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湖北省松滋市第一中学2014-2015学年高一下学期6月月考物理试题


松滋一中 2014-2015 学年度高一下学期 6 月月考 物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题(30×2=60 分) 1.我国的气象卫星有两类,一类是极地轨道卫星—风云 1 号,绕地球做匀速圆周运动的周 期为 12h, 另一类是地球同步轨道卫星—风云 2 号, 绕地球做匀

速圆周运动的周期为 24h. 下 列说法正确的是( ) A.风云 1 号的线速度大于风云 2 号的线速度 B.风云 1 号的向心加速度小于风云 2 号的向心加速度 C.风云 1 号的角速度小于风云 2 号的角速度 D.风云 1 号、风云 2 号相对地面均静止 2.下列关于万有引力定律的说法,正确的是( ) A.万有引力定律是卡文迪许发现的 B.万有引力定律公式 F ? G

Mm 中的 G 是一个比例常数,是没有单位的 r2 Mm 表明当 r 等于零时,万有引力为无穷大 r2

C.万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间 D.万有引力定律公式 F ? G

3.设地球半径为 R,质量为 m 的卫星在距地面 R 高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度 为 g,则 A.卫星的线速度为

gR 2
g 2

B.卫星的角速度为

g 4R
R g

C.卫星的加速度为

D.卫星的周期为 4?

4.宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示,三颗质量 均为 m 的星位于等边三角形的三个顶点, 三角形边长为 L, 忽略其它星体对它们的引力作用, 三星在同一平面内绕三角形中心 O 做匀速圆周运动, 万有引力常量为 G, 下列说法正确的是

A.每颗星做圆周运动的角速度为 3

Gm L3

B.每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关 C.若距离 L 和每颗星的质量 m 都变为原来的 2 倍,

则周期变为原来的 2 倍 D.若距离 L 和每颗星的质量 m 都变为原来的 2 倍,则线速度变为原来的 4 倍 5.如图所示,一个质量均匀分布的星球,绕其中心轴 PQ 自转,AB 与 PQ 是互相垂直的直 径。星球在 A 点的重力加速度是 P 点的 90%,星球自转的周期为 T,万有引力常量为 G, 则星球的密度为

A.

0.3? 3? 30? 10? B. C. D. 2 2 2 GT GT GT 2 3GT

6.地面上发射人造卫星,不同发射速度会产生不同的结果,下列说法正确的是 A.要使卫星绕地球运动,发射速度至少要达到 11.2 km/s B.要使卫星飞出太阳系,发射速度至少要达到 16.7 km/s C.发射速度介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间,卫星能绕太阳运动 D.发射速度小于 7.9 km/s,卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动 7.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知卫星距离地面高度等于地球半径,地球表面的 重力加速度为 g,则卫星的向心加速度为 A.g B.

1 g 2

C.

1 g 4

D.

1 g 8

8.下列运动中不能用经典力学规律描述的是 A.子弹的飞行 B.和谐号从深圳向广州飞跑 C.人造卫星绕地球运动 D.粒子接近光速的运动 9.分子太小,不能直接观察,我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动。在下面所 给出的四个研究实例中,采用的研究方法与上述认识分子运动的方法最相似的是 A.利用磁感线描述磁场 B.把两个力等效为一个力 C.通过灯泡发光来确定电路中存在电流 D.卡文迪许用放大法测出万有引力常量 10.研究表明,地球自转在逐渐变慢,3 亿年前地球自转的周期约为 22 小时。假设这种趋 势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 A.向心加速度变大 B.角速度变大 C.线速度变大 D.距地面的高度变大 11.如图所示,质量为 m 的小球用长为 L 的细线悬挂而静止在竖直位置,现用水平力 F 将 小球缓慢地拉到细线与竖直方向成 ? 角的位置,重力加速度为 g,则在此过程中拉力 F 做的 功是( )

A. FL sin ? C. m gL (1 ? sin ? )

B. FL cos ? D. mgL(1 ? cos ? )

12.质量为 m 的物体从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动.在运动时间为 t 的过程 中,合外力对它做功的平均功率为 ( ) A.ma2t B.

1 ma 2 t 2

C.2ma2t

D.

