河南省平顶山市叶县二高高一下学期第二次月考物理试卷

2015-2016学年河南省平顶山市叶县二高高一（下）第二次月考物理试卷一、选择题（共14小题，每小题4分，共56分）1．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是（）A．牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”C．伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性D．伽利略利用斜面实验推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点2．以下说法正确的是（）A．物体做曲线运动时，其加速度一定不为零B．物体做曲线运动时，其加速度一定改变C．重力对物体做正功，其动能一定增加D．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量3．一条河宽为200米，水流的速度为5m/s，一条船在静水中的速度为4m/s，则（）A．该船能沿垂直河岸方向横渡到对岸B．当船头垂直河岸横渡时，渡河的实际航线长度为200mC．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将变大D．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将不变4．如图所示，A是用轻绳连接的小球，B是用轻杆连接的小球，都在竖直平面内做圆周运动，且绳、杆长度L相等．忽略空气阻力，下面说法中正确的是（）A．A球可能做匀速圆周运动B．A球通过圆周最高点的最小速度是，而B球通过圆周最高点的最小速度为零C．B球到最低点时处于超重状态D．A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心5．甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示．将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A．同时抛出，且v1＜v2B．甲比乙后抛出，且v1＞v2C．甲比乙早抛出，且v1＜v2D．甲比乙早抛出，且v1＞v26．已知某星球的质量和半径均为地球质量和半径的6倍；地球的半径为r，地球表面的重力加速度大小为g；忽略地球和该星球的自转，且不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度大小为（）A．v=B．v=C．v=D．以上不对7．现在汽车变速装置有手动变速和自动变速，手动变速是通过档杆改变变速箱中齿轮的转速比．当汽车由水平路段进入上坡路段行驶时，在保证汽车的输出功率不变的情况下，下列那些措施能使汽车获得更大的牵引力（）A．可以把档杆变到低速档位置B．保持在平直路面上的档位不变C．可以把档杆变到高速档位置D．以上措施都不行8．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移﹣﹣时间（x﹣t）图线，由图可知在t1到t2这段时间内（）A．a车做直线运动，b车做曲线运动B．b车的动能先增大后减小C．a车的平均速度小于b车的平均速度D．牵引力对a车做的功和阻力对a车做的功的代数和为零9．质量为m的物体以竖直向下3g的加速度加速运动，在它向下运动h米的过程中（）A．物体的动能增加mgh B．物体的机械能增加2mghC．合外力对物体做功2mgh D．物体的重力势能减少mgh10．质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（）A．2mg B．mg C．mg D．mg11．如图所示，自由下落的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，如果不计空气阻力，并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制，则（）A．小球的速度一直减小B．小球的加速度先减小后增大C．小球的机械能一直减小D．小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小12．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则（）A．P1的平均密度比P2的大B．P1的“第一宇宙速度”比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公转周期比s2的大13．如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为m A=m B＜m C，轨道半径的关系为r A＜r B=r C，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为v A＜v B=v C B．加速度大小关系为a A＞a B=a CC．向心力大小关系为F A=F B＜F C D．周期关系为T A＞T B=T C14．如图甲所示是一打桩机的简易模型，质量m=1kg的重锤在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始竖直向上运动，上升一段高度后撤去F，重锤自由上升到最高点后再自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度．重锤上升过程中，其机械能E与上升高度h的关系图象如图所示，不计空气阻力，不计重锤跟竖直滑竿之间的摩擦，g取10m/s2，则（）A．重锤受到的拉力F大小为12NB．重锤上升到1.0m处的速度为4m/sC．撤去F后物体上升的总时间为0.1sD．重锤上升到0.25m高度处时拉力F的为12W功率二、实验题（共2小题，满分14分）15．如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为．16．某兴趣小组利用如图1所示实验装置，探究“合外力做功和动能变化的关系”．小车及车中砝码的总质量为M，钩码的质量为m，小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．（1）关于本实验的操作要求，下列说法正确的有：．