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2017届湖北省枣阳市第一中学高一下学期第三次月检测物理


枣阳一中 2014-2015 学年度高一下学期第三次月考 物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题(30×2=60 分) 1.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P 是轮盘的一个齿,Q 是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是

A.P、Q

两点角速度大小相等 B.P、Q 两点向心加速度大小相等 C.P 点向心加速度小于 Q 点向心加速度 D.P 点向心加速度大于 Q 点向心加速度 2.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于 A.物体的高度和受到的重力 B.物体受到的重力和初速度 C.物体的高度和初速度 D.物体受到的重力、高度和初速度 3.如图所示,A、B、C 三个物体放在旋转平台上,动摩擦因数均为 μ 已知 A 的质量为 2m, B、C 的质量均为 m,A、B 离轴距离均为 R,C 距离轴为 2R,则当平台逐渐加速旋转时( )

A.B 物体的向心加速度最大 B.B 物体的摩擦力最小 C.当圆台转速增加时,C 比 A 先滑动 D.当圆台转速增加时,B 比 A 先滑动 4.如图所示,以 v0=10 m/s 的速度水平抛出的小球,飞行一段时间垂直地撞在倾角 ? =30° 的斜面上,按 g=10 m/s2 考虑,以下结论中不正确的是( )

A.物体飞行时间是 3s B.物体撞击斜面时的速度大小为 20m/s C.物体飞行的时间是 2s D.物体下降的距离是 10m 5.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过 O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度, 使它做圆周运动,图中 a、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点。则杆对球的作用力可能 是( )

A.a 处为拉力,b 处为拉力 B.a 处为拉力,b 处为推力 C.a 处为推力,b 处为拉力 D.a 处为推力,b 处推拉力 6.如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向。图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个 小球 a、b 和 c 的运动轨迹,其中 b 和 c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )

A.a 的飞行时间比 b 的长 B.b 和 c 的飞行时间相同 C.a 的水平速度比 b 的小 D.b 的初速度比 c 的大 7.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定,若在某转弯处 规定行驶速度为 v,则下列说法中正确的是( ) A.当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B.当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心 力 C.当速度大于 v 时,轮缘挤压外轨 D.当速度小于 v 时,轮缘挤压外轨 8.关于曲线运动,下面说法正确的是( ) A.若物体运动速度改变,它一定做曲线运动

B.物体做曲线运动,它的运动速度一定在改变 C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 9.以 v0的速度水平抛出一物体,当其竖直分速度大小与水平分速度大小相等时,此物体的 ( ) A.竖直分位移大小等于水平分位移的大小 B.即时速率为 5v0 C.运动时间为 2v0 / g
2 D.运动的位移是 5v0 / 2g

10.如图所示的皮带传动装置中,甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴,其中,甲、丙两 轮半径相等,乙轮半径是丙轮半径的一半.A、B、C 三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点, 若传动中皮带不打滑,则( )

A.A、B 两点的线速度大小之比为 2∶1 B.B、C 两点的角速度大小之比为 1∶2 C.A、B 两点的向心加速度大小之比为 2∶1 D.A、C 两点的向心加速度大小之比为 1∶4 11.若取地球的第一宇宙速度为 8km/s,某行星的质量是地球的 18 倍,半径是地球的 2 倍, 这行星的第一宇宙速度为( ) A.16km/s B.24km/s C.32km/s D.72km/s 12.人造卫星 A,B 绕地球做匀速圆周运动,A 卫星的运行周期为 2 天,A 轨道半径为 B 轨道 半径的 1/3,则 B 卫星运行的周期大约是( ) A.1~4 天 B.4~8 天 C.8~16 天 D.16~20 天 13.一个行星,其半径比地球的半径大 2 倍,质量是地球的 25 倍,则它表面的重力加速度 是地球表面重力加速度的( ) A.6 倍 B.4 倍 C.25/9 倍 D.12 倍 14.万有引力常量 G ? 6.67 ?10?11 N ? m2 / kg 2 是由下述哪位物理学家测定的 ( )