2 ma 2 t 2

13. 机车从静止开始沿水平的直轨道做匀加速直线运动, 所受的阻力始终不变, 在此过程中, 下列说法正确的是( ) A.机车的牵引力逐渐减小 B.机车的牵引力逐渐增大 C.机车输出功率逐渐减小 D.机车输出功率逐渐增大 14.下表列出了某种型号轿车的部分数据,表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位,手推 变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1~5”逐挡速度增大,R 是倒车挡。试问若 轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一档?以最高速度运行时,轿车的 牵引力约为多大?( )

A.“1”挡、2000N B.“5”挡、2000N C.“1”挡、4000N D.“5”挡、8000N 15.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力 F1 对物体做功 6J,物体克服力 F2 做的功 8J, 则 F1、F2 的合力对物体做功为( )

长 /m m× 宽 /m m× 传 高 净 动 /m 重 系 m /kg 统 发 动 机 型 式 发 动 机 排 量 (L) 额 定 功 率 (kw )

前 48 轮 71 驱 ×1 动 83 与 直 5× 挡 列 14 15 变 4 25 60 00 速 缸 2.2 2 10 10 0k m/ 最 h 高 的 时 加 速 速 (k 时 m/ 间 h) (s) 14 0

A.14J B.10J C.2J D.-2J 16.如图所示,倾角 30°、高为 L 的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连,质量分别为 3m、 m 的两个小球 A、 B 用一根长为 L 的轻绳连接, A 球置于斜面顶端。 现由静止释放 A、 B 两球, B 球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到 水平面上。已知重力加速度为 g,不计一切摩擦,则

A.A 球刚滑至水平面时的速度大小为

5 gL 2 6 gL 2

B.B 球刚滑至水平面时的速度大小为

C.在 A 球沿斜面下滑的过程中,轻绳对 B 球先做正功、后不做功 D.两小球在水平面上不可能相撞 17.如图所示,倾角为 ? 的平行金属导轨宽度 L,电阻不计,底端接有阻值为 R 的定值电阻, 处在与导轨平面垂直向上的磁感应强度为 B 的匀强磁场中。 有一质量 m, 长也为 L 的导体棒 始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为 r,它与导轨之间的动摩擦因数为 ? ,现让导 体棒从导轨底部以平行斜面的速度 v0 向上滑行, 上滑的最大距离为 s, 滑回底端的速度为 v, 下列说法正确的是

A.把运动导体棒视为电源,其最大输出功率为 ?

? BLv0 ? ? R ?R?r?
2s v0

2

B.导体棒从开始到滑到最大高度的过程所用时间为

C.导体棒从开始到回到底端产生的焦耳热为

1 1 2 mv0 ? mv 2 ? 2 μmgs cos θ 2 2

D.导体棒上滑和下滑过程中,电阻 R 产生的焦耳热相等

18.如图甲所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为 0.1 kg 的木块 A 相连,质量也为 0.1 kg 的木块 B 叠放在 A 上,A、B 都静止。在 B 上作用一个竖直向下的力 F 使木块缓慢向下移动,力 F 大小与移动距离 x 的关系如图乙所示,整个过程弹簧都处于弹 性限度内。下列说法正确的是

A.木块下移 0.1m 过程中,弹簧的弹性势能增加 2.5 J B.弹簧的劲度系数为 500 N/m C.木块下移 0.1 m 时,若撤去 F,则此后 B 能达到的最大速度为 5 m/s D.木块下移 0.1 m 时,若撤去 F,则 A、B 分离时的速度为 5 m/s 19.如图所示,A、B 两物体质量分别为 mA 、 mB ,且 mA > mB ,置于光滑水平面上,相距 较远。将两个大小均为 F 的力,同时分别作用在 A、B 上经相同距离后,撤去两个力之后, 两物体发生碰撞并粘在一起后将_______(填选项前的字母)

A.停止运动 B.向左运动 C.向右运动 D.运动方向不能确定 20.如图所示,甲分子固定在体系原点 O,只在两分子间的作用力作用下,乙分子沿 x 轴方 向运动,两分子间的分子势能 Ep 与两分子间距离 x 的变化关系如图所示,下列说法正确的 _____________(填选项前的字母)