A、要将木板的右端垫高平衡摩擦力B、每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C、电磁打点计时器的工作电源应选取6V以下的低压直流电源D、每次都必须从同一位置释放小车（2）以下哪些因素带来的实验误差属于本实验的偶然误差．A、没有完全平衡摩擦力B、平衡摩擦力过度C、测量点间距离时的读数误差D、打点计时器所用电源的电压不稳（3）图2是某次实验时得到的一条纸带，打点计时器使用的电源频率为f，当地重力加速度大小为g，从纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．若研究从打B点到E点的过程中合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为（不计细绳、纸带的质量）三、计算题（共3小题，满分30分）17．一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为80kW．汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g=10m/s2，求：（1）汽车做匀加速直线运动的最长时间t m．（2）汽车开始运动后5s末和15s末的瞬时功率．18．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度υ0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度υ；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T．19．固定在竖直平面内的圆弧形光滑管道内径略大于小球半径，如图所示，已知管道中心到圆心距离为R，R远大于小球半径；水平面AD的A端与圆心O等高，B点在O的正下方，小球自A端管口正上方某点P由静止释放，自由下落进入管道，然后从管道的最高点E点（在B点正上方）水平抛出，落在C点．已知释放点P距A的竖直高度为3R，重力加速度大小为g．求：（1）当小球到达B点时，管壁对小球的弹力大小；（2）C点与A点的水平距离．2015-2016学年河南省平顶山市叶县二高高一（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共14小题，每小题4分，共56分）1．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是（）A．牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”C．伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性D．伽利略利用斜面实验推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点【考点】物理学史．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律，符合史实，故A符合史实．B、卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，符合史实，故B符合史实．C、牛顿用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性，不符合史实，故C不符合史实．D、伽利略利用斜面实验推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，符合史实，故D符合史实．本题选不符合史实的，故选：C2．以下说法正确的是（）A．物体做曲线运动时，其加速度一定不为零B．物体做曲线运动时，其加速度一定改变C．重力对物体做正功，其动能一定增加D．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量【考点】向心加速度；曲线运动；物体做曲线运动的条件．【分析】做曲线运动的条件是物体受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，合外力不为零，方向时刻变化，但大小可以变，所以有加速度．重力做正功只能说明重力势能减小，动能的变化要由合外力做功来确定．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量．【解答】解：AB、做曲线运动的条件是物体受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，合外力不为零，速度方向时刻变化，但大小可以变，所以有加速度，故A 正确，B错误．C、重力做正功只能说明重力势能减小，动能的变化要由合外力做功来确定，故C 错误．D、向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，故D错误．故选：A3．一条河宽为200米，水流的速度为5m/s，一条船在静水中的速度为4m/s，则（）A．该船能沿垂直河岸方向横渡到对岸B．当船头垂直河岸横渡时，渡河的实际航线长度为200mC．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将变大D．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将不变【考点】运动的合成和分解．【分析】船既随水向下游运动，又相对于水向对岸行驶，根据船相对于水的速度与水流速度的比较，分析船能否到达正对岸．假设船头的指向与河岸的夹角为α，运用速度的分解求出船垂直于河岸方向的分速度，分析什么条件时渡河的时间最短，并进行求解．运用作图法，根据三角形定则分析什么条件下船的合速度与河岸夹角最大，则船登陆的地点离船出发点的最小距离，再由几何知识求解最小距离．【解答】解：船在静水中的航速为4m/s，水流的速度5m/s，A、由题，船在静水中的航速小于水流的速度，根据平行四边形定则可知，船的合速度方向不可能垂直于河岸，船不能垂直到达正对岸，故A错误；B、当船头垂直河岸横渡时，因水流的原因，过河的实际航线长度大于河宽，根据渡河时间t==25s，则船沿着水流方向的位移为x=v s t=5×25=125m，因此渡河的实际航线长度为s=＞200m．故B错误；C、当船头垂直河岸横渡时，渡河时间最短，若船到河中央时，水流速度突然增加，没有影响船垂直于河岸的速度，则渡河时间将不变，故C错误，D正确；故选：D．4．如图所示，A是用轻绳连接的小球，B是用轻杆连接的小球，都在竖直平面内做圆周运动，且绳、杆长度L相等．忽略空气阻力，下面说法中正确的是（）A．