2018-2019学年山东省济宁市第一中学高二10月阶段检测物理试题 解析版

2018-2019学年山东省济宁市第一中学高二10月阶段检测物理试题 解析版

绝密★启用前 山东省济宁市第一中学2018-2019学年高二10月阶段检测物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．关于曲线运动下列叙述正确的是（　　）‎ A． 物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动 B． 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C． 物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动 D． 平抛运动是一种非匀变速曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体受到恒定外力作用时，也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；当物体受到一个与速度方向不共线的力时，即物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体就做曲线运动，选项B错误，C正确；平抛运动的加速度恒定为g，则是一种匀变速曲线运动，选项D错误；故选C.‎ ‎2．如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币与转台相对静止，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　）‎ A． 受重力和台面的持力 B． 受重力、台面的支持力和向心力 C． 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D． 受重力、台面的支持力和静摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当转台匀速转动时，硬币受重力、台面向上的支持力和指向圆心的静摩擦力作用，故选D.‎ ‎【点睛】‎ 注意向心力是物体所受所有力的合力，不是物体所受的力；静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于转台有向外滑动的趋势。‎ ‎3．发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态，在同步轨道上卫星的（　　）‎ A． 机械能大，动能小 B． 机械能小，动能大 C． 机械能大，动能也大 D． 机械能小，动能也小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 适时开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速，机械能增大，变轨过过程能量守恒，所以同步轨道上卫星机械能增大；根据“高轨低速大周期”判断同步轨道上卫星速度小，所以动能也小．故BCD错误，A正确．故选A．‎ ‎4．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度是（　　）‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 根据地在地球表面万有引力等于重力有：，解得： ‎ 所以，故A正确。‎ 点晴：根据地在地球表面万有引力等于重力公式先计算出地球质量，再根据密度等于质量除以体积求解。‎ ‎5．如图所示，将一小球从斜面上的A点水平抛出，忽略一切阻力和能量损耗，若已知小球经过时间t后落在B点，则小球从A点到距离斜面最远处所经历的时间是（　　）‎ A． 0.7t B． 0.5t C． 0.3t D． 0.2t ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 将小球的运动分解为沿斜面和垂直于斜面两个分运动，当垂直斜面方向速度降为零时，小球的速度方向一斜面平行，此时小球与斜面的距离达最大，设斜面的斜角为α，因此由已知小球经过时间t后落在B点，则有，而当小球从A点到距离斜面最远处所经历的时间t′，则有＝tanα ；联立可得：t′＝，故B正确，ACD错误；故选B。‎ ‎6．按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程．已在2013年以前完成．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是（　　）‎ A． 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v=‎ B． 飞船在A点处点火变轨时，动能增大 C． 飞船从A到B运行的过程中机械能增大（不包括点火过程）‎ D． 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=π ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 飞船在轨道Ⅰ上，万有引力提供向心力：，在月球表面，万有引力等于重力得：G=mg0，解得：v=，故A正确；在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船减速，减小所需的向心力，动能减小，故B错误；飞船在轨道Ⅱ上做椭圆运动，从A到B运行的过程中只有月球的引力做功，机械能不变，故C错误。根据mg0=m，解得：T=2π，故D错误；故选A。‎ ‎7．如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）‎ A． 受到向心力为 B． 受到的摩擦力为 ‎ C． 受到的摩擦力为μmg D． 受到的合力方向斜向左上方.‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据牛顿第二定律得知，物体在最低点时的向心力，A错误；根据牛顿第二定律得，则有，所以滑动摩擦力为，故BC错误；物体在最低点时，竖直方向的合力向上，水平方向的合力向左，所以物体受到的合力方向斜向左上方，D正确；‎ ‎8．如图所示，物体A和B质量均为m，分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦)．当用水平力F拉B物体沿水平面向右做匀速直线运动时，下列判断正确的是(　　)‎ A． 物体A也做匀速直线运动 B． 绳子对物体A的拉力始终大于A的重力 C． 物体A的速度小于物体B的速度 D． 物体A的速度大于物体B的速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 物体B的运动实际上有两个分运动构成，一方面绳子伸长，一方面绳子旋转，分解示意图如图所示。设此刻va与vb的夹角为，则，通过上式分析A物体绝对不会匀速直线运动，A错。由于在拉动过程中，角度变化，所以A的速度不断变化，所以A实际上在向上变加速，所以B对。在上升过程中，通过速度分解可知，A的速度适终比B小，所以C对。‎ 考点：速度的分解 点评：本题通过速度的分解考察了对运动合成与理解。本题充分说明运动的独立性和等时性，并借此加强对运动独立性的理解。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎9．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从（0，2L）抛出，落在（2L，0）处；小球b、c从（0,L）抛出，分别落在（2L，0）和（L，0）处．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A． a和b初速度相同 B． b和c运动时间相同 C． b的初速度是c的两倍 D． a运动时间是b的两倍 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知b、c的高度相同， a的高度是b、c高度的2倍，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间是b的倍。故B正确，D错误；a、b的水平位移相等，因为a的飞行时间长，根据x=v0t知，a的初速度小于b的初速度。故A错误；b的水平位移是c的2倍，b、c运动的时间相同，则b的初速度是c的两倍，选项C正确；故选BC.‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。‎ ‎10．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（　　）‎ A． “天宫二号”的发射速度应大于11.2km/s B． “天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 C． 由题中数据可以求得地球的平均密度 D． “神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当发射的速度大于11.2km/s，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行，所以“天宫二号”的发射速度不可能大于11.2km/s，故A错误。天宫二号的周期小于同步卫星的周期，根据知，天宫二号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据知，天宫二号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故B正确。