安徽省巢湖市柘皋中学2016-2017学年高一下学期第二次月考物理试卷

2016-2017学年安徽省巢湖市柘皋中学高一（下）第二次月考物理试卷一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动是匀变速运动，且在相等时间内速度变化量相同，方向与加速度方向相同B．平抛运动的水平位移只与水平速度有关C．平抛运动的飞行时间取决于初始位置的高度和水平速度D．平抛运动的速度和加速度方向不断变化2．甲、乙两个物体分别放在上海和北京，它们随地球一起转动，下面说法正确的是（）A．甲的线速度小，乙的角速度小B．甲的线速度大，乙的角速度大C．甲和乙的线速度相等D．甲和乙的角速度相等3．如图，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）A．人在最高点时对座位仍可能产生压力B．人在最低点时对座位的压力等于mgC．人在最低点时对座位的压力一定等于6mgD．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来4．地球表面的重力加速度为g，则距地心距离为地球半径6倍的地方其重力加速度为（）A．6g B．36g C． g D． g5．2015年7月25日，我国发射的新一代“北斗导航”卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU），圆了航天人的“中国芯”之梦，该卫星在圆形轨道运行速度v满足（）A．v＜7.9km/s B．7.9km/s＜v＜11.2km/sC．11.2km/s＜v＜16.7km/s D．v＞16.7km/s6．中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统．系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（）A．这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度B．这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上7．如图所示，一个物块在与水平方向成θ=37°、大小为10N的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x=1m．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在此过程中，拉力对物块做的功为（）A．16 J B．10 J C．8 J D．6 J8．关于功率，下列说法中正确的是（）A．力越大，则该力的功率就越大B．功率小说明物体做功少C．机器做的功越多，说明其功率越大D．单位时间机器做功越多，其功率越大9．选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量（）A．都具有不同的数值B．都具有相同的数值C．前者具有相同的数值，后者具有不同的数值D．前者具有不同的数值，后者具有相同的数值二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）10．两个质量相同的小铁球A和B，分别从高度相同的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（）A．下滑过程中重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等C．它们到达底部时重力的功率相等D．若把第一个图中装置移到高山上让A从顶端静止释放，则能更快滑到底部11．在下列关于重力势能的说法中正确的是（）A．重力势能是物体和地球所共有的，而不是物体自己单独所具有的B．同一高度，将物体以速度v0向不同的方向抛出，落地时物体减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．在地球上的物体，它的重力势能一定等于零12．关于动能的理解，下列说法正确的是（）A．凡是运动的物体都具有动能B．重力势能可以为负值，动能也可以为负值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态三、实验题探究题（本大题共2小题，共14分．其中第13题8分，第14题6分）13．某学习小组的同学采用如图1所示实验装置验证动能定理．图中A为小车，B为打点计时器，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦．静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如图2，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为J；打4点时，小车的动能为J；该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由W F=F•x24算出拉力对小车做功为J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围．你认为误差的主要原因是．14．某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．（1）实验中木板略微倾斜，这样做．A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为m/s（结果保留三位有效数字）．（3）若根据多次测量数据画出的W﹣v图象如图3所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是．A．W∝ B．W∝ C．W∝v2 D．W∝v3．四、计算题（本大题共3小题，共38分．其中第15题10分，第16题14分，第17题14分）15．某起重机用钢绳吊起一重为m=100kg的物体，匀速向上提升h=10m，求：（1）物体重力势能的改变量△E p；（2）钢绳的拉力对物体所做的功W．16．