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得：，由得星球表面附近的重力加速度，（2）根據(jù)萬有引力等于重力得：，所以答：（1）該星球表面附近的重力加速度為；（2）該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為21（6分）如圖所示，斜面傾角為，質(zhì)量為的滑塊在距擋板的距離為的點以初速度沿斜面