A.卡文迪许 B.牛顿 C.胡克 D.开普勒 15.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组 成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图, 两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的 O 点做匀速圆周运动。 现测得两颗星之间的距离为 L,质量之比为 m1∶m2 =3∶2,则可知( )

A.m1、m2 做圆周运动的角速度之比为 2∶3 B.m1、m2 做圆周运动的线速度之比为 3∶2 C.m1 做圆周运动的半径为 2L/5 D.m1、m2 做圆周运动的向心力大小相等 16.假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕 太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是 A.地球的向心力变为缩小前的一半 B.地球的向心力变为缩小前的 1/16 C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 17. 如图,a、b、 c 是在地球大气层外圆轨道上运动的 3 颗卫星,下列说法正确的是 ( )

A.b、c 的线速度大小相等,且大于 a 的线速度 B.b、c 的向心加速度大小相等,且小于 a 的向心加速度 C.c 加速可追上同一轨道上的 b,b 减速可等候同一轨道上的 c D.a 卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将减小 18.亚洲Ⅰ号卫星是我国发射的通讯卫星,它是地球同步卫星,设地球自转角速度一定,下 面关于亚洲Ⅰ号卫星的说法正确的是( ) A.它绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度 B.它沿着与赤道成一定角度的轨道运动 C.运行的轨道半径可以有不同的取值 D.如果需要可以发射到北京上空 19.2012 年 6 月 18 日,神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面 343km 的近圆形轨 道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。 对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。 下 列说法正确的是( ) A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加 C.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 20.“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人“玉

兔号”在月球表面做了一个自由下落试验, 测得物体从静止自由下落 h 高度的时间 t, 已知月 球半径为 R,自转周期为 T,引力常量为 G。则 A.月球表面重力加速度为

t2 2h

B.月球第一宇宙速度为 C.月球质量为

Rh t

hR 2 Gt 2

D.月球同步卫星离月球表面高度 3

hR 2T 2 ?R 2? 2t 2

21.一个直流电动机线圈内阻为 R,当所加电压为 U 时,它恰好正常工作,通过的电流为 I, 下述说法中正确的是 A.电动机的输出功率为 U R B.电动机的发热功率为 I 2 R C.电动机的输出功率为 UI
2

U2 R 22.如图所示,导体杆 OP 可绕 O 轴沿半径为 r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度 ω 转动,磁感应强度为 B,AO 间接有电阻 R,杆和框架电阻不计,则所施外力的功率为 ( )
D.电动机的功率可写作 UI ? I 2 R ?

2 2 2 2 2 4 2 2 4 2 2 4 A. B ω r B. B ω r C. B ω r D. B ω r R R 4R 8R 23.如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 d,其右端接有 阻值为 R 的电阻, 整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中. 一质量为 m (质量分布均匀)的导体杆 ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间 的动摩擦因数为 μ。当杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离 l 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直) .设杆接入电路的电阻为 r, 导轨电阻不计,重力加速度大小为 g。则此过程

A.杆的速度最大值为

F ? ? mgR B2d 2

Bdl R?r C.恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力 F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 24.如图所示,阻值为 R 的金属棒从图示位置 ab 分别以 v1、v2 的速度沿光滑导轨(电阻不 计)匀速滑到 a′b′位置,若 v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中
B.流过电阻 R 的电荷量为

A.回路电流 I1∶I2=1∶2 B.产生的热量 Q1∶Q2=1∶2 C.通过任一截面的电荷量 q1∶q2=1∶2 D.外力的功率 P1∶P2=1∶2 25.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高 h 处, 由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心 穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为 g,下列说法中正确的是

A.在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环) B.磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下 C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变 D.磁铁落地时的速率一定小于 2 gh 26. 汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,1 秒末关闭发动机做匀减速直线运动, 到 t 2 秒末静止,动摩擦因数不变。其 v ? t 图象如图所示,图中 ? ? ? ,若汽车牵引力做功为

t

W, t1秒内做功的平均功率为 P , 汽车加速和减速过程中克服地面摩擦力做功分别为 W1 和 W2 ,

平均功率大小分别为 P1 和 P2 ,忽略空气阻力的影响,下面结论正确的是(

)

