高一下学期第三次月考物理试题 Word版含答案

图3 安徽省郎溪中学高一---第二学期第三次月考
物理学科试题
分值：100分 时间：90分钟
一．选择题（每题4分，1-8为单选，9-12为多选，共48分）
1．如图1所示，小物块A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．则下列关于A 的受力情况的说法中正确的是( ) A ．受重力、支持力
B ．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
C ．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D ．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
2．如图2所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10 cm ，大齿轮半径为20 cm ，大齿轮中C 点离圆心O 2的距离为10 cm ，A 、B 分别为两个齿轮边缘上的点，则A 、B 、C 三点的( )
A ．线速度之比为1∶1∶1 B．角速度之比为1∶1∶1 C ．向心加速度之比为4∶2∶1 D．转动周期之比为2∶1∶1
3．从高为h 处以速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的小球，如图3所示．若取抛出点
物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( )
A ．mgh
B ．mgh ＋12mv 20 C.12mv 20 D.12mv 2
0－mgh
4．如图4所示，质量为M ，长度为L 的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块，放在小车的最左端．现用一水平力F 作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为F f ，经过一段时间小车运动的位移为x ，小物 块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是 ( ) A ．此时小物块的动能为F(x ＋L) B ．此时小车的动能为Fx
C ．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx －F f L
D ．这一过程中，因摩擦而产生的热量为F f L
5．如图5所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 和b.a 球质量为3m ，静置于地面；b 球质量为5m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b 后，a 可能达到的最大高度为( )
A ．h
B ．1.25h
C ．2h
D ．2.5h
6．如图6所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)．a 站在地面上，b 从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，空气阻力不计．当演员b 摆至最低点时，a 刚好对地面无压力，则演员a 的质量与演员b 的质量之比为
( )
A ．1∶1
B ．2∶1
C ．3∶1
D ．4∶1
7．如图7所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m 的 物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高A ，开始时物体 静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v 向右匀速运动，运动 到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为30°，则
( )
图2 图4
图5
图1 图6
图7
A ．从开始到绳与水平方向的夹角为30°时，拉力做功mgh
B ．从开始到绳与水平方向的夹角为30°时，拉力做功mgh ＋38
mv
2
C ．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率为mgv
D ．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率小于3
2
mgv
8．如图8所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a 和b 质量相等且小于c 的质量，则下列说法错误的是( ) A ．b 所需向心力最小
B ．b 、c 的周期相同且大于a 的周期
C ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度
D ．b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度
9．如图9所示，同步卫星离地心距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球的半径为R ，则下列比值正确的是 ( )
A.a 1a 2＝r R
B.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R r 2
C. v 1v 2＝r R
D. v 1v 2
＝ R
r
10．一个轻质弹簧，固定于天花板的O 点处，原长为L ，如图10所示．一个质量为m 的物块从A 点竖直向上抛出，以速度v 与弹簧在B 点相接触，然后向上压缩弹簧，到C 点时物块速度为零，在此过程中 ( ) A ．由A 到C 的过程中，物块的机械能守恒
B ．由A 到B 的过程中，物块的动能和重力势能之和不变
C ．由B 到C 的过程中，弹性势能和重力势能之和先增大后减小
D ．由B 到C 的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等
11．如图11所示，小球以初速度v 0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h 的斜面顶部．图中A 是内轨半径大于h 的光滑轨道、B 是内轨半径小于h 的光滑轨道、C 是内轨直
径等于h 的光滑轨道、D 是长为1
2
h 的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O 点向上转动的小球．小
球在底端时的初速度都为v 0，则小球在以上四种情况中能到达高度h 的有( )
12．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s 内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图12甲、乙所示．下列说法正确的是 ( )
A ．0～6s 内物体的位移大小为30 m
B ．0～6 s 内拉力做的功为70 J
C ．合外力在0～6 s 内做的功与0～2 s 内做的功相等
D ．滑动摩擦力的大小为5 N
图8 图9
图10
图11 图12
甲
乙
二．实验题（每空2分，共12分）
13．某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图
13.1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全
相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出功与物体速度变化的关系．
（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是________．
A ．防止小车不能被橡皮筋拉动
B ．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C ．便于小车获得较大的弹射速度
D ．防止纸带上点迹不清晰
(2)如图13.2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O 点的距离分别为：0.87 cm 、4.79 cm 、8.89 cm 、16.91 cm 、25.83 cm 、34.75 cm ，若打点计时器的打点频率为50 Hz ，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是___m/s(结果取三位有效数字).
14．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m ＝1.00 kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图14所示．O 为第一个点，A 、B 、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s
2
(1) (2)从O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p ＝________ J ，动能增加量ΔE k ＝________ J(结果取三位有效数字)；
(3)若测出纸带上所有各点到O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v 及物体下落的高
度h ，则以v
22
为纵轴，以h 为横轴画出的图象是下图中的________．
三、计算题（15题8分、16题8分、17题12分、18题12分 ,共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
15.（8分）宇航员在月球表面附近自h 高处以初速度v 0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L ，已知月球半径为R .若在月球上发射一颗卫星，它在月球表面附近绕月球做圆周运动的角速度多大? （h 远小于R ）
图13.1
图13.2 图14
16.（8分）如图所示，质量为m 的小球用长为L 的轻质细线悬于O 点，与O 点处于同一水平线上的P 点处有一根光滑的细钉，已知OP =
2
1
L ，在A 点给小球一个水平向左的初速度v 0，发现小球恰能到达跟P 点在同一竖直线上的最高点B ，则：
（1）若不计空气阻力，则初速度v 0多大？
（2）若初速度v 0=4gL ，则在小球从A 到B 的过程中克服空气阻力做了多少功？
17．（12分）一种氢气燃料的汽车，质量为m = 4.0×103
kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。