如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接，质量为m的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，求：（1）通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？（2）小球释放点离圆形轨道最低点多高？17．汽车发动机的额定功率为60kW，质量5000kg，当汽车在水平路面上行驶时，遇到的阻力是车重的0.1倍，（1）汽车能够达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？2016-2017学年安徽省巢湖市柘皋中学高一（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动是匀变速运动，且在相等时间内速度变化量相同，方向与加速度方向相同B．平抛运动的水平位移只与水平速度有关C．平抛运动的飞行时间取决于初始位置的高度和水平速度D．平抛运动的速度和加速度方向不断变化【考点】43：平抛运动．【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．【解答】解：A、平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动，在相等时间内速度变化量相同，故A正确．B、平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，时间由高度决定，水平位移由水平速度与高度决定，故B错误．C、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，由h=可知，飞行时间只取决于初始位置的高度，故C错误．D、平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，大小与方向均不变；由于曲线运动，因此速度方向时刻在变化，故D错误．故选：A．2．甲、乙两个物体分别放在上海和北京，它们随地球一起转动，下面说法正确的是（）A．甲的线速度小，乙的角速度小B．甲的线速度大，乙的角速度大C．甲和乙的线速度相等D．甲和乙的角速度相等【考点】48：线速度、角速度和周期、转速．【分析】地球上的任何的物体转动的角速度都和地球一样，但是在不同的地方，由于物体做圆周运动的半径不一样，线速度的大小不一样．【解答】解：甲、乙两物体都在随着地球一起做圆周运动，所以它们的周期相同，角速度也相同．甲、乙两物体都在随着地球一起做圆周运动，角速度相同，但是甲在上海，做圆周运动的半径比乙的大，线速度比乙的大，故ABC错误，D正确．故选：D3．如图，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）A．人在最高点时对座位仍可能产生压力B．人在最低点时对座位的压力等于mgC．人在最低点时对座位的压力一定等于6mgD．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来【考点】4A：向心力．【分析】车在最高点时，若恰好由重力提供向心力时，人与保险带间恰好没有作用力，没有保险带，人也不会掉下来．当速度更大时，人更不会掉下来．当速度大于临界速度时，人在最高点时对座位就产生压力．人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析压力与重力的关系．【解答】解：A、当人在最高点的速度v＞时，人对座位就产生压力．故A正确．B、人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故B错误．C、人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，但人对座位的压力不一定等于6mg．故C错误；D、当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为v0=．当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故D错误．故选：A4．地球表面的重力加速度为g，则距地心距离为地球半径6倍的地方其重力加速度为（）A．6g B．36g C． g D． g【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】据万有引力等于重力，通过距离地心的距离比求出重力加速度之比．【解答】解：根据；联立得：．故C正确，ABD错误故选：C5．2015年7月25日，我国发射的新一代“北斗导航”卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU），圆了航天人的“中国芯”之梦，该卫星在圆形轨道运行速度v满足（）A．v＜7.9km/s B．7.9km/s＜v＜11.2km/sC．11.2km/s＜v＜16.7km/s D．v＞16.7km/s【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】卫星在绕地球的轨道上作匀速圆周运动，轨道半径大于地球半径，线速度小于第一宇宙速度，即v＜7.9km/s．【解答】解：第一宇宙速度是物体在地球附近做匀速圆周运动必须具有的速度．而卫星在绕地球的轨道上作匀速圆周运动，轨道半径大于地球半径，根据卫星的速度公式v=可知，卫星的速度小于第一宇宙速度，即卫星运行速度v＜7.9km/s，故A正确，BCD错误．故选：A．6．中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统．系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（）A．这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度B．这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上【考点】4J：同步卫星．【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．