A. W ? W1 ? W2

B. W1 ? W2

C. P ? P1

D. P 1 ? P2

27.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是 h,若物体的质量为 m,所受的 空气阻力恒为 f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( ) A.重力所做的功为零 B.重力所做的功为 2mgh C.空气阻力做的功为零 D.空气阻力做的功为-2fh 28.将横截面积为 S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直 状态,先关闭阀门 K,往左、右管中分别注入高度为 h2、h1 ,密度为 ? 的液体,然后打开阀 门 K,直到液体静止,重力对液体做的功为( )

A.ρgs(h2-h1)

C. 1 ρgs(h2-h1)2 4 29.关于力对物体做功,下列说法正确的是( ) A.静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做功 B.静摩擦力对物体可能做正功 C.滑动摩擦力总是做负功 D.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 30.一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成 ? 角,所在空间存在竖 直向上的匀强电场和垂直于杆且斜向上的匀强磁场,如图所示,小球沿杆向下运动,通过 a 点时速度是 4m/s,到达 c 点时速度减为零,b 是 ac 的中点,在小球运动过程中

B. 1 ρgs(h2-h1) 4 1 D. ρgs(h2-h1)2 2

A.小球通过 b 点的速度为 2 2m/s B.小球的电势能的增加量一定大于重力势能的减少量 C.绝缘直杆对小球的作用力垂直于小球的运动方向 D.到达 c 点后小球可能沿杆向上运动 二、计算题(满分 40 分) 31.(12 分)如图所示,圆心角为 90°的光滑圆弧形轨道,半径 R 为 1.6 m,其底端切线沿 水平方向。长为 l ? 16 3 m 的斜面,倾角为 ? ? 60? ,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面 5 正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为 1 kg 的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下, 物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度 g 取 10 m/s2,求: (1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小; (2)直杆的长度为多大。

32. (14 分)如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为 θ,导轨间距 为 l,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直 于导轨平面向上.电阻相同、质量均为 m 的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属 杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为 l.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一 沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度 a=gsinθ 做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动. (1)求金属杆的电阻 R; (2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热 为 Q,求外力 F 在此过程中所做的功.

33. (16 分) 我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是 “落”。 2013 年 12 月 2 日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三 号”探测器进入绕月的圆形轨道 I。12 月 12 日卫星成功变轨,进入远月点 P、近月点 Q 的椭 圆形轨道 II。如图所示。 2013 年 12 月 14 日,“嫦娥三号”探测器在 Q 点附近制动,由大功 率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面 100 米高处进行 30s 悬停避障,之后再缓慢竖直 下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到 月球表面。 已知引力常量为 G,月球的质量为 M,月球的半径为 R,“嫦娥三号”在轨道 I 上运动时的质 量为 m, P、Q 点距月球表面的高度分别为 h1、h2。 (1)求“嫦娥三号”在圆形轨道 I 上运动的速度大小; (2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为 r 时,引力势能为 E = P

GMm (取无穷远处引力势 r

能为零) ,其中 m 为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道 II 上运动的过程中,动能 和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过 Q 点的速度大小为 v,请 根据能量守恒定律求它经过 P 点时的速度大小;

参考答案
1.C 【解析】 试题分析: 由图可知, P、 Q 两点的线速度大小相等, 而它们的半径不同, RP>RQ, 由公式 v=ωR 可知,P 点的角速度小于 Q 点的角速度,故选项 A 错误;由 a=

v2 可知,P 点的向心加速度 R

小于 Q 点,故选项 BD 错误;C 正确。 考点:角速度、线速度与向心加速度。 2.C 【解析】 试题分析:因为水平方向的最大距离 s=vt,看来与初速度有关,还与时间有关,而物体的时 间又取决于物体下落的高度,故水平距离取决于初速度与下落的高度,选项 C 正确。 考点:平抛运动的水平距离。 3.BC 【解析】

