广东省珠海中学2018-2019学年高一物理下学期学段二试题(含解析)

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C. H越高,摩托车做圆周运动的周期将越小
D. H越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大
【答案】B
【解析】
【详解】摩托车做匀速圆周运动,提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力图.
设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α,侧壁对摩托车的支持力 不变,则摩托车对侧壁的压力不变。故A错误。如图向心力Fn=mgcotα,m,α不变,向心力大小不变,根据牛顿第二定律得 ,H越高,r越大,Fn不变,则v越大。故B正确,D错误。根据牛顿第二定律得 ,H越高,r越大,Fn不变,则T越大.故C错误。
考点:万有引力定律的应用
【名师点睛】此题是万有引力定律的应用习题;在轨道Ⅱ上从P到Q的过程中速率大小比较,也可以根据开普勒第二定律比较,远月点速度大、近月点的速度小.要能够根据牛顿第二定律,通过比较所受的万有引力比较加速度的大小.
8.如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的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,且大于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,其线速度将增大
4。如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的前后瞬间以下说法不正确的是( )
A. 小球的速度不变
B。 小球的角速度不变
C. 小球的向心加速度突然增大
D. 绳中张力突然增大
【答案】B
【解析】
【详解】在绳与钉子相碰瞬间,绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直,不对小球做功,不改变小球的动能,则小球的线速度大小不变,故A正确。角速度与线速度的关系为v=ωr,得到 ,在绳与钉子相碰瞬间,小球圆周运动的半径r减小,v不变,则角速度ω增大,故B错误.由向心加速度公式 分析得到,向心加速度增大,故C正确。根据牛顿第二定律得:T-mg=man,T=mg+man,an增大,则绳子拉力T增大,故D正确。本题选错误的,故选B。
A。 发射速度一定大于7。9km/s
B. 在轨道Ⅱ上从P到Q的过程中速率不断增大
C. 在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度
D. 在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度
【答案】ABC
【解析】
试题分析:地球的第一宇宙速度为7。9km/s,这是发射卫星的最小速度,发射速度如果等于7.9km/s,卫星只能贴近地球表面飞行,要想发射到更高的轨道上,发射速度应大于7.9km/s,故A正确.在轨道Ⅱ上运动过程中,只受到月球的引力,“嫦娥三号"的机械能守恒,从P到Q的过程中,势能越来越小,故动能越来越大,即速率不断增大,故B正确.“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上的P点减速,使万有引力大于向心力,做近心运动才能进入轨道Ⅱ,故在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度,故C正确.根据万有引力提供向心力 ,得 ,由此可知在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P的加速度,故D错误.故选ABC.
点睛:解决本题的关键是抓住万有引力提供向心力,知道线速度、向心加速度与轨道半径的关系,以及两卫星在同一轨道上,只有加速或只有减速是不会相遇的.
9. 如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v—t图像,以水平向右的方向为正方向.以下判断正确的是( )
A。 在0~3.0s时间内,合力对质点做功为10J
B。 在4。0s~6。0s时间内,质点的平均速度为3m/s
则水平位移为: ,故B正确;小球从Q点运动到P点的过程中,根据动能定理得: mvP2− mvQ2=−mgR;解得:vQ= ,故D正确.故选ABD。
考点:牛顿定律及动能定理的应用
【名师点睛】本题关键是明确小球的运动情况,然后分过程运用机械能守恒定律、平抛运动的分位移公式和向心力公式列式求解;小球恰好通过P点,重力恰好等于向心力.
D。 曲线运动物体的速度大小可以不变,但速度方向一定改变
【答案】D
【解析】
【详解】曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度;曲线运动的的速度的方向必定是改变的,速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故选项D正确,A、B、C错误。
2。关于平抛物体的运动,以下说法正确的是
A。 做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
A。 小球仍能在竖直平面内做匀速圆周运动
B。 小球不可能在竖直平面内做匀速圆周运动
C。 小球可能在竖直平面内做完整的圆周运动
D。 小球一定能在竖直平面内做完整的圆周运动
【答案】BC
【解析】
【分析】
由小球在“天宫一号”内处于完全失重状态,而把该装置带回地球表面时,由于重力作用,小球不可能在竖直平面内做匀速圆周运动。
考点:第一宇宙速度,同步卫星,近地卫星
点评:第一宇宙速度即近地卫星的绕行速度,也是发射卫星的最小速度。地球同步卫星与地球有相同的角速度,且轨道平面与赤道平面重合,则可以与地球上的一点保持相对静止。
13。 2013年12月2日,我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射成功,此飞行轨道示意图如图所示,地面发射后奔向月球,在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,Q为轨道Ⅱ上的近月点.关于“嫦娥三号”运动正确的说法是( )
5。人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑 竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则此时物体A实际运动的速度是( )
A。v0sinθ
B。
C。v0cosθ
D。
【答案】D
【解析】
【详解】物块A实际运动 速度为合速度,将A的速度分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示:
2018—2019学年第二学期学段二考试
高一物理
一、单项选择题(每小题3分,共10小题30分)
1。关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动物体的速度大小可以不变,速度方向也可以不变
B. 曲线运动物体的速度大小可能不变,所以其加速度可能为零
C. 曲线运动物体的速度方向可以不变,但速度大小一定改变
