【物理】广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期第二次统考试卷

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【物理】广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期第二次统考试卷

广东省佛山市三水中学2019-2020学年高一下学期 第二次统考物理 一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置.现让玻璃管沿水平方向做匀速直线运动,同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀加速直线运动,那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是 ‎ ‎ A B C D ‎2.光滑的水平面上放着一辆小车,站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子,使小车和人一起向右加速移动.则下列说法正确的是( ) ‎ A. 绳子的拉力对人做了负功 B. 绳子的拉力对小车做了正功 C. 小车对人的摩擦力对人做了正功 D. 人对小车的摩擦力对小车做了正功 ‎3.一辆卡车匀速通过如图所示地段,在abcd四处,爆胎可能性最大的位置是 A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 ‎4.“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测.假定测得月球表面物体自由落体加速度g,已知月球半径R和月球绕地球运转周期T,引力常数为G.根据万有引力定律,就可以“称量”出月球质量了.月球质量M为(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎6.质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,重力加速度为g,则在此过程中( )‎ A. 小球受到的合力做功为mgl(1﹣cosθ)‎ B. 拉力F的功为Flcosθ C. 重力势能的变化大于mgl(1﹣cosθ)‎ D. 水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ)‎ 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求.全部选对得6分,漏选得3分,有选错或不答的得0分)‎ ‎7.如图所示, A.B两只“飞镖”,将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶.在离木板一定距离 的同一高度处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只“飞镖”插在靶上的状 ‎ 态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( ) ‎ A. A 镖质量一定比 B 镖的质量大 B. A 镖掷出时的初速度比 B 镖掷出时的初速度大 C. B 镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大 D. B 镖的运动时间比 A 镖的运动时间长 ‎8.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示.则下列说法不正确的是( )‎ A. a的向心加速度等于重力加速度g B. c在4 h内转过的圆心角是 C.在相同时间内b转过的弧长最长 D. d的运动周期有可能是23h ‎9.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说法 正确的是 ‎ A. 车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B. 人在最高点时对座位可能产生压力 C. 人在最低点时对座位的压力一定大于 mg D. 人在最低点时对座位的压力等于 mg ‎10.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为时,起重机达到额定功率P.以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到达到最大速度为止,则整个过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)‎ A. 钢绳的最大拉力为mg B. 钢绳的最大拉力为 C. 重物的平均速度大小为 D. 重物匀加速运动的加速度为 三、解答题(本题包含4小题,共52分)‎ ‎11(12分). 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验.‎ ‎(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、 ‎ 导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是____ .‎ A.交流电源 ‎ B.刻度尺 ‎ C.天平(含砝码)‎ ‎(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、.已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为.设重物的质量为.从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量________ ,动能变化量_______ .‎ ‎(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______.‎ A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 ‎(4)如果计算出ABC各点的瞬时速度vA、vB、vC,然后以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出-h图象,若图线是_____ 线,且图线斜率 ,才能验证机械能守恒.‎ ‎12(14分).如图所示,光滑水平面AB与竖直面的固定半圆形导轨在B点相切,导轨半径为R,一质量为m的静止小木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过半圆形导轨最低点B时对导轨的压力是其重力的9倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,重力加速度为g.‎ ‎⑴木块离开C点后落回水平面AB时,其速度方向与水平面AB的夹角为θ(θ<90°),求tanθ;‎ ‎⑵求木块从B到C过程中摩擦力对其所做的功.‎ ‎13(10分).如图所示,A的质量为2m,B的质量为m,两个小物体可视为质点,用轻质细线连接,跨过光滑固定于地面的圆柱体,开始时B着地,A恰好与圆心一样高,若无初速度地释放AB,当A落地时,绳子马上断裂,求整个过程中,物体B上升的最大高度为多少?‎ ‎14(16分). 如图,一内壁光滑、质量为m1=0.1kg、半径为R=0.1m的环形细圆管,固定在一个质量为M=0.5kg的长方体基座上.一质量为m2=0.2kg的小球(可看成质点)在管内做完整的圆周运动,长方体与地面不粘连,且始终相对地面静止.重力加速度取g=10m/s2,求:‎ ‎(1)当小球以速率v1= m/s经过最低点时,地面对长方体的支持力大小;‎ ‎(2)当小球经过最高点时,若长方体对地面的压力恰好为零,此时小球的速率v2为多大?‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.【答案】C ‎【解析】 合初速度的方向水平向右,合加速度的方向竖直向上,两者不在同一条直线上,必然做曲线运动,根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向,轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致,即合力方向指向轨迹的凹向,可知C正确,ABD错误.