试题分析:由向心加速度等于 ? 2 r 可知,由于 C 距离轴距离最大,故 C 的向心加速度最大, 故 A 说法错误;由向心力 F ? m? 2 r 可知 B 物体所需向心力最小,由摩擦力提供向心力故 B 所受摩擦力最小,故 B 说法正确;由向心力 F ? m? 2 r 可知 A、C 所需向心力大小相同,由 于摩擦力 f ? ? N ? ? mg ,可知 A 的最大静摩擦力大于 C 故当圆台转速增加时,C 比 A 先 滑动,即 C 项说法正确;同理可知 A、B 同时滑动,故 D 项说法错误。 考点:本题考查了向心加速度、向心力、摩擦力的概念 4.CD 【解析】 试题分析:由水平分速度、垂直分速度与合速度的几何关系可知垂直分速度 v1 大小为

v1 ? v0 cot 30? ,由自由落体运动有 v1 ? gt ,由此得物体飞行时间是 3 s,故 A 项说法正确、
C 项说法不正确;同理物体撞击斜面时的速度大小应等于

v0 ? 2v0 ,故 B 项说法正确; sin 30?

物体下降的距离是

v12 3v0 2 ,故 D 项说法不正确;应选 CD。 ? ? 15 (m) 2g 2g

考点:本题考查了速度的合成分解 5.AB 【解析】 试题分析:a 处小球的向心力为杆对小球的作用力与小球重力的合力,由于重力沿竖直方向 向下小球的向心力为竖直向上, 故杆对小球的作用力必为拉力, 同理在 b 处小球的向心力为 杆对小球的作用力与小球重力的合力, 由于向心力方向为竖直向下, 当所需向心力小于重力 是杆对小球的作用力为推力、当所需向心力大于重力是杆对小球的作用力为拉力,故 AB 说 法正确;CD 说法错误。 考点:本题考查了向心力的概念 6.BD 【解析】 试题分析:运动时间取决于抛出点的高度,故由飞行时间 b、c 相等且大于 a,故 A 项说法 错误、B 说法正确;水平方向为匀速直线运动,位移为 x ? vt ,由于 a 的水平位移大于 b 并 且 a 的运动时间短,故 a 的水平速度比 b 的大,C 说法错误;同理 b 的初速度比 c 的大,D 说法正确。 考点:本题考查了平抛运动的规律 7.AC 【解析】 试题分析: 当以 v 的速度通过此弯路时, 火车重力与轨道面支持力的合力应正好等于向心力, 若当速度大于 v 时,火车重力与轨道面支持力的合力小于转弯所需向心力此时轮缘挤压外 轨, 外轨对轮缘产生弹力, 使火车重力与轨道面支持力及外轨对轮缘的弹力的合力来提供足 够的向心力,当速度小于 v 时,火车重力与轨道面支持力的合力大于转弯所需向心力,此时 轮缘挤压内轨,使内轨的弹力、火车重力与轨道面支持力的合力正好等于向心力,故 AC 说 法正确、BD 说法错误。 考点:本题考查了向心力的概念

8.BD 【解析】 试题分析:速度变化若只是发生大小改变方向不发生变化,则物体仍然做直线运动,故 A 说法错误;物体做曲线运动,其速度方向发生了变化,由于速度是矢量故 B 说法正确;物体 做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向必然不一致,故 C 说法错误;合外力是 物体产生加速度的原因,合外力的方向决定了加速度的方向,D 项说法正确。 考点:本题考查了速度、加速度、曲线运动的概念 9.D 【解析】 试题分析:设竖直分速度大小为 v1,则此时物体的速度大小为 v12 ? v0 2 ? 2v0 ,故 B 说法

v0 2 错误;竖直方向物体做自由落体运动、竖直分位移大小为 ,水平方向做匀速直线运动水 2g
平分位移为 v0 ?

v1 v0 2 ,二者不相等故 A 的说法错误;竖直方向物体做自由落体运动由 ? g g
g

v1 ? v0 ? gt ,可知运动时间为 v1 ,故 C 说法错误;运动的位移为竖直分位移与水平分位移
?v 2 ? ?v 2 ? 的矢量和 ? 0 ? ? ? 0 ? ? g ? ? 2g ?
2 2

?

