【物理】江苏省海安高级中学2019-2020学年高一5月月考试题

【物理】江苏省海安高级中学2019-2020学年高一5月月考试题

江苏省海安高级中学2019-2020学年高一5月月考试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，合计21分，每小题只有一个选项符合题意 ‎1．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为(　　) ‎ A．2∶1　 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1 ‎ ‎2．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重力为600 N的人在这个行星表面的重力将变为960 N．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为(　　)‎ A．0.5 B．2 C．3.2 D．4‎ ‎3．有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，它们的轨道半径rA∶rB=1∶2，则以下判断正确的是（ ）‎ A．根据v=ωr，可得vA∶vB=1∶2 B．根据，可得vA∶vB =1∶‎ C．根据a=ω2r，可得aA∶aB =1∶2 D．根据a=GM/r2，可得aA∶aB=4∶1 ‎ ‎4．做自由落体运动的物体在前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为(　　)‎ A．1∶5　　 B．1∶4　　 C．1∶(－1)　　 D．1∶(＋1)‎ ‎5．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m物体A到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A的动能为（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎6．如图所示，水平传送带的长度L=6m，皮带轮以速度v顺时针匀速转动，传送带的左端与一光滑圆弧槽末端相切，现有一质量为1kg的物体(视为质点)，从高h=1.25m处O点无初速度下滑，物体从A点滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，保持物体下滑的高度不变，改变皮带轮的速度v，则物体到达传送带另一端的速度vB 随传送带速度v的变化图线是( ) ‎ ‎7．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中错误的是（ ）‎ A．物体在沿斜面向下运动 B．在0～x1过程中，物体的加速度一直增大 C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速 D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ 二、多项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分 ‎8．如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a，b，c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是(　　)‎ A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力 C．a的电量可能比b少 D．a的电量一定比b多 ‎9．假如一做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）‎ A．根据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍 B．根据公式F＝G，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4‎ C．根据公式F＝m，可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2‎ D．根据上述选项B和C给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的/2‎ ‎10．有质量相等的两个人造地球卫星A 和B，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动。两卫星的轨道半径分别为rA和rB，且rA>rB。则A和B两卫星相比较，以下说法正确的是（ ）‎ A．卫星A 受到的地球引力较大 ‎ B．卫星A 的动能较大 C．若使卫星B加速，则有可能撞上卫星A ‎ D．卫星A 的运行周期较大 ‎ ‎11．发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（ ）‎ A．卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q点时的加速度相同 B．卫星在轨道3上的运行的速率大于8km/s ‎ C．卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能 D．卫星在轨道2上的P点的机械能等于在Q点时的机械能 ‎12．质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处。此过程中小球的速度随时间变化规律的图像如图所示。不计空气阻力，g取10m/s。下列说法中正确的是（ ）‎ A．小球在下落过程中重力做功12.5J B．小球在上升过程中重力势能增加8J C．小球与地面接触过程中机械能损失8J D．小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50W ‎13．质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1/v的关系如图所示，则赛车( ) ‎ A．做匀加速直线运动 B．功率为200kW C．所受阻力大小为2000N D．速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N ‎14．如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 cd 水平．现由静止释放两物块，物块 a 从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是( ) ‎ A．物块 a 到达 c 点时加速度为零 B．绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量 C．绳拉力对物块 b先做负功后做正功 D．绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b机械能的减少量 三．实验题：本题共2小题，共12分．把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答．‎ ‎15．