故选C.‎ ‎2.【答案】D ‎【解析】【详解】人拉绳子时作用点位置变动,但是沿着力方向物体作用点并未发生移动,故绳子对人不做功.由于拉力未作用在小车上,所以拉力对小车不做功,故AB错误;小车对人的摩擦力方向向左,则小车对人的摩擦力对人做负功,故C错误;人对小车的静摩擦力方向向右,则静摩擦力对小车做正功,故D正确.所以D正确,ABC错误.‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】在坡顶,,解得, 在坡谷,,解得, 可知r越小,越大,可知D点压力最大,则D点最容易爆胎,故ABC错误,D正确.‎ ‎4.【答案】B ‎【解析】AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力,根据,知 故A错误,B正确;‎ CD.月球绕地球运动周期为T,中心天体是地球,所以求不出月球的质量,故CD错误.‎ ‎5.【答案】B ‎【解析】【详解】设路面的斜角为θ,作出汽车的受力图,如图 根据牛顿第二定律得:‎ 又由数学知识得到:‎ 联立解得: 故B正确.‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】A.小球缓慢移动,动能不变,动能的变化量为零,根据动能定理得知,小球受到的合力做功为零,故A错误;‎ B.设绳与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件可知F=mgtanα,所以可知F为变力,根据动能定理:WF﹣mgl(1﹣cosθ)=0‎ 则得拉力F的功为WF=mgl(1﹣cosθ),故B错误;‎ C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得:重力势能的增加Ep=mgh=mgl(1﹣cosθ)‎ 故C错误;‎ D.由上知,小球的动能不变,重力势能增加mgl(1﹣cosθ),而重力势能是小球与地球共有的,又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化,可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ),故D正确.‎ 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求.全部选对得6分,选对不全得3分,有选错或不答的得0分)‎ ‎7.【答案】BD ‎【解析】【详解】平抛运动的规律与物体的质量无关,所以不能判断AB质量的关系,故A错误;根据知,B下降的高度大,则运动的时间长,根据x=v0t知,水平位移相同,则A的初速度大于B的初速度,故BD正确;由于A的初速度大于B的初速度,所以不能判断出B镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大,故C错误.所以BD正确,AC错误.‎ ‎8.【答案】ABD ‎【解析】A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大.由,得,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g.故A错误;‎ B.c是地球同步卫星,周期是24h,则c在4h内转过的圆心角是.故B错误;‎ C.由,解得,可知,卫星的轨道半径越大,速度越小,‎ ‎,又a和c的角速度相同,可知,所以b的速度最大,在相同时间内转过的弧长最长.故C正确;‎ D.由开普勒第三定律知,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h.故D错误;‎ 本题选错误的,故选ABD.‎ ‎9.【答案】BC ‎【解析】试题分析:乘坐游乐圆的翻滚过山车时,质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转,在最高点,向心加速度指向下,所以需要指向圆心的合外力,即,若,FN竖直向下,即座位对人有向下的压力;若,FN竖直向上,即保险带对人有向上的支持力,若,支持力最小可以为零,所以A错B对.在最低点,显然压力要大于重力,C对 ‎10.【答案】BD ‎【解析】试题分析:加速过程物体处于超重状态,钢索拉力较大,拉力值将大于mg,因为当重物的速度为时,起重机达到额定功率P,根据P=Fv可得:,选项A错误,B正确;起重机保持该功率不变时做加速度减小的变加速运动,故重物的平均速度大小不等于,选项C错误;重物匀速运动阶段,由牛顿第二定律可知:F-mg=ma,解得,故选项D正确,故选BD.‎ 三、解答题(本题包含4小题,共52分)‎ ‎11(12分). 每空2分 ‎【答案】 (1). AB (2). mghB (3). C (4). 过原点的直线,在实验误差允许范围内等于当地的重力加速度 ‎【解析】(1)打点计时器需接交流电源,实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离,从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量.实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要用天平测量质量,故选AB;‎ ‎(2)从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量,B点的瞬时速度,则动能的增加量;‎ ‎(3)利用AB方法计算,则默认机械能守恒,应该两者应该没有误差,AB错误;由于纸带在下落过程中,重锤和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以减小的重力势能一部分转化为动能,还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功,故重力势能的减少量大于动能的增加量,C正确;题中信息为“大多数同学”,则说明已经多次实验了,故D错误.‎ ‎(4)因为若机械能守恒,则有:,即,故图线是过原点的直线,且斜率等于当地的重力加速度g ‎12(14分).【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎⑴木块做圆周运动,在C点时,根据牛顿第二定律可知: …………(2分) ‎ 解得: ………………(1分)‎ 木块从C点到落回水平面AB时,在竖直方向上由运动学知识可知:‎ ‎ ………………(2分) ‎ 则: ………………(2分)‎ ‎⑵木块做圆周运动在B点时,根据牛顿第二定律可知:………(2分) ‎ 由题意知:‎ 联立解得: ………………(1分)‎ 木块由B点到C点对木块由动能定理得:‎ ‎ ………………(2分)‎ 解得: ………………(2分)‎ ‎13(10分).解析:以m和2m组成的系统为研究对象,在2m落地前,由系统机械能守恒可得: ………………(3分)‎ 以m为研究对象,在m上升过程中,由动能定理可得: ……(3分)‎ 则m上升的最大高度:H=R+h ………………(2分)‎ 解得: ………………(2分)‎ ‎14(16分).【答案】(1)18N(2)2m/s ‎【解析】 (1) 设当小球经过最低点时受到圆管对它的支持力为N,小球对圆管的压力为FN,地面对长方体的支持力大小为F支,‎ 对小球研究: ………………(2分)‎ 由牛顿第三定律可知: ………………(2分)‎ 对长方体和圆管组成的整体研究:F支=FN+Mg+m1g ………………(2分)‎ 代入数据联立解得:F支=18N ………………(2分) ‎ ‎(2) 当小球经过最高点时,小球对管道的压力为FN2,小球对圆管的支持力为N2,‎ 对小球研究: ………………(2分)‎ 根据牛顿第三定律有: ………………(2分)‎ 要使长方体对地面的压力恰好为零,则对长方体和圆管组成的整体研究:‎ N2=Mg+m1g ………………(2分)‎ 代入数据联立解得:v2=2m/s ………………(2分)‎
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