A球可能做匀速圆周运动B．A球通过圆周最高点的最小速度是，而B球通过圆周最高点的最小速度为零C．B球到最低点时处于超重状态D．A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心【考点】向心力．【分析】本题中绳系小球A的机械能守恒，做变速圆周运动，合外力方向不一定指向圆心，到最高点时绳子拉力恰好为零时，速度最小，根据牛顿第二定律求解最小速度．B球到达最高点时最小速度为零．【解答】解：A、因为绳子只能表现为拉力，A球在竖直平面内做圆周运动，只有重力做功，不可能做匀速圆周运动，故A错误．B、A球在最高点的临界情况是绳子拉力为零，根据mg=，可知在最高点的最小速度为，B球在最高点，由于杆子可以表现为拉力，可以表现为支持力，最高点的最小速度为零．故B正确．C、在最低点，B球的加速度方向向上，处于超重状态．故C正确．D、A球做变速圆周运动，最高点和最低点合力方向指向圆心，其它点合力不指向圆心．故D错误．故选：BC．5．甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示．将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A．同时抛出，且v1＜v2B．甲比乙后抛出，且v1＞v2C．甲比乙早抛出，且v1＜v2D．甲比乙早抛出，且v1＞v2【考点】平抛运动．【分析】平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动．乙球击中甲球时，两球的水平分位移大小相等，由水平位移x=v0，比较初速度大小，由平抛运动的时间t=，分析两球抛出的先后．【解答】解：设乙球击中甲球时，甲球下落高度为h1，乙球下落的高度为h2．设甲球平抛运动的时间为t1=，乙球平抛运动的时间为t2=由图看出，h1＞h2，则得t1＞t2．故要使乙球击中甲球，必须使甲比乙早抛出．相遇时两球的水平位移相等则有=则得，v1＜v2．故选C6．已知某星球的质量和半径均为地球质量和半径的6倍；地球的半径为r，地球表面的重力加速度大小为g；忽略地球和该星球的自转，且不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度大小为（）A．v=B．v=C．v=D．以上不对【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】第一宇宙速度是卫星绕天体表面附近做圆周运动的线速度，根据万有引力提供向心力列式求解．【解答】解：设地球质量为m，半径为r，表面的重力加速度为g，某星球的质量为m l，半径为r1，表面的重力加速度为g1，根据：G=m′g有：g=同理，g1=所以：==解得：g1=g设该星球第一宇宙速度为v1，由m′g1=m′得v1===故选：A．7．现在汽车变速装置有手动变速和自动变速，手动变速是通过档杆改变变速箱中齿轮的转速比．当汽车由水平路段进入上坡路段行驶时，在保证汽车的输出功率不变的情况下，下列那些措施能使汽车获得更大的牵引力（）A．可以把档杆变到低速档位置B．保持在平直路面上的档位不变C．可以把档杆变到高速档位置D．以上措施都不行【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】司机可以用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大．【解答】解：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡；故换低速档，增大牵引力．故选：A．8．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移﹣﹣时间（x﹣t）图线，由图可知在t1到t2这段时间内（）A．a车做直线运动，b车做曲线运动B．b车的动能先增大后减小C．a车的平均速度小于b车的平均速度D．牵引力对a车做的功和阻力对a车做的功的代数和为零【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的图像．【分析】位移时间关系图线反映物体的位移随时间的变化规律，不是物体的运动轨迹．图线的斜率表示速度．纵坐标的变化量表示位移．根据这些知识进行分析两物体的运动情况，由动能定理分析做功情况．【解答】解：A、由图线的斜率表示速度，知a车做匀速直线运动，b车先做减速直线运动，后做加速直线运动，故A错误．B、b车图象的斜率先减小后增大，则知b车的先减小后增大，动能先减小后增大，故B错误．C、t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故C错误．D、a车做匀速直线运动，速度不变，动能不变，根据动能定理知，牵引力对a车做的功和阻力对a车做的功的代数和为零，故D正确．故选：D．9．质量为m的物体以竖直向下3g的加速度加速运动，在它向下运动h米的过程中（）A．物体的动能增加mgh B．物体的机械能增加2mghC．合外力对物体做功2mgh D．物体的重力势能减少mgh【考点】动能和势能的相互转化；功能关系．【分析】根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．【解答】解：A、C、物体以竖直向下3g的加速度加速运动，合力为F=ma=3mg，故合力做功为W=Fh=3mgh，故动能增加3mgh，故A错误，C错误；B、动能增加3mgh，重力势能减小mgh，故机械能增加3mgh﹣mgh=2mgh，故B 正确；D、重力做功等于重力势能的减小量，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故D 正确；故选：BD．10．质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（）A．2mg B．mg C．mg D．mg【考点】功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；动能和势能的相互转化．【分析】根据小球的动能和重力势能相等可以求得此时小球的速度的大小，再根据瞬时功率的公式即可求得此时重力的功率．【解答】解：在小球的动能和重力势能相等时，设此时的高度为h，物体的速度为v，则根据机械能守恒可得，mgH=mgh+mV2，由于mgh=mV2，所以mgH=2×mV2，所以此时的速度的大小为V=，此时重力的瞬时功率为P=FV=mgV=mg，所以B正确．故选B．11．