（8分）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50 Hz. ‎ ‎（1）实验中木板略微倾斜，这样做（ ）‎ A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度 C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．是为了使释放小车后，小车能匀减速下滑 ‎（2）本实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是（ ）‎ A．橡皮筋做的功可以直接测量大小 B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍 ‎（3）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条……，挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如上图所示)求得小车弹开后获得的速度为 m/s．（结果保留三位有效数字）‎ ‎（4）若W—v2图像应该是一条过原点的倾斜的直线，则说明 。‎ ‎16．（4分）某同学为验证系统机械能守恒定律，采用如图所示的试验装置；将气垫导轨调节水平后在上面放上A、B两个光电门，滑块通过一根细线与小盘相连．测得滑块质量M，小盘和砝码的总质量m，滑块上固定的挡光片宽度为d．实验中，静止释放滑块后测得滑块通过光电门A的时间为△tA，通过光电门B的时间为△tB．‎ ‎（1）实验中，该同学还需要测量 ；‎ ‎（2）实验测得的这些物理量若满足表达式 即可验证系统机械能守恒定律．（用实验中所测物理量相应字母表示）‎ 四、计算或论述题：本题共3小题，合计39分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，答案中必须明确写出数值的单位 ‎17．（12分）在宇宙探索中，科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的1/2，宇航员登陆到该行星的表面时，将长度L=0.45m的细绳一端固定，另一端系质量m=0.1kg的金属球，并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动。已知地球表面重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎（1）该行星表面的重力加速度g′；‎ ‎（2）金属球通过最高点时线速度大小；‎ ‎（3）金属球通过最低点时细绳的拉力大小。‎ ‎18．（12分）如图所示，ABC为一细圆管构成的3/4圆轨道，将其固定在竖直平面内，轨道半径为R（比细圆管的半径大得多），OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C，细圆管内壁光滑。在A点正上方某位置有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始下落，刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径稍大于小球的直径，不计空气阻力。‎ ‎（1）若小球经过C点时恰与管壁没有相互作用，求小球经过C点时的速度大小；‎ ‎（2）若小球刚好能到达轨道的最高点C，求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的作用力大小；‎ ‎（3）若小球从C点水平飞出后恰好能落回到A点，求小球刚开始下落时距离A点的高度。‎ ‎19．（15分）如图所示，倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg 的物体A和B用一劲度系数k=240N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s2。求：‎ ‎（1）小环 C 的质量M；‎ ‎（2）小环 C 通过位置 S 时的动能Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；‎ ‎（3）小环 C 运动到位置 Q 的速率v。‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，合计21分，每小题只有一个选项符合题意 ‎1．D 2．B 3．D 4．D 5．A 6．A 7．C 二、多项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分 ‎8．AD 9．BD 10．CD 11．AD 12．ACD 13．BC 14．BD 三．实验题：本题共2小题，共12分．把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答．‎ ‎15．（8分）（1）C （2）B （3）2.00 （4）W与v2成正比 ‎16．（4分）（1）A、B两光电门之间的距离s；（2）‎ 四、计算或论述题：本题共3小题，合计39分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值的单位 ‎17．（12分）解析：（1）设地球半径为M，半径为R，在地球表面有：=mg ①‎ 设行星半径为M′，半径为R′，在行星表面有：=mg′ ②‎ 根据题意有：M＝2M′，R＝2R′， ③ 由①②③式联立解得：g′＝2g＝20m/s2‎ ‎（2）金属球通过最高点时，设其速度为v1，由于小球恰能经过最高点，因此此时只受重力mg′作用，根据牛顿第二定律有：mg′=mv12/L ④得 ‎（3）小球由最高点运动至最低点过程中，根据动能定理有：mg′2L=mv22/2－mv12/2 ‎ 得：v2＝m/s 小球在最低点时合力提供向心力有：F－mg′=mv22/L 得F=12N ‎18．（12分）（1）小球通过C点时与管壁无相互作用力，所以有，得 ‎（2）若小球恰好到达最高点C，则通过C点时速度为零，对小球由B到C过程用动能定理有 ‎，得，小球经过B点时有：，得 ‎（3）小球从C点飞出做平抛运动，则有：，R=vC′t 得 从开始下落到经过C点，由机械能守恒得 得h=1.25R ‎ ‎19．（15分）（1）先以AB组成的整体为研究对象，由受力分析得绳子的拉力T为：T=2mgsinθ=12N，由C在Q点处于平衡，得Tcosα=Mg，则M=0.72kg ‎（2）由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以弹簧对B拉力F1= mgsinθ=6N，‎ 弹簧的伸长量：△x1= mgsinθ/k=0.025m，‎ 当小环 C 通过位置 S 时Ａ下降的距离为xＡ＝＝0.05m ‎ 此时弹簧的压缩量△x2=xＡ-△x1=0.025m ‎ 由速度分解可知此时A的速度为零，所以小环C从R运动到S的过程中，初末态的弹性势能相等，对于小环C弹簧和A组成的系统机械能守恒有： Mgdcotα+mgxＡsinθ=Ek 解得: Ek=1.38J 环从位置R运动到位置S的过程中，由动能定理可知：WT+ Mgdcotα= Ek [，解得：WT=0.3J ‎⑶环从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒 ‎ Mg.(2dcotα)= vA =vcosα 两式联立可得： v=2m/s