A.乙分子在 P 点(x=x2)时加速度最大 B.乙分子在 P 点(x=x2)时动能最大 C.乙分子在 Q 点(x=x1)时处于平衡状态 D.乙分子在 Q 点(x=x1)时分子势能最小 21.如图所示,质量相等的 a、b 两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是 3:2,圆盘绕圆心 做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b 两物体做圆周运动的向心力之比是

A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.9:4 22. 如图所示的 xOy 坐标系中,x 轴上固定一个点电荷 Q,y 轴上固定一根光滑绝缘细杆 (细 杆的下端刚好在坐标原点 O 处) ,将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上 P 处由静止释放,圆环从 O 处离开细杆后恰好绕点电荷 Q 做圆周运动。下列说法正确的是 ( )

A.圆环沿细杆从 P 运动到 O 的过程中,速度可能先增大后减小 B.圆环沿细杆从 P 运动到 O 的过程中,加速度可能先增大后减小 C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动 D.将圆环从杆上 P 的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做 圆周运动 23.如图所示,从 A 点由静止释放一弹性小球,一段时间后与固定斜面上 B 点发生碰撞, 碰后小球速度大小不变,方向变为水平方向,又经过相同的时间落于地面上 C 点,已知地面 上 D 点位于 B 点正下方,B、D 间的距离为 h,则

A.A、B 两点间的距离为

h 2

B.A、B 两点间的距离为

h 4
2 3 h 3

C.C、D 两点间的距离为 2h

D.C、D 两点间的距离为

24.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 O,最低点为 C,在其内壁上有两 个质量相同的小球(可视为质点)A 和 B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面,A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为 α=53°和 β=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6) ,以最低点 C 所在的水平面 为重力势能的参考平面,则

A.A、B 两球所受弹力的大小之比为 4︰3

B.A、B 两球运动的周期之比为 4︰3 C.A、B 两球的动能之比为 64︰27 D.A、B 两球的重力势能之比为 16︰9 25.如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是

A.脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的 B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 C.加快脱水桶转动角速度,脱水效果会更好 D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 1 26.如图所示,某物体沿4光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,下列说法正确的是:

A.物体做匀速圆周运动 B.物体所受的合力方向始终指向圆心 O C.物体所受的支持力大小不变 D.物体所受的合力做正功 27.设地球自转周期为 T,质量为 M。引力常量为 G。假设地球可视为质量均匀分布的球体, 半径为 R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为

GMT 2 GMT 2 B . GMT 2 ? 4? 2 R 3 GMT 2 ? 4? 2 R 3 GMT 2 ? 4? 2 R 3 GMT 2 ? 4? 2 R 3 C. D . GMT 2 GMT 2 28.近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产机车总质量为 m,如图已知两轨间 宽度为 L,内外轨高度差为 h,重力加速度为 g,如果机车要进入半径为 R 的弯道,请问, 该弯道处的设计速度最为适宜的是
A.

A.

gRh L ?h
2 2

B.

gRh L2 ? R 2
gRL h

C.

gR L2 ? h 2 h

D.

29.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如它的轨道半径增加到原来的 n 倍后,仍能 够绕地球做匀速圆周运动,则( ) A.根据 v ? ?r ,可知卫星运动的线速度将增大到原来的 n 倍。 B.根据 F ? C.根据 F ? D.根据

1 mv 2 ,可知卫星受到的向心力将减小到原来的 倍。 n r
1 GMm ,可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的 2 倍。 2 n r

GMm mv 2 1 ,可知卫星运动的线速度将减小到原来的 倍。 ? r r2 n

30.如图所示,将 a、b 两小球以大小均为 10 6 m/s 的初速度分别从 A、B 两点相差 1 s 先后水平相向抛出(A 点比 B 点高) ,a 小球从 A 点抛出后,经过时间 t,a、b 两小球恰好在 空中相遇,此时速度方向相互垂直,不计空气阻力,取 g=10 m/s2。则从 a 小球抛出到两小 球相遇,小球 a 下落的时间 t 和高度 h 分别是( )

