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2020年高一物理下学期月考测验相关

高一第三次月考物理题带答案和解析(2019-2020年四川省江油中学)

一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,汽车转弯时的加速度方向,不可能的是(  )
A. B. C. D.

【答案】D
【解析】
加速度的方向与汽车所受的合外力方向相同,而合外力的方向应该指向轨迹的凹向,则图D不可能。
故选D。

如图所示,质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,忽略空气阻力,桌面离地面高为h。以桌面为参考平面,小物块落地时的机械能是(  )

A.mgH B.mgh C.mg(H+h) D.mg(H-h)

【答案】A
【解析】
以桌面为参考平面,物体在开始下落时的机械能为mgH,由于物体下落过程中机械能守恒,则小物块落地时的机械能也是mgH。
故选A。

若已知某行星绕太阳公转的半径为,公转周期为,万有引力常量为,则由此可求出(  )
A.某行星的质量 B.太阳的质量
C.某行星的密度 D.太阳的密度

【答案】B
【解析】
AB.研究行星绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式



行星的质量m从两边消掉了,只能求出中心体(太阳)的质量M,故B正确,A错误;
CD.不知道太阳的半径,所以不能求出太阳的密度,更不能求解行星的密度,故CD错误。
故选B。

下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是(  )
A.物体做平抛运动 B.物体做匀速直线运动
C.物体不受摩擦力 D.物体所受合外力为零

【答案】A
【解析】
A.物体做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,选项A正确;
BD.物体做匀速直线运动,合外力为零,机械能不一定守恒,例如物体在竖直方向做匀速直线运动,动能不变,重力势能变化,则机械能变化,选项BD错误;
C.物体不受摩擦力,但是若有除重力外的其他力做功,机械能也不守恒,选项C错误;
故选A。

物体1放在赤道上某处,物体2放在北纬60º上某处。由于地球的自转,物体1与2的
A. 线速度之比为
B. 线速度之比为
C. 角速度之比为
D. 角速度之比为

【答案】B
【解析】
AB. 物体1、2均随地球一起自转,角速度相同,设地球半径为R,根据几何关系有:物体2圆周运动的半径为 ,线速度 得:线速度与半径成正比,所以,A错误B正确。
CD.根据以上分析可知,角速度之比为,CD错误。

如图所示,运动员对着竖直的墙壁练习打乒乓球,若某次乒乓球从墙壁上的A点垂直于墙壁弹回,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=37°,A、B两点高度差h=1.8 m。忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。则乒乓球落到球拍上时速度大小为

A. 6 m/s B. 7.5 m/s C. 8 m/s D. 10 m/s

【答案】B
【解析】
根据竖直方向乒乓球做自由落体运动,竖直分速度:
根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小: ,B正确,ACD错误。
故选:B。

如图所示,A、B两个质量相同的小球用不可伸长的轻绳悬于O点,在同一水平面内做匀速圆周运动,A的圆周半径大于B的圆周半径。则(  )

A.A受绳的拉力等于B受绳的拉力
B.A的向心力等于B的向心力
C.A的线速度大于B的线速度
D.A的角速度大于B的角速度

【答案】C
【解析】
A.在竖直方向上,小球处于平衡状态,根据
Tcosθ=mg


由于A绳与竖直方向的夹角大于B绳与竖直方向的夹角,可知A绳的拉力大于B绳的拉力,故A错误。
B.小球做圆周运动的向心力由合力提供,则
Fn=mgtanθ
A绳与竖直方向的夹角大于B绳与竖直方向的夹角,可知A的向心力大于B的向心力,故B错误。
CD.根据




两球在同一水平面内做圆周运动,h相同,则角速度相等,A绳与竖直方向的夹角大于B绳与竖直方向的夹角,可知A的线速度大于B的线速度,故C正确,D错误。
故选C。

双星系统是由两颗恒星组成,在两者间万有引力相互作用下绕其连线上的某点做匀速圆周运动。一个双星系统,两颗恒量质量分别为m0、3m0,两颗恒星中心相距为L,万有引力常数取G,则此双星系统做匀速圆周运动的周期是(  )
A. B.
C. D.

【答案】B
【解析】
根据万有引力提供向心力
对m0有

对3m0有

两个方程相加可得

解得

故B正确、ACD错误。
故选B。

如图所示,固定斜面倾角30,A、B两点在斜面上,高度差为h,质量为m的物体(视为质点)从A点由静止释放,以大小为的加速度匀加速运动到B点,物体在A到B过程中

A. 重力势能减少了
B. 克服摩擦力做功
C. 动能增加了
D. 机械能损失了

【答案】D
【解析】A、根据牛顿第二定律: ;物体在A到B过程中,重力做的功:WG=mgh,重力势能减小了mgh,A错误;
B、物体在A到B过程中,克服摩擦力做功: ,B错误;
C、根据动能定理: ,动能增加了mgh/2,C错误;
D、克服摩擦力做的功等于机械能的减少量,机械能损失了,D正确。
故选:D。

如图所示,两个相同的小球a、b,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时,b从同一高度平抛。小球a、b

A. 落地时的速度相同
B. 落地时重力的瞬时功率相等
C. 运动到地面的过程中合外力做功相等
D. 从运动到落地的过程中重力的平均功率相等

【答案】C
【解析】A、以斜面底边所在水平面为参考平面。两球运动过程中,机械能都守恒。设原来的高度为h,则由机械能守恒定律得: ,得末动能,由于m、h相同,而v0不同,所以末动能不同,末速度不相同,故A错误;
B、落地时重力的瞬时功率等于重力与速度的竖直分速度的乘积,根据机械能守恒定律和平抛运动的规律,a落地时的速度大小等于b的数值速度,a落地时速度的竖直分量不等于b的竖直速度,根据P=mgv,落地时重力的瞬时功率不相等,B错误;
相等重力做功大小都为WG=mgh,是相同的,故B正确。
C、从同一高度分别开始自由下落和平抛运动,都只有重力做功,W=mgh,C正确;
D、设斜面倾角为,对a沿斜面做匀加速运动,a=gsin,则;b竖直方向做自由落体运动,
运动时间不相等,重力做功相等,由平均功率公式P=W/t知,重力平均功率不相等,D错误。
故选:C。

如图所示,某人在沿直线匀速行驶的火车车厢中面对车窗观察到雨滴下落时与竖直方向的夹角为θ,已知车窗外无风,火车速度为v1,雨滴对地速度为v2,则

A. v1水平向他的右手方向,v2竖直向下,且v1= v2tanθ
B. v1水平向他的左手方向,v2竖直向下,且v1= v2tanθ
C. v1水平向他的右手方向,v2与竖直方向成θ角向左下,且v1= v2cosθ
D. v1水平向他的左手方向,v2与竖直方向成θ角向左下,且v1= v2cosθ

【答案】B
【解析】雨滴对地竖直下落,相对火车向右下方运动,说明火车对地向人的左手方向运动; ,则v1= v2tanθ,B正确、ACD错误。
故选:B。

一小船渡河,河宽d=120 m,河水均匀流动,流速v1=3 m/s,船在静水中的速度v2=5 m/s。则小船
A. 渡河的最短时间是24 s
B. 渡河的最短时间是40 s
C. 以最小位移渡河,时间是24 s
D. 以最小位移渡河,时间是30 s

【答案】AD
【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,,故A正确; B错误;
CD、由于船速大于水速,所以小船