【解答】解：A、根据万有引力提供向心力，列出等式： =m r=m，r=R+h，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度，则有v=，因此同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误．B、由于同步卫星与地球同步，因此同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，故B正确；C、同步卫星的加速度a=，所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相同，故C错误；D、地球同步卫星，与赤道平面重合，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，则离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误；故选：B．7．如图所示，一个物块在与水平方向成θ=37°、大小为10N的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x=1m．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在此过程中，拉力对物块做的功为（）A．16 J B．10 J C．8 J D．6 J【考点】62：功的计算．【分析】分析题目中给出的已知量；根据功的定义，力与力方向上的位移的乘积，直接计算即可．【解答】解：物体的位移是在水平方向上的，把拉力F分解为水平的Fcosθ，和竖直的Fsinθ，由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，所以有：W=Fcosθ•x=Fxcosθ=10×1×0.8J=8J故选：C．8．关于功率，下列说法中正确的是（）A．力越大，则该力的功率就越大B．功率小说明物体做功少C．机器做的功越多，说明其功率越大D．单位时间机器做功越多，其功率越大【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率描述力对物体做功的快慢，定义公式为P=，推论公式为P=Fv．【解答】解：A、根据P=Fv，力大F，但F与V的乘积不一定大，故功率不一定大，故A错误；B、功率小说明物体做功慢，故B错误；C．机器做的功越多，根据P=，不能说明其功率大，故C错误；D、根据P=，单位时间机器做功越多，其功率越大，故D正确；故选：D9．选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量（）A．都具有不同的数值B．都具有相同的数值C．前者具有相同的数值，后者具有不同的数值D．前者具有不同的数值，后者具有相同的数值【考点】67：重力势能．【分析】重力势能表达式为E P=mgh，重力势能具有相对性；某一过程中重力势能改变量等于该过程中重力做的功，与起始点的位置有关，与零势能点的选择无关．【解答】解：重力势能表达式为：E P=mgh；重力势能具有相对性：物体在某一点的重力势能的多少与零重力势能参考面的选择有关．选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能不同；某一过程中重力势能改变量等于该过程中重力做的功，与起始点的位置有关，与零势能点的选择无关．选择不同的水平面作为参考平面，物体某一过程中重力势能改变量是不变的．故选项D正确，选项ABC错误．故选：D二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）10．两个质量相同的小铁球A和B，分别从高度相同的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（）A．下滑过程中重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等C．它们到达底部时重力的功率相等D．若把第一个图中装置移到高山上让A从顶端静止释放，则能更快滑到底部【考点】6B：功能关系；62：功的计算；63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据重力做功的公式比较重力做功的大小；根据动能定理求出到达底端的动能和速度，然后根据；P=mgvP=mgv y即可判断达底部时重力的功率．【解答】解：A、重力做功；W=mghW=mgh，由于m和h相等，则重力做功相同，故A正确；B、铁块下滑过程中，由于接触面不光滑，所以除重力做功外还可能有摩擦力做功，根据动能定理知下滑到底部时的动能不一定相等，故B错误；C、由于铁块到达底部时的速度大小和方向不相同；再由p=mgv y知功率不相同；故C 错误；D、由于重力加速度g随高度的增加而减小，所以铁块到达底部时的速度减小；故D错误．故选：A11．在下列关于重力势能的说法中正确的是（）A．重力势能是物体和地球所共有的，而不是物体自己单独所具有的B．同一高度，将物体以速度v0向不同的方向抛出，落地时物体减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．在地球上的物体，它的重力势能一定等于零【考点】67：重力势能．【分析】解答本题应明确重力势能大小的影响因素：质量和高度，所选的零势能面，重力势能是地球和物体共同具有的．【解答】解：A、根据重力势能的定义可以知道，重力势能是地球和物体共同具有的，故A正确．B、同一高度，将物体以速度v0向不同的方向抛出，落地时物体下落的高度是相等的，所以物体减少的重力势能一定相等，故B正确．C、物体的重力势能与所选的零势能面有关，重力势能等于零的物体，高度也可以很高，也可以对别的物体做功；故C错误．D、物体的重力势能与所选的零势能面有关，当不是取地面为零势能面时，它的重力势能就不等于零，故D错误．故选：AB．12．关于动能的理解，下列说法正确的是（）A．凡是运动的物体都具有动能B．重力势能可以为负值，动能也可以为负值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态【考点】64：动能．【分析】动能是标量、速度是矢量，速度变化时，动能不一定变化，物体动能变化，速度一定变化．