A.t=2s

B.t=3s

C.h=45 m

D.h=20m

二、实验题(6 分) 31.在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时,小车的质量为 m,使用橡皮筋 6 根,每 次增加一根,实验中 W、v、v2 的数据已填在下面表格中. W 0 1.00 2.00 3.00 4.00 v/m - 0 s 1 · 0.80 1.10 1.28 1.53
-2

v2/ s0 m2· 0.64 1.21 1.64 2.34

(1)在上图甲乙两坐标系中选择合适的坐标系作出图象. (2)从图象可以得出的实验结论是____________________. 三、计算题(34 分) 32. (12 分)“嫦娥三号”是我国嫦娥工程第二阶段的登月探测器,于 2013 年 12 月 2 日凌晨 l 时 30 分在西昌卫星发射中心发射,携“玉兔号”月球车奔向距地球 38 万千米的月球;6 日 17 时 53 分,“嫦娥三号”成功实施近月制动,顺利进入距月面平均高度约 100 千米的环月轨 道;14 日 21 时 11 分在月球正面的虹湾地区,“嫦娥三号”又成功实现月面软着陆,开始对 月表形貌与地质构造等进行科学探测。 若“嫦娥三号”环月飞行时运行周期为 T, 环月轨道 (图 中圆轨道Ⅰ)距月球表面高为 h。已知月球半径为 R,引力常量为 G,求: (1)月球的质量; (2)月球表面的重力加速度。

5.00 6.00

1.76 1.89

3.10 3.57

33. (10 分)设想有一宇航员在某未知星球的极地地区着陆时发现,同一物体在该地区的重 力是地球上的重力的 0.01 倍.还发现由于星球的自转,物体在该星球赤道上恰好完全失重, 且该星球上一昼夜的时间与地球上相同。 则这未知星球的半径是多少? (取地球上的重力加 2 2 速度 g=9.8 m/s ,π =9.8,结果保留两位有效数字) 34. (12 分)如图所示,一质量 m=0.75kg 的小球在距地面高 h=10m 处由静止释放,落到地 面后反弹,碰撞时无能量损失。若小球运动过程中受到的空气阻力 f 大小恒为 2.5N , g=l0 m / s 2 。求: (1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度; (2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程。

参考答案
1.A 【解析】 试题分析: 根据 G

Mm v2 Mm 4? 2 可知, 风云 2 号卫星的运转半径较大, 根据 G ? m ? m r r2 r r2 T2

Mm ? ma 可知,风 r2 Mm 云 1 号的向心加速度大于风云 2 号的向心加速度, 选项 B 错误; 根据 G 2 ? m? 2 r 可知风 r
可知,风云 1 号的线速度大于风云 2 号的线速度,选项 A 正确;根据 G 云 1 号的角速度大于风云 2 号的角速度,选项 C 错误;只有风云 2 号相对地面静止,选项 D 正确;故选 A. 考点:万有引力定律的应用. 2.C 【解析】 试题分析:万有引力定律是牛顿发现的,选项 A 错误;万有引力定律公式 F ? G

Mm 中的 r2

G 是一个比例常数,其单位是 Nm2/kg2,选项 B 错误;万有引力定律适用于自然界中的任何 两个物体之间,小到分子电子,大到天体,选项 C 正确;当 r=0 时,两个物体就不能看做质 点了,故万有引力定律不再成立,选项 D 错误;故选 C. 考点:万有引力定律. 3.A 【解析】

Mm v2 Mm 试题分析:对地面上的物体有: G 2 ? mg ;对卫星 G ,联立解得: ?m R (2R )2 2R

v?

v g gR ,选项 A 正确;卫星的角速度为 ? ? ,选项 B 错误;卫星的加速度为 ? 2R 8R 2

a ? ?v ?

2? 2R g ,选项 C 错误;卫星的周期为 T ? ,选项 D 错误;故选 A. ? 4? 4 ? g

考点:牛顿第二定律的应用.

4.C 【解析】 试题分析: 三星中其中两颗对另外一颗卫星的万有引力的合力来提供向心力, 由于是等边三 角形,所以每个角都是 60 ? ,根据万有引力提供向心力 G

m2 2 cos 30? ? m? 2 r ,其中 2 L

r?

L 3

,得出 ? ?

3Gm m2 ,所以 A 项错误;根据 G 2 2 cos 30 ? ? ma n ,得出向心加速度 3 L L

的表达式 a n ?

3Gm ,圆周运动的加速度与三星的质量有关,所以 B 项错误;根据 L2

G

m2 4? 2 ? 2 cos 30 ? m r ,解出周期的表达式 T ? L2 T2
3

4? 2 L3 ,距离 L 和每颗星的质量 m 3Gm

都 变 为 原 来 的 2 倍 , 周 期 为 T? ?