二、多项选择题:(每小题4分,共5小题20分,每个题至少有两个选项正确,错选和多选不得分,选不全得2分)
11.我国第一位“太空教师"王亚平老师在运动的“天宫一号”内给中小学生上了一堂物理课,做了如图所示的演示实验,当小球在最低点时给其一初速度,小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动.若把此装置带回地球表面,仍在最低点给小球相同的初速度,则( )
据平行四边形定则可得: ,解得: 。故D项正确,ABC三项错误。
6. 一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化,变轨前后卫星的
A。 周期之比为1:8B. 角速度大小之比为2:1
C. 向心加速度大小之比为4:1D. 轨道半径之比为1:2
D.根据A选项分析,半径之比为1:4,D错误
7.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为H.下列说法中正确的是 ( )
A. H越高,摩托车对侧壁的压力将越大
B。 H越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大
12. 关于地球的同步卫星,下列说法正确的是( )
A. 它处于平衡状态,且具有一定的高度
B。 它Fra Baidu bibliotek加速度小于9.8 m/s2
C. 它的周期是24 h,且轨道平面与赤道平面重合
D。 它绕行 速度小于7.9 km/s
【答案】BCD
【解析】
试题分析:地球同步卫星是指与地球具有相同运动周期的卫星,其相对于地球上的一点来说静止,轨道平面与赤道平面重合,但一直围绕地球在运动,没有处于平衡状态,A选项错误,C选项正确.近地卫星重力完全用来向心力, ,此时加速度为9。8 m/s2,地球同步卫星半径更大,加速度变小,B正确.近地卫星的绕行速度为7.9 km/s, , ,地球同步卫星半径更大,速度小,D正确。
3.从阳台上以相同的速度大小分别把三个球沿不同的方向抛出,其中甲球竖直向上抛出、乙球竖直向下抛出、丙球水平抛出。若空气阻力均可忽略不计,则三个球落至水平地面上时的速度大小( )
A. 甲球的最大B。 乙球的最大C. 丙球的最大D。 三球一样大
【答案】D
【解析】
【详解】由于不计空气的阻力,所以三个球的机械能守恒,由于它们的初速度的大小相同,又是从同一个位置抛出的,最后又都落在了地面上,所以它们的初末的位置高度相同,初动能也相同,由机械能守恒可知,末动能也相同,所以末速度的大小相同。故D正确,ABC错误。
【详解】因为王亚平老师在运行的“天宫一号"内做实验时,小球处于完全失重状态,而把该装置带回地球表面时,由于重力作用,小球不可能在竖直平面内做匀速圆周运动,A错误,B正确;若在最低点给小球的初速度比较大,小球可能在竖直平面内做完整的圆周运动,C正确,D错误.
【点睛】解决本题关键理解小球在“天宫一号”内处于完全失重状态,所以小球回到地面时在竖直平面内不可能做匀圆周运动。
【答案】D
【解析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有 可得 ,根据题意ra<rb=rc,所以b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度,故A错误;a= ,ra<rb=rc,所以b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度,故B错误;c加速,万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道,b减速,万有引力大于所需向心力,卫星做近心运动,离开原轨道,所以不会与同轨道上的卫星相遇.故C错误.根据 可知,a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大,选项D正确;故选D.
10.如图所示,竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP,其中Q是半圆形轨道的中点,半圆形轨道与水平轨道OE在O点相切,质量为m的小球沿水平轨道运动,通过O点进入半圆形轨道,恰好能够通过最高点P,然后落到水平轨道上,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是
A。 小球落地时的动能为2.5mgR
B。 小球落地点离O点的距离为2R
B. 平抛物体的运动是变加速运动
C。 做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
D. 做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大
【答案】C
【解析】
试题分析:A、平抛运动是只在重力的作用下的运动,竖直方向上是自由落体运动,加速度为重力加速度;错误
B、由 可得,做平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同;错误
【答案】A
【解析】
【详解】A。根据万有引力提供向心力: ,速度变为 ,所以半径变为原来的4倍,根据 ,可以求得,半径变4倍,周期变为原来的8倍,所以周期之比为1:8,A正确
B。根据角速度公式: ,所以角速度之比为周期的反比,即:8:1,B错误
C.向心加速度方程: ,速度减半,半径变为4倍,所以加速度之比:16:1,C错误
C、平抛运动是只在重力的作用下的运动,加速度为重力加速度,始终不发生变化;正确
D、平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,水平方向的速度不变;错误
故选C
考点:平抛运动
点评:掌握平抛运动是只在重力的作用下,水平抛出的物体做的运动,所以平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动。
C. 小球运动到半圆形轨道最高点P时,向心力恰好为零
D. 小球到达Q点的速度大小为
【答案】AB
【解析】
试题分析:小球恰好通过最高点P,根据重力提供向心力,有 ,解得: ; 以水平轨道平面为零势能面,根据机械能守恒定律得: mv2= mvP2+mg•2R=2.5mgR,即小球落地时的动能为2.5mgR,故A正确,C错误;小球离开P点后做平抛运动,则运动时间为: ,
C. 在1.0s~5.0s时间内,合力的平均功率为4w
D. 在t=6。0s时,质点加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能定理,在0~3。0s时间内,合力对质点做功等于动能的增加量,故 ,故A错误;由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移,故物体在4。0s~6。0s时间内的位移为x= ×(1+2)×4=6m,故平均速度为 ,故B正确;根据动能定理,在1s~5.0s时间内,合力对质点做功等于动能的增加量,故W= mv52− mv12= ×1×(16−0)=8J,故合力的平均功率为 ,故C错误;在t=6.0s时,质点速度为零,但从5s到7s物体做匀变速直线运动,加速度不变,故该时刻物体的加速度不为零,故D错误.
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