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(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1（3分）兩個(gè)大小相同的實(shí)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(gè)半徑為小鐵球倍的實(shí)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(gè)大小相同的實(shí)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)樵瓉淼膬杀叮|(zhì)量變?yōu)樵瓉淼谋端匀魧砂霃綖樾¤F球半徑倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起時(shí)，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(gè)均勻的球體，密度為，若在其赤道上隨行星一起轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(dòng)，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(dòng)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(dòng)小車的裝置當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(shí)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(dòng)機(jī)的功率恒為，小車所受阻力恒為，那么這段時(shí)間內(nèi)（ ）A小車做勻加速運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C、對小車啟動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：，則牽引力做功，故C錯(cuò)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(shí)，其速度大小為設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)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(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理得：，上升過程中物體加度為：，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：，帶入數(shù)據(jù)解得：，故D正確故選D8（3分）一個(gè)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(shí)，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(shí)，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(dòng)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(gè)過程中（ ）A重力勢能增加B動(dòng)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(dòng)的過程中，重力做功為，則重力勢能增加了故A錯(cuò)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(dòng)能定理知，動(dòng)能減小故B錯(cuò)誤CD、因?yàn)橹亓菽茉黾?，?dòng)能減小，則機(jī)械能減小，機(jī)械能不守恒故C正確，D錯(cuò)誤故選：C10（3分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為的圓弧軌道半徑水平、豎直，一個(gè)質(zhì)量為的小球自正上方點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)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(dòng)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(cuò)誤；B小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)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(dòng)能增加量為，故機(jī)械能減小量為：，故B錯(cuò)誤；C從到過程，合外力做功等于動(dòng)能增加量，故為，故C錯(cuò)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(xiàng)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(dòng)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(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(cuò)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(dòng)，在兩極點(diǎn)，物體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為，轉(zhuǎn)動(dòng)所需向心力為，此時(shí)物體的重力與萬有引力相等，故轉(zhuǎn)速增加兩極點(diǎn)的重力保持不變，故B正確D錯(cuò)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(shí)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(dòng)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(gè)運(yùn)動(dòng)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?yàn)槔υ谶\(yùn)動(dòng)過程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，即故B正確C所做的總功等于每個(gè)小弧段上所做功的代數(shù)和，即故C錯(cuò)誤，D正確；故選：ABD14（4分）如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圖象為正弦曲線從圖中可以判斷（ ）A在時(shí)間內(nèi)，外力做正功B在時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C在時(shí)刻，外力的功率最大D在時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零【答案】AD【解析】解：A在時(shí)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(shí)刻速度為零，時(shí)刻速度最大但拉力為零，由可知外力的功率在時(shí)刻功率為零，時(shí)刻功率也為零，可知功率先增大后減小，B錯(cuò)誤C時(shí)刻物體的速度為零，由可知外力的功率為零，故C錯(cuò)誤D在時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)能變化為零，由動(dòng)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(gè)木板、固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)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(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)均相同在這三個(gè)過程中，下列說法正確的是（ ）A沿著和下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著和下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同B沿著下滑到底端時(shí)，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(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有，其中為物塊克服摩擦力做的功，因滑動(dòng)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(shí)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(shí)相同，沿和下滑到底端時(shí)不同，沿時(shí)克服摩擦力做的功多，由動(dòng)能定理，不難判斷A錯(cuò)誤B根據(jù)動(dòng)能定理，沿和下滑時(shí)有，同理沿和下滑時(shí)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(diǎn)），且小球、用一長為的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球從最高點(diǎn)由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)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(dòng)到最低點(diǎn)，球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，兩個(gè)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(cuò)誤C兩個(gè)球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，有，解得故C正確D細(xì)桿對球做的功等于球動(dòng)能的增加量，有，解得故D錯(cuò)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(gè)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(dòng)能與子彈跟木塊摩擦生熱的內(nèi)能之和D子彈損失的動(dòng)能等于木塊的動(dòng)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(dòng)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(cuò)誤C由動(dòng)能定理，木塊獲得動(dòng)能，即子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動(dòng)能，故C錯(cuò)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(dòng)能=木塊增加的動(dòng)能+系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能故D正確故選AD三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有低壓交流電源和_；實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是_；若某次實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)原理可知實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測量打點(diǎn)之間的距離，計(jì)算物體的速度（2）小車下滑時(shí)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(dòng)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(dòng)，因此算速度時(shí)要選取點(diǎn)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)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(shí)間，通過計(jì)算出瞬時(shí)速度；B用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度；C根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度，并通過計(jì)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(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)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(diǎn)，、是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為，該同學(xué)用毫米刻度尺測量到、各點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打到點(diǎn)時(shí)，重物重力勢能的減少量為_，動(dòng)能的增加量為_（要求計(jì)算數(shù)值保留三位有效數(shù)字）（3）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因_（寫出兩個(gè)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(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方，然后以_為縱軸，以_為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為的直線，則驗(yàn)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(jì)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(shí)存在誤差；（4），；（5）【解析】解：（1）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)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(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證呢其中三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的，故ABC錯(cuò)誤故選D（2）所以力勢能的減少量；動(dòng)能的增加量為（3）下落過程中存在阻力作用；長度的測量時(shí)存在誤差；（4）重力勢能減少量是，增加的動(dòng)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(shí)存在誤差；（4），；（5）四計(jì)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(shí)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(shí)間小球落回原處（取地球表面重力加速度，空氣阻力不計(jì)）（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(dòng)規(guī)律得：從豎直上拋到最高點(diǎn)，上升的時(shí)間是，上升和下降的時(shí)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(shí)間小球落回原處根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn)以初速度沿斜面