根据动能定理，根据合力做功情况判断动能的变化【解答】解：A、动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体都具有动能，A正确；B、根据可知动能只能为正值，故B错误；C、由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变，故C正确；D、做匀速圆周运动的物体动能不变，但并不处于平衡状态，D错误．故选：AC三、实验题探究题（本大题共2小题，共14分．其中第13题8分，第14题6分）13．某学习小组的同学采用如图1所示实验装置验证动能定理．图中A为小车，B为打点计时器，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦．静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如图2，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为0.004 J；打4点时，小车的动能为0.016 J；该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由W F=F•x24算出拉力对小车做功为0.03 J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围．你认为误差的主要原因是小车运动过程要克服阻力做功．【考点】MJ：探究功与速度变化的关系．【分析】根据匀变速直线运动的推论求出打2、4点时小车的速度，然后求出小车的动能；根据实验数据应用功的计算公式求出功；实验时要平衡摩擦力，否则小车运动时要克服摩擦力做功，增大实验误差．【解答】解：计数点间的距离：4.00cm=0.0400m，8.00cm=0.0800m，打点2时小车的速度：v2==0.2m/s，动能：E K2=mv22=×0.2×0.22=0.004J；打点4时小车的速度：v4==0.4m/s，动能：E K4=mv42=×0.2×0.42=0.016J；拉力对小车做功：W F=F•x24=0.25×（4.00+8.00）×10﹣2=0.03J；由图示实验装置可知，没有破坏摩擦力，小车所受合力明显小于细线的拉力，由于要克服阻力做功，因此拉力做的功明显不等于该过程小车动能增加量；故答案为：0.004；0.016；0.03；小车运动过程要克服阻力做功．14．某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．（1）实验中木板略微倾斜，这样做 C ．A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2.00 m/s（结果保留三位有效数字）．（3）若根据多次测量数据画出的W﹣v图象如图3所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是AB ．A．W∝ B．W∝ C．W∝v2 D．W∝v3．【考点】MJ：探究功与速度变化的关系．【分析】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．（2）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；（3）根据图象特点，利用数学函数图象知识即可判断．【解答】解：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故ABD错误，C正确；故选：C．（2）各点之间的距离相等的时候小车做匀速直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，打点时间间隔为：t=；小车速度为：v=；（3）根据图象结合数学知识可知，该图象应是y=x n（n=2，3，4）函数形式，故AB错误，CD 正确．本题选不正确的，故选：AB．故答案为：（1）C；（2）2.00；（3）AB；四、计算题（本大题共3小题，共38分．其中第15题10分，第16题14分，第17题14分）15．某起重机用钢绳吊起一重为m=100kg的物体，匀速向上提升h=10m，求：（1）物体重力势能的改变量△E p；（2）钢绳的拉力对物体所做的功W．【考点】6B：功能关系；62：功的计算；67：重力势能．【分析】（1）重力势能的改变量在数值上等于重力所做的功；当重力做正功时，重力势能减小；当重力做负功时重力势能增大；（2）根据共点力平衡可求得拉力的大小，再由功的公式可求得拉力的功．【解答】解：（1）物体上升，故重力势能增加，改变量为：△E p=mgh=100×10×10=1.0×104J；（2）由于物体匀速上升，故拉力F=mg；拉力的功W=Fh=100×10×10=1.0×104J；答：（1）物体重力势能的改变量△E p为 1.0×104J；（2）钢绳的拉力对物体所做的功W为1.0×104J；16．如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接，质量为m的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，求：（1）通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？（2）小球释放点离圆形轨道最低点多高？【考点】66：动能定理的应用；4A：向心力．【分析】（1）要使小球恰能通过圆轨道的最高点，那么小球在最高点时，应该恰好由物体的重力作为向心力，由向心力的公式可以求得小球通过最高点的速度，由机械能守恒求出小球通过轨道最低点时的速度．在最低点，由合力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，从而得到小球对轨道的压力．（2）由机械能守恒可以求得释放点离地面的高度．【解答】解：（1）小球恰能通过圆形轨道的最高点时，有 mg=m，得 v C=令小球通过最低点的速度为v B，从B到C的过程，由机械能守恒定律得：mv B2=mg•2R+在最低点，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m由以上三式妥得：F=6mg．由牛顿第三定律得小球对轨道的压力为：F′=F=6mg，方向竖直向下．。