5v0 2 ,故 D 说法正确。 2g

考点:本题考查了运动的合成分解 10.D 【解析】 试题分析:传动中皮带不打滑,则与皮带相连接的各点的线速度相同,故 A、B 两点的线速 度大小相同,A 项说法错误;B、C 两点是绕同一轴转动物体上的距轴不同距离的点,故 B、
2 C 两点的角速度大小相同,故 B 项说法错误;由向心加速度 a ? v 可知,由于 A、B 两点的 R 线速度相同,半径之比为 2∶1,故 A、B 两点的向心加速度大小之比为 1∶2,故 C 项说法 错误;由于 B、C 两点的角速度大小相同,由 a ? ? 2 R 可知 B、C 两点的向心加速度大小之 比为 1∶2,又因 A、B 两点的向心加速度大小之比为 1∶2,故 D 说法正确。 考点:本题考查了线速度、角速度、向心加速度的概念 11.B 【解析】 试题分析:设地球的质量为 M,地球的半径为 R,则行星的质量为 18M,行星的半径为 2R。 卫星在近地做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力得

G

Mm v2 , 第 一 宇 宙 速 度 为 v ? ? m R R2

GM , 行 星 的 第 一 宇 宙 速 度 为 R

v? ?

G18M GM ?3 ? 3v =24km/s,所以 B 项正确;A、C、D 项错误。 2R R

考点:本题考查了卫星匀速圆周运动和第一宇宙速度 12.C 【解析】 试题分析:设 A 轨道半径为 r,则 B 轨道半径为 3r,它们都是绕地球做匀速圆周运动,围绕

r3 ?3r ? , 代 入 计 算 r3 同一个中心天体,根据开普勒第三定律 2 ? k ,可以得出 2 ? 2 T TA TB
3

TB ? TA

27r 3 ? 10 天,所以 C 项正确;A、B、D 项错误。 r3

考点:本题考查了开普勒第三定律 13.C 【解析】 试题分析:行星半径比地球的半径大 2 倍,行星半径是地球半径的 3 倍,根据黄金公式 GM Mm G 25M 25GM , G 2 ? mg ,得出重力加速度 g ? 2 ,则行星的重力加速度 g ? ? ? 2 R R 9R 2 ?3R ? 地球的重力加速度 g ?

g ? 25 GM ,行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度 ,所 ? 2 g 9 R

以 C 项正确;A、B、D 项错误。 考点:本题考查了星体表面重力加速度的求法 14.A 【解析】 试题分析:万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测量的,所以 A 项正确;B、C、D 项错误 考点:本题考查了物理学史 15.CD 【解析】 试题分析:双星系统中绕共同的圆心做圆周运动,具有相同的角速度,故选项 A 错误;双 星做圆周运动的向心力由两者之间的万有引力提供,则根据 G

m1m2 ? m1? 2 r1 ? m2? 2 r2 ,故 2 L

r1 m2 2 ,根据 v r 2 v ? ? r 可知, 1 ? 1 ? ,选项 B 错误,D 正确;m1 做圆周运动的半 ? ? r2 m1 3 v2 r2 3

2 2 (r1 ? r2 ) ? L ,选项 C 正确;故选 CD. 5 5 考点:万有引力定律的应用. 16.BC 【解析】 试题分析:由于天体的密度不变而半径减半,故天体的质量减小为:
径为 r1 ?

4 R 1 4 1 M ' ? ? ? ? ( )3 ? ? ? ? ? R 3 ? M 地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力.所 3 2 8 3 8
' M日 m地 1 M日m地 所以 B 正确,A 错误; ? G 2 R 2 16 R ( ) 2 ' 2 M m 4? 2 R 3 由 G 日 地 ? m地 ( 4? )( R ) ,整理得 T 2 ? 与原来相同,C 正确.D 错误;故选 BC. 2 R 2 GM T 2 ( ) 2

以有 F ? G

考点:万有引力定律的应用. 17.B 【解析】 试题分析:根据 v ?