题干中飞船的轨道半径r=R+h，周期已知，根据得，地球的质量，则根据地球的密度可得地球的密度，故C正确。“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于不同的轨道上，若在同一轨道上，加速做离心运动，离开原轨道，不能实现对接，故D错误。故选BC。‎ ‎【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，知道线速度、加速度、周期与轨道半径的关系，以及知道变轨的原理．‎ ‎11．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）‎ A． 小球在圆周最高点时所需要的向心力一定是重力提供 B． 小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C． 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 D． 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 小球在最高点时，若速度比较大，由牛顿第二定律有 F+mg=m，向心力可以由重力和细线拉力的合力提供。故A错误。当小球在最高点速度v=，此时绳子拉力 F=0，仅由重力提供向心力。故B正确。若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点时绳子拉力F=0，则mg=m，由此分析知 v=．故C正确。在最低点有：F-mg=m，得 F=mg+m，则绳子的拉力一定大于小球的重力。故D正确。故选BCD。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低点的向心力来源：沿半径方向上的合力．以及绳子拉着小球在竖直平面内运动，在最高点的临界情况是拉力为0时，由重力提供向心力，临界速度为v=．‎ ‎12．宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点，若该星球半径为4000km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2，则下列说法正确的是（　　）‎ A． 该星球表面的重力加速度4.0m/s2‎ B． 该星球的质量为2.4×1023kg C． 该星球的第一宇宙速度为4.0km/s D． 若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由平抛运动的分位移公式，有：x=v0t；y=gt2；联立解得：t=1s；g=4m/s2；该星球表面的重力加速度为4.0m/s2；故A正确；由可得：‎ ‎；故B错误；由g=可得，；故C正确；第一守宙速度是绕星球表面运行的速度；而卫星的半径越大，则绕行速度越小；故同步卫星的速度一定小于4.0km/s；故D错误；故选AC。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键关键明确估测行星质量的方法，即先根据平抛运动的位移与时间公式求解重力加速度，然后根据万有引力等于重力求解星球的质量．‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、实验题 ‎13．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)．已知小方格纸的边长L＝2.5 cm. g取10 m/s2.请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：‎ ‎(1)根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝________ m/s.‎ ‎(2)从抛出点到b点所经历的时间是________ s．‎ ‎【答案】1;0.075;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向位移差△y=aT2=gT2，， 水平方向x=v0T，v0==1m/s （2）根据竖直方向平均速度等于中间时刻的速度得： 根据vy=gt可得：‎ ‎14．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：‎ A．精确秒表一只 ‎ B．弹簧秤一个 C．质量为m的物体一个 ‎ 已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；‎ ‎（1）两次测量的物理量及对应符号是_________________________；‎ ‎（2）用测得的数据．求得该星球的质量M=____，该星球的半径R=_____．‎ ‎【答案】周期T,物体重力F； ； ；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）重力等于万有引力：mg=G 万有引力等于向心力：‎ 其中F=mg 由以上两式解得：；M= 因而需要测出飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力F．则需要用计时表和弹簧秤；故选AB. （2）由第一问讨论可知，该星球的质量M=，该星球的半径．‎ ‎【点睛】‎ 本题关键先要弄清实验原理；根据万有引力等于重力以及万有引力等于向心力列方程求解待求的量，再根据实验原理选择器材，计算结果．‎ 评卷人 得分 四、解答题 ‎15．宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求 ‎（1）该星球的质量M．‎ ‎（2）该星球的第一宇宙速度．‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）要求星球的质量，根据重力等于万有引力，但必须先由平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度g，再联立求解；（2）近地卫星的速度即为星球的第一宇宙速度，由重力等于向心力列式求解．‎ ‎（1）设星球表面的重力加速度为g，则由平抛运动规律，再由，解得，.‎ ‎（2）设该星球的近地卫星质量为，则，解得.‎ ‎16．如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计．（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：‎ ‎（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s．‎ ‎（2）从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ．‎ ‎（3）人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．‎ ‎【答案】（1）1.2m（2） （3）7740N ‎【解析】‎ ‎(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得 竖直方向上 ‎ 水平方向上s=vt2 ‎ 则 ‎ ‎(2)摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度vy=gt2‎ 到达A点时速度 ‎ 解得：vA=5m/s ‎(3)设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为α，则 即α=53°‎ 对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，‎ 所以 解得：NA=5580N ‎【点睛】本题考查的是平抛运动和圆周运动规律的综合的应用，本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在了一起，对学生的分析问题的能力要求较高，能很好的考查学生分析解决问题的能力．‎ ‎17．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍， A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，请分析求解：‎ ‎（1）细绳开始表现张力时，转盘转动的角速度？‎ ‎（2）转盘转动的角速度在什么范围内，细绳有张力且两个物体与转盘均不发生相对滑动？‎ ‎（3）两个物体与转盘即将发生相对滑动时，烧断细线，此时物体A和B的运动状态？‎ ‎【答案】（1） (2) (3)A做匀速圆周运动，B做离心运动 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当达到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动。‎ 故B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，，‎ 解得： ‎ ‎（2）细绳上有弹力时，此时B受到的摩擦力一定是最大静摩擦力，当A 受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A,B相对于转盘开始发生相对滑动，‎ 对A: ‎ 对B： ‎ 联立得：，故 ‎ ‎（3）烧断绳子的瞬间，绳上张力瞬间消失，A继续做匀速圆周运动，B受到的最大静摩擦力不足以提供做圆周运动需要的向心力，会做离心运动。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键搞清木块向心力的来源，抓住临界条件：当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动；结合牛顿第二定律进行分析．‎