4? 2 ?2 L ? ? 2T , 所 以 C 项 正 确 ; 根 据 3G ?2m ?

G

m2 v2 得出 v ? 2 cos 30 ? ? m 2 r L

Gm ,若距离 L 和每颗星的质量 m 都变为原来的 2 倍, L

线速度不变,所以 D 项错误。 考点:本题考查了天体的圆周运动中的三星问题 5.D 【解析】 试题分析: 根据万有引力定律可得, 在 P 点: G 即 mg -mg ' ? m

Mm Mm 4? 2 在 A 点: ? mg ; G 2 -mg ' ? m 2 R ; 2 R R T

4? 2 0.1gT 2 gR 2 4 ,解得 ;星球的质量为 R ? 0.1 mg R ? M ? ? ? R3 ? , T2 4? 2 G 3

解得星球的密度为 ? ?

30? ,故选 D. GT 2

考点:万有引力定律的应用. 6.B 【解析】 试题分析: 要使卫星绕地球运动, 发射速度至少要达到第一宇宙速度 7.9 km/s, 选项 A 错误; 要使卫星飞出太阳系,发射速度至少要达到第三宇宙速度 16.7 km/s,选项 B 正确;发射速 度介于 7.9km/s 和 11.2 km/s 之间,卫星绕地球做椭圆运动,故 C 错误;D.发射速度小于 7.9 km/s,卫星不能发射成功,选项 D 错误;故选 B. 考点:三种宇宙速度. 7.C 【解析】

试题分析: 在地球表面上的物体 G

Mm 对某高度的卫星来说, 万有引力等于向心力: ? mg ; R2

G

Mm 1 ? ma ,解得 a= g ,故选 C. 2 4 (2 R)

考点:万有引力定律的应用. 8.D 【解析】 试题分析: 经典力学规律适应于宏观低速物体, 则当粒子接近光速的运动时不能用经典力学 规律来描述;故选 D. 考点:经典力学的适应范围. 9.C 【解析】 试题分析:分子太小,不能直接观察,我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动,这 种方法叫转换法;利用磁感线去研究磁场问题,这种研究方法叫模型法,故 A 错误;把两 个力等效为一个力这种研究方法叫等效法,故 B 错误;电流看不见、摸不着,判断电路中是 否有电流时, 我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定, 这种研究方法叫转换法, 故 C 正确; 在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系,这种研究方法叫控制变量法,故 D 错误; 故选 C. 考点:物理问题的研究方法. 10.D 【解析】

2? 可知,地球自转的周期变大,则同步卫星的周期变大,角速度减小, T Mm 2? 选项 B 错误;根据 G 2 ? m( ) 2 r ,可知 T 变大时,r 变大,则同步卫星距地面的高度 r T Mm 变大,选项 D 正确;根据 G 2 ? ma 可知,卫星的向心加速度变小,选项 A 错误;根据 r
试题分析:根据 ? ?

G

GM Mm v2 ,v ? 可知卫星的线速度变小,选项 C 错误;故选 D. ? m 2 r r r

考点:万有引力定律的应用. 11.D 【解析】 试题分析:因 F 为变力,故不能直接通过功的公式求解,根据动能定理可知,力 F 做得功等 于物体的机械能的增量,即 WF ? mgL(1 ? cos ? ) ,选项 D 正确。 考点:动能定理. 12.B 【解析】 试题分析:根据牛顿第二定律可知,物体所受的合外力为 F=ma,在时间 t 内的平均速度为:

v?

at 1 at ,故合外力对它做功的平均功率为 P ? F v ? ma ? ? ma 2t ,选项 B 正确。 2 2 2

考点:牛顿第二定律;功率. 13.D 【解析】 试题分析:因机车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:F-f=ma,则牵引力不变,选 项 AB 错误;根据 P=Fv 可知,随速度的增加机车输出功率逐渐增加,选项 C 错误,D 正确; 故选 D. 考点:牛顿第二定律;功率. 14.A 【解析】 试题分析:根据 P=Fv 可知,轿车要以最大动力上坡,速度应为最小,故变速杆应推至 1 挡; 当以最大速度行驶时,则 F ?