GM 可知,bc 的轨道半径大于 a 的轨道半径,故 b、c 的线速度大小 r

GMm ? ma 可知,b、c 的向心加速度大小相 r2 等,且小于 a 的向心加速度,选项 B 正确;c 加速后将离开原来的轨道而跑到更高的轨道上 去,故不可能追上同一轨道上的 b,同理 b 减速后可跑到更低的轨道上去,故不可能等候同
相等,且小于 a 的线速度,选项 A 错误;根据 一轨道上的 c,选项 C 错误;a 卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,根据 v ?

GM 可知 r

其线速度将增加,选项 D 错误;故选 B。 考点:万有引力定律的应用. 18.A 【解析】 试题分析: 地球的同步卫星与地球自转的周期相同, 故它绕地球运动的角速度等于地球自转 的角速度,选项 A 正确;它的轨道平面与赤道平面重合,即只能定点在赤道的上空,选项 BD 错误;根据 G

Mm ? m? 2 r 可知,运行的轨道半径是固定的值,选项 C 错误;故选 A. r2

考点:同步卫星. 19.BC 【解析】 试题分析:神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面 343km 的近圆形轨道上实现交会 对接, 运行速度大小应小于第一宇宙速度,A 选项错误;由于克服空气阻力做功,能量减少,

Mm v2 所以高度降低。由万有引力提供向心力 G 2 ? m r r

,得 v ?

GM ,线速度增大,动 r

能增加,BC 选项正确;航天员在天宫一号中处于失重状态,仍然受到地球的引力,引力全 部提供做圆周运动的向心力,D 选项错误。故选 BC。 考点:万有引力定律的应用。 20.D

【解析】
试题分析:根据 h ? 宇宙速度为 v ? 1 2 2h v2 gt 可得: g ? 2 ,选项 A 错误;根据 m ? m g , 解得月球第一 2 t R

gR ?

2hR Mm , 选 项 B 错 误 ; 根 据 G 2 ? mg , 可 得 月 球 质 量 为 2 t R ?m 4? 2 , ( R ? h) ,以及 G Mm 2 2 ? mg T R

M ?

Mm gR 2 2 h R 2 ,选项 C 错误;很据 G ? 2 G Gt ( R ? h) 2
3

h ,联立解得 h ? 且 g ? 22 t

hR 2T 2 ? R ,选项 D 正确;故选 D. 2? 2 t 2

考点:万有引力定律的应用. 21.B 【解析】 试题分析:电动机的总功率为 P ,电动机的热功率为 P热 ? I 2 R ,所以电动机的输出 总 ? UI
2 功率为 P ,因为电动机是非纯电阻电路,所以总功率和热功率不同,故 B 正 输出 ? UI ? I R

确。 考点:考查了电功率的计算 22.C 【解析】
E2 , 试题分析: 由于杆匀速转动, 根据动生电动势能量转化规律可知 W外 ? W电 , 即 P外 ? P 电 ? R

又因为整根杆匀速转动 O 点速度为 0,P 点速度为 VP ? ? r ,所以可以得到整根杆的速度
2 ? 0 ? ?r ?r E2 B 2? 2 r 4 .故 A.B.D 均 ,则可知 E ? BLV ? Br? r ? B? r ,则 P ? ? ? 外 2 2 R 4R 2 2 错误,只有 C 正确。 考点:电磁感应中的能量转化规律与电磁感应现象的基本规律 23.BD 【解析】 试题分析:导体棒为研究对象,导体棒受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向左 的恒力、水平向右的摩擦力和安培力,速度恰好达到最大时,向左恒力与向右摩擦力和安培 Bdvm 力 的 合 力 平 衡 , 可 以 列 出 平 衡 方 程 : F ? μmg ? BId ? μmg ? B d 可以得出 R?r

V ?

?

vm ?

( F ? ?mg )( R ? r ) ?? Bdl ,所以 A 项错误;根据公式 q ? I t ? n ,流过电阻 R ? 2 2 R?r R?r B d

的电荷量为

Bdl ,所以 B 项正确;根据对杆的运动过程应用动能定理: R?r

WF ? W f ? WF安 ? ?Ek ,因为安培力做负功,恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能
的变化量,所以 C 项错误;摩擦力也是在做负功,恒力 F 做的功与安培力做的功之和大于杆 动能的变化量,所以 D 项正确。 考点:本题考查了电磁感应电路问题和功能关系 24.AB 【解析】

E BLv BL , 两 ? R R R 次过程相同,回路中的电流与速度成正比关系,可以得出回路电流 I1∶I2=1∶2,所以 A 项正 确;由于导体棒匀速滑动,产生的感应电动势恒定,感应电流恒定,产生的热量
试题分析:金属棒切割磁感线产生感应电动势 E ? BLv ,感应电流 I ?