若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度
的大小为a = 1.0m/s 2。

达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了300m 恰获得最大速度，后才匀速行驶。

试求： （1）汽车的最大行驶速度v m ；
（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度v 1；
（3）当速度为8m/s 时，汽车牵引力的瞬时功率； （4）当汽车的速度为16m/s 时的加速度； （5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

18．如图所示，半径R ＝1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C 为轨道的最低点．C 点右侧的水平路面上紧挨C 点放置一木板，木板质量M ＝1 kg ，上表面与C 点等高．质量m ＝1 kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0＝1.2 m/s 的速度水平抛出，恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝0.05，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2
，设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等.试求： (1)物块经过轨道上的B 点时的速度大小; (2)物块经过轨道上的C 点时对轨道的压力； (3)木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？
(4)若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为多少？木板与地面间产生的内能为多少？共产生的内能为多少？
安徽省郎溪中学高一2015---2016学年第二学期第三次月考
物理学科试题参考答案
13.(1)B (2)2.23
14. (1)B (2)1.88 1.84 (3)A
15. 由平抛知识得
2002
1t g h t v L =
= 在月球表面附近，由万有引力等于向心力得
R m R
Mm G
2
2ω= 在月球表面附近，由万有引力等于重力得
02mg R
Mm
G
= 由以上各式得2
20
2RL
hv =
ω 16. （1）小球恰能到达最高点B ，有，得；
小球从A 点运动到B 点的过程中只有重力做功，机械能守恒，有
得
（2）考虑空气阻力，对A 到B 过程运用动能定理，有
解得425mgL W f -
=，所以小球克服空气阻力做的功为4
25mgL。

18．（1）汽车的最大行驶速度s m s m f p v m /20/10
100.41.0108033
=⨯⨯⨯⨯==额
（2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为1v ， 由F f ma -=，得N F 3108⨯=
由1F p v 额＝，得s m s m v /10/10
810803
3
1=⨯⨯= （3）当速度为8m/s 时，处于匀加速阶段， 牵引力的瞬时功率为： KW W Fv p 6481083=⨯⨯==
（4）当速度为16m/s 时，处于恒定功率启动阶段，设牵引力为F '，加速度为
a '
由N s m v P F 33'
100.5/16
1080⨯=⨯==额
由F f ma ''-=，得20.25/a m s '= （5）匀加速阶段的时间为s s m a v t 10/0
.110
11===
恒定功率启动阶段的时间设为2t ，由动能定理
222111
22
m pt fx mv mv -=
-，得t 2=30s
所以，总的时间为t=t 1+t 2=40s 18. （1）物块到达B 点时的速度
(2)由B 到C 点机械能守恒，所以
到C 点时的速度
根据牛顿第二定律有
由牛顿第三定律可得到物块经过轨道上的C 点时对轨道的压力大小为46N
(3)对物块和小车分别分析知
物块的加速度为: g m
mg
a 111μμ==
1分
小车的加速度为:M
g
M m mg a )-212+=
（μμ 1分
设小车与物块的共同速度为v ’,由于运动的时间相等得:
t=1
2a v v a v --=’‘ 1分 由以上三式得:='v 2m/s 1分
物块运动的位移为:m a v v x 821
2
2
1=--=
‘
1分 小车运动有位移为: m a v x 22'2
2
2== 1分
则小车的长度至少为:=-=21x x L 6m 1分
（4）整个过程产生的热量等于系统损失的机械能
代入数据解得Q=18J
物块与木板间产生的内能为J mgL mgX 12Q 111===μμ相对 木板与地面间产生的内能为J 6Q -Q Q 12==
考点：机械能守恒；能量守恒
点评：本题要仔细阅读题干，其中物块在B 点的速度可用运动的合成与分解求得，且整个过程产生的热量等于系统损失的机械能。