P 140 ?103W ? ? 2000 N ,选项 A 正确. 252 vm m/s 3.6

考点:功率; 15.D 【解析】 试题分析:因为功是标量,故 F1、F2 的合力对物体做功为两个分力做功的代数和,即等于 6J+(-8J)=-2J,故选 D. 考点:功。 16.AC 【解析】 试 题 分 析 : A 球 刚 滑 至 水 平 面 时 , 根 据 机 械 能 守 恒 定 律 可 知 :

5 gL 1 ,选项 A 正确;当 A 滑到水平面上 3mgl ? mgl sin 30o ? (3m ? m)v12 ,解得: v1 ? 2 2
后,做匀速运动,而 B 球在斜面上做加速度运动,则 B 球刚滑至水平面时,根据机械能守 恒定律可知: 3mgl ?

3 1 1 2 ,解得: vB ? gL ,选项 B 错误;在 A 球沿斜面 3m ? v12 ? mvB 2 2 2

下滑的过程中,在 B 球没有滑上斜面之前,轻绳对 B 球做正功,当 B 球滑上斜面之后,轻 绳无弹力,则对 B 球不做功,选项 C 正确;A 球滑上斜面后做匀速运动,而 B 球还要做一段 加速后到达水平面,故 B 球能追上 A 球发生碰撞,选项 D 错误;故选 AC. 考点:机械能守恒定律;牛顿定律. 17.AC 【解析】 试题分析:运动导体棒切割磁感线产生感应电动势相当于电源,初始时刻的速度最大,产生 的电动势最大,感应电流就最大,电阻 R 相等于外电路,所以最大输出功率为

Pm ? I m

2

? BLv0 ? ? BLv ? A 项正确; 导体棒上升过程中速度减小, 安培力 F ? B? R?? ? R, ?L ?R?r? ?R?r?

2

在变化,导体棒受到的合力是变力,并不是匀减速运动,平均速度不能用 v ? 时间不等于 t ?

v0 ? 0 ,所以 2

s 2s ,因此 B 项错误;从底部开始到再次回到底部全过程应用动能定 ? ? v0 ? v 0 ? ? ?2?

1 1 1 2 1 2 2 mv ? mv0 ,得出 Q ? mv0 ? mv 2 ? 2 μmgs cos θ ,所以 2 2 2 2 1 2 C 项正确;对上升过程应用动能定理 ? mgsinθs - μmgcos θs ? Q1 ? 0 ? mv 0 ,下降过程 2 1 应用动能定理 mg sin θs ? μmg cos θs ? Q2 ? mv 2 ? 0 ,电阻 R 产生的焦耳热不相等,所 2
理 ? μmgcosθ ? 2s ? Q ? 以 D 项错误。 考点:本题考查了电磁感应中运动和能量的综合应用 18.BC 【解析】 试题分析:乙图 F - x 图象的面积代表力 F 做的功为 2.5J,木块下移 0.1m 过程中,弹簧的弹 性势能增加量等于重力势能的减小量与外力做功之和,弹性势能的增量应该大于 2.5J,所以 A 项错误;木块缓慢向下移动属于动态平衡状态,外力增大到 50N 时,弹力又增大 50N,弹 簧又压缩了 0.1m,根据胡克定律 ΔF ? kΔx ,得到 k ?

ΔF ? 500 N/m,所以 B 项正确;B Δx

能达到的最大速度时加速度等于零,若撤去 F 后,两木块再次反弹会初始位置时,速度达到 最大,初始位置为初状态,再次回到初始位置为末状态,初末状态的弹性势能和重力势能相 等,外力做的功转化为两物体的动能,W F ?

1 ?2m ?v m 2 ,代入数值计算 vm ? 5 m/s,所以 C 2

项正确; 两物体的分离条件是两物体的速度加速度相等, 两者间没有弹力, 两者速度为 5m/s 时,物体回到了初始位置,两者之间的弹力为 mg=1N 不等于零,所以 D 项错误。 考点:本题考查了力和运动的应用 19.C 【解析】 试题分析:由动能定理可知,因为两个大小均为 F 的力,同时分别作用在 A、B 上经相同距 离,则两物体得到的动能相等,根据 P ? 2mEk 可知,因为 mA > mB ,则 PA > PB ,根据动 量守恒定律可得:

PA - PB =( mA + mB )v 共,则 v 共>0,即两物体一起向右运动 ,故选 C.
考点:动能定理;动量守恒定律. 20.B 【解析】 试题分析:乙分子在 P 点(x=x2)时分子势能最小,此时分子力为零,则加速度为零,处于平 衡状态,此时速度最大,动能最大,选项 ACD 错误,B 正确;故选 B.