B 2 L2 v 2 L B 2 L3 R ? v ,可以看出热量与速度成正比关系,可以得出产生的热 v R R2 ΔΦ BLx 量 Q1∶Q2=1∶2,所以 B 项正确;通过任一截面的电荷量 q ? n 与速度无关通过 ? R R 任一截面的电荷量 q1∶q2=1∶1,C 项错误;导体棒匀速滑动,外力大小与安培力大小相等, Q ? I 2 Rt ?

B 2 L2 v 2 B 2 L2 2 R ? v ,外力的功率于速度的平 R R2 方成正比关系,外力的功率 P1∶P2=1∶4,所以 D 项错误。 考点:本题考查了电磁感应中的电路问题和能量问题 25.AD 【解析】 试题分析:磁铁向下运动靠近过导体圆环过程中,由于 N 极在下面,导体圆环中(从上向 下看圆环)的向下的磁通量要增大,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向向上,感应电 流应该是逆时针(从上向下看圆环) ,当磁铁穿过圆环向下运动远离圆环过程中,导体圆环 中磁通量是向下的在减小,感应电流产生的磁场方向应该向下,感应电流应该是顺时针(从 上向下看圆环) ,所以 A 项正确;磁铁向下运动靠近过导体圆环过程中,根据楞次定律,感 应电流产生的磁场要阻碍引起感应电流的磁场变化,依据“来拒去留”中的“来拒”,导体圆环 对磁铁的作用力竖直向上,当磁铁穿过圆环向下运动远离圆环过程中依据 “来拒去留”中的 “去留”,导体圆环对磁铁的作用力还是竖直向上,所以 B 项错误;磁铁在整个下落过程中, 导体圆环对磁铁的作用力做负功, 根据除重力和系统内弹力之外的力做功会影响机械能的变
外力的功率等于回路中的电功率 P ? I 2 R ? 化, 可知磁铁的机械能在减小, 所以 C 项错误; 如果磁铁做自由落体则落到的速率为 2 gh , 磁铁在下落过程中受到了作用力,并且作用力做负功,所以磁铁落地时的速率一定小于,D 项正确。 考点:本题考查了楞次定律和电磁感应中的功能关系 26.AB 【解析】

试题分析:根据动能定理,对汽车的整个过程中有: W ? W1 ? W2 ? 0 ,故选项 A 正确;由 v-t 图像可知,汽车在加速阶段的位移大于减速阶段的位移,根据 Wf=fs 可知 W1 ? W2 ,选项 B 正确;因为 W>W1,故根据 P ?

W 可知 P>P1,故选项 C 错误;根据 P ? F v ,而加速和 t

减速阶段的平均速度相等,则摩擦力的平均功率相等,故选项 D 错误;故选 AB. 考点:v-t 图像;功和功率. 27.AD 【解析】 试题分析:在从物体被抛出到落回地面的全过程中因为位移等于零,故重力做功为零,选项 A 正确,B 错误;上升过程空气阻力做功为-fh,下降过程空气阻力做功也为-fh,则整个过程 中空气阻力做的功为-2fh,故选 AD. 考点:功的求解. 28.C 【解析】

1 试题分析:当液柱静止时,此问题可等效为左边高度为 (h2 ? h1 ) 的液柱由左边最高的位置 2
移到了右边液柱的上面,则重心下降的高度为

1 (h2 ? h1 ) , 故 重 力 做 功 2

WG ? ? s?