如图所示，自由下落的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，如果不计空气阻力，并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制，则（）A．小球的速度一直减小B．小球的加速度先减小后增大C．小球的机械能一直减小D．小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小【考点】功能关系；机械能守恒定律．【分析】本题要正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化，即可求出小球合外力的变化情况，进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化，从而明确速度的变化情况．再由机械能守恒的条件进行分析即可明确能量的变化．【解答】解：A、小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大．当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大．后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上；小球的加速度先减小，后增大；速度先增大后减小；故A错误，B正确；C、小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大．整过程中小球的机械能一直减小；故C正确；D、由于小球和弹簧组成的系统机械能守恒；故小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能之和保持不变；因动能先增大后减小；故重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大；故D错误；故选：BC．12．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则（）A．P1的平均密度比P2的大B．P1的“第一宇宙速度”比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公转周期比s2的大【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a 的表达式，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1、P2的质量和半径关系，根据密度和第一宇宙速度的表达式分析求解；根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式求解．【解答】解：A、根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：a=，两曲线左端点横坐标相同，所以P1、P2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量，根据ρ=，所以P1的平均密度比P2的大，故A正确；B、第一宇宙速度v=，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B错误；C、s1、s2的轨道半径相等，根据a=，所以s1的向心加速度比s2的大，故C正确；D、根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式T=2π，所以s1的公转周期比s2的小，故D错误；故选：AC．13．如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为m A=m B＜m C，轨道半径的关系为r A＜r B=r C，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为v A＜v B=v C B．加速度大小关系为a A＞a B=a CC．向心力大小关系为F A=F B＜F C D．周期关系为T A＞T B=T C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期、向心加速度、向心力的表达式进行讨论即可．【解答】解：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：F=F向解得：，，，．根据题意有：r A＜r B=r C因此：A、由可知，v A＞v B=v C，故A错误．B、由可知，a A＞a B=a C，故B正确．C、根据和已知条件m A=m B＜m C，可以判断：F A＞F B，F B＜F C，故C错误．D、由可知，T A＜T B=T C，故D错误．故选：B．14．如图甲所示是一打桩机的简易模型，质量m=1kg的重锤在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始竖直向上运动，上升一段高度后撤去F，重锤自由上升到最高点后再自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度．重锤上升过程中，其机械能E与上升高度h的关系图象如图所示，不计空气阻力，不计重锤跟竖直滑竿之间的摩擦，g取10m/s2，则（）A．重锤受到的拉力F大小为12NB．重锤上升到1.0m处的速度为4m/sC．撤去F后物体上升的总时间为0.1sD．重锤上升到0.25m高度处时拉力F的为12W功率【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】动能与重力势能之和是物体的机械能，由图乙所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出上升的时间．求出高度为0.25m时物体的速度及拉力大小，然后由P=Fv 可以求出拉力的功率．【解答】解：AB、由图象可知，物体上升到h1=1m时物体的机械能：mgh1+mv12=12J，解得：v1=2m/s，故B错误；由匀变速运动的速度位移公式可得：v2﹣v02=2ah，加速度：a===2m/s2；由牛顿第二定律得：F﹣mg=ma，解得：F=m（g+a）=1×（10+2）=12N，故A正确；C、撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，上升的总时间t==s=0.4s，即撤去F后物体上升的总时间为0.4s，故C错误；。