考点:分子势能;分子力. 21.B 【解析】 试题分析:两物体随盘转动的角速度相同,根据 F ? m? 2 r ,可知向心力之比等于两物体的 转动半径之比,即 3:2,选项 B 正确. 考点:向心力. 22.BC 【解析】 试题分析:圆环从 P 运动到 O 的过程中,只有库仑引力做正功,根据动能定理知,动能一 直增大,则速度一直增大.故 A 正确;圆环从 P 运动到 O 的过程中,受库仑力,细杆的弹 力,库仑力沿杆方向上的分力等于圆环的合力,此合力在某一位置可能最大;当滑到 O 点 时,所受的合力为零,加速度为零,即加速度可能先增大后减小,故 B 正确;根据动能定理 得,qU =

qQ v2 1 2 mv ,根据牛顿第二定律得, k 2 ? m ,联立解得 Kq=2Ur ,与圆环所带的 r r 2

电量无关,可知圆环仍然可以做圆周运动;若增大高度,知电势差 U 增大,库仑引力与所 需向心力不等,不能做圆周运动.故 C 正确,D 错误;故选 BC. 考点:库仑定律;牛顿第二定律;动能定理. 23.C 【解析】 试题分析:由 A 到 B,小球做自由落体运动, h ? ? 平抛运动, h ?

1 2 gt , v 2 ? 2 gh? ;由 B 到 C,小球做 2

1 2 由 A 到 B 和由 B 到 C 所用时间相同, A、 B 两点间的距离 h ? ? h , gt , x ? vt ; 2

故 A、B 错误;由上可知 x ? vt ?

2 gh ?

2h ? 2h ,故 C 正确,D 错误。 g

h?

x
考点:自由落体运动、平抛运动的规律。 24.AC 【解析】 试题分析: 对物体受力分析, 根据平行四边形定则得,N ?

mg N cos37 ? 4 , 则 A ? 故 ? . cos ? N B cos53 ? 3

选 项 A

正 确 ; 根 据 mg tan ? ? m

4? 2 R sin ? , 解 得 T ? 2? T2

R cos ? , 故 g
, 解 得

TA c o s 5 ?3 ? ? TB c o s 3 ?7

3 , 选 项 2

B

错 误 ; 根 据 mg tan ? ? m

v2 R sin ?

Ek ?

1 E tan53?sin53? 64 ,选项 C 正确; mgR tan ? s i? n,则 A、B 两球的动能之比 KA = ? 2 EKB tan37?sin37? 27

小球的重力势能 Ep=mgR (1-cosθ) , 则 A、 B 两球的重力势能之比为

E pA E pB

=

1 ? cos53? 故 =2 . 1 ? cos37?

D 错误.故选:AC。 考点:牛顿第二定律的应用. 25.ACD 【解析】 试题分析:脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,所以衣物是紧贴桶壁的,故选项 A 正确;水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水 滴被甩掉.故 B 错误;F=ma= mω2R,ω 增大会使向心力 F 增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩 出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去.故 C 正确;靠近中心的衣服,R 比较小,当角 速度 ω 相同时向心力小,脱水效果差.故 D 正确.故选:ACD 考点:离心运动. 26.D 【解析】 试题分析:物体做圆周运动,只有重力做正功,速度变大,则 A 错误;物体做速度逐渐增 大的圆周运动,故物体既有切线加速度,又有向心加速度,合加速度方向不是指向圆心的, 故物体的合力方向不是指向圆心的(最低点除外) ,则 B 错误;因速度变大,则向心力变大, 支持力变大,则 C 错误;根据动能定理可知,动能增大,则合外力做正功,故 D 正确.故 选:D 考点:圆周运动;牛顿定律的应用. 27.A 【解析】 试题分析: 在南极物体所受的支持力为:N1 ? G 解得

Mm 2? Mm ; 在赤道上: G 2 ? N 2 ? m( ) 2 R , 2 R T R

N1 GMT 2 ,故选 A. ? N 2 GMT 2 ? 4? 2 R3

考点:万有引力定律的应用. 28.A 【解析】

试题分析: 列车转弯时的向心力由列车的重力和轨道对火车的支持力的合力提供, 根据牛顿 第二定律可知: mg ?

v2 ? m ,解得 v= R L2 ? h 2 h

gRh L2 ? h 2

,选项 A 正确。

考点:牛顿第二定律的应用. 29.CD 【解析】 试题分析:当卫星的轨道半径增加到原来的 n 倍后,根据 F ? 供的向心力将减小到原来的

GMm ,可知地球给卫星提 r2

1 GMm mv 2 倍,选项 B 错误, C 正确;根据 ,可得 ? r n2 r2

v?

GM 1 , 可知卫星运动的线速度将减小到原来的 倍, 选项 A 错误, D 正确; 故选 CD. r n

考点:万有引力定律的应用. 30.BC 【解析】 试题分析:a 经过 t 时间两球的速度方向相互垂直,此时 b 运动时间为(t-1)s,

根据几何关系可得,对 A 球: tan ? ?

g (t ? 1) v0 ;对 B 球: tan ? ? ,代入数据解得 t=3s. v0 gt

下落的高度 h=

1 2 1 gt = ×10×9m = 45m .故 BC 正确,AD 错误.故选:BC. 2 2

考点:平抛运动. 31. (1) 在图乙中用斜直线连接, 并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧, 如下图所示. (2)从乙图看出 W∝v2 【解析】 试题分析: (1)根据描点法作出图象,在图乙中用斜直线连接,并且使尽可能多的点分布在 曲线上或对称分布在直线两侧,如图所示: (2)W-v2 的图象为过原点的直线,因此根据数学知识可知,在误差范围内,合外力做的功 和速率的平方成正比,即 W∝v2.

考点:探究功与物体速度变化的关系。 32. (1)

4? 2 ( R ? h)3 GT 2

(2)

4? 2 ( R ? h)3 T 2 R2

【解析】 试题分析: (1) 嫦娥三号环月飞行时万有引力提供向心力, 根据万有引力定律和向心力公式, 有: G

Mm 2? ? m( )2 ( R ? h) 2 ( R ? h) T
4? 2 ( R ? h)3 GT 2
Mm / R2

解得: M ?

(2)对月球表面物体,有: m / g ? G 解得: g ? G

M 4? 2 ( R ? h)3 ? R2 T 2 R2

考点:牛顿第二定律 万有引力定律 33. 1.9 ? 10 4 km 【解析】 试题分析:设该星球表面的重力加速度为 g ? ,星球的半径为 r 物体在该星球赤道上恰好完全失重,由万有引力提供向心力可得

Mm 4π 2 ? m r r2 T2 在星球表面根据黄金公式 G

Mm ? mg ? r2 根据题意 mg ? ? 0.01mg G
0.01gT 2 ? 1.9 ? 10 4 km 2 4π 考点:本题考查了天体圆周运动规律 34. (1)5m (2)28.75m 【解析】 试题分析: (1)设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度为 h2,从开始静止释放到第一
联立方程计算可得 r ?

次碰撞后运动的高度 h2 的过程,由动能定理可得: mg ?h ? h2 ? ? f ?h ? h2 ? ? 0

mg ? f h ? 5m mg ? f (2)设小球与地面第二次碰撞后向上运动的距离为 h3,从第一次碰撞后运动的高度 h2 处静 止 下 落 到 第 二 次 碰 撞 后 向 上 运 动 的 距 离 h3 的 过 程 , 由 动 能 定 理 可 得 :
解得: h2 ?

mg ?h2 ? h3 ? ? f ?h2 ? h3 ? ? 0

? mg ? f ? mg ? f 解得: h3 ? h2 ? ? ? mg ? f ? ? h mg ? f ? ?

2

? mg ? f ? 同理可得 hn ? ? ? mg ? f ? ? ? ?

n ?1

h

物块从静止开始运动到与挡板发生第五次碰撞时走过的总路程

s ? h ? 2?h2 ? h3 ? h4 ? h5 ? ? 28.75m
考点:本题考查了力与运动和动能定理


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