1 1 ( h g ( 2 h ? 2 ? h 1) ? 2 2

1

h ? )

1 ? 4

s(g? 2h

2 1

,故选项 C 正确。 )h

考点:功的求解. 29.B 【解析】 试题分析:静摩擦力和滑动摩擦力对物体可做正功,也可做负功,也可以不做功,选项 AC 错误,B 正确;作用力的功与反作用力的功虽然大小相等,方向相反,但是作用在两个物体 上的位移不一定相等,故其功的代数和不一定为零,选项 D 错误;故选 B. 考点:静摩擦力和滑动摩擦力的功;作用力和反作用力的功。 30.D 【 解 析 】 试 题 分 析 : 若 假 设 小 球 做 匀 减 速 运 动 , 则 小 球 到 达 ac 中 点 b 的 速 度 为
2 va ? vc2 vb ? ? 2 2m / s 2 ,但是因小球下滑时速度减小,洛伦兹力减小,则小球对粗糙直

杆的弹力会变化,则摩擦力会变化,所以小球下滑时是变加速运动,所以选项A错误;根据 动能定理,则 间无法比较大小,选项B错误;绝缘直杆对小球有垂直直杆的弹力和沿杆向上的摩擦力,故 两个力的方向不垂直杆, 即绝缘直杆对小球的作用力不垂直于小球的运动方向, 选项C错误; 到达c点后,若小球受到的沿直杆向上的电场力的分力大于小球重力沿直杆向下的分量和向 下的摩擦力之和,则小球将沿杆向上运动,选项D正确;故选D.
WG ? W电 -W f ? 0 ? 1 mv 2 2 ,则小球的电势能的增加量和重力势能的减少量之

考点:动能定理;运动和力。 31. (1)

FN ? 30N (2)h=2.1m

【解析】 试题分析: (1)设物体在轨道最低点时的速度为 v ,沿弧形轨道下滑过程,由动能定理:
mgR ? 1 mv 2 2


FN ? mg ? m v2 R

在轨道最低点时,由牛顿第二定律:



m/s 联立①②式解得: v ? 4 2  

FN ? 30N


由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30N。 (2)根据平抛运动的规律知水平位移: x ? vt 且
l x ? cos ? 2 y? 1 2 gt 2 h? l sin ? ? y 2

④ ⑤ ⑥

下落高度:

根据几何关系知

联立③④⑤⑥式知h=2.1m 考点:本题考查曲线运动与牛顿运动定律综合应用

R?
32. (1) (2)

B 2l 2 2 gl sin ? 2mg sin

WF ? 2Q ? mgl sin ?

【解析】 试题分析: (1) 在乙尚未进入磁场中的过程中,甲、乙的加速度相同,设乙刚进入磁场时的速度v v2=2ax v=

2 gl sin ?

乙刚进入磁场时,对乙根据平衡条件得
mg sin ? ? b 2l 2 v 2R

R?

B 2l 2 2 gl sin ? 2mg sin

(2)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为tl 1 ( g sin ? )t12 2 l=

t1 ?

2l l ? g sin ? g sin ?

2 g l sin ?

设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t2 l=vt2

t2 ?

l 1 ? 2 g l sin ? 2 g sin ?
3 ) (tl+t2)= 2

2 g l sin ?

设乙离开磁场时,甲的速度v′ v′=(gsin ?
x?
2 gl sin ?

设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x
1 9 ( g sin ? )(t1 ? t2 ) 2 ? l 2 4

根据能量转化和守恒定律得:

mgx sin ? ? mg ? 2l sin ? ? WF ? 2Q ? WF ? 2Q ? mgl sin ?

1 1 mv 2 ? mv ' 2 2 2

考点:本题考查了匀变速直线运动规律公式、力的平衡条件、能量守恒定律的综合应用。

33. (1) 【解析】

GM R + h1

v (2)

2

2GM 2GM + R + h 2 R + h1
v1 G = m 2 R + h1 (R + h1 ) Mm
2

试题分析: (1)“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中

v1 =
解得

GM R + h1
GMm' 1 GMm' 1 ? m' vP ' 2 ? ? m' v 2 R ? h1 2 R ? h2 2
'

(2)“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,由机械能守恒定律:

vp =
解得:

v -

2

2GM 2GM + R + h 2 R + h1

考点:万有引力定律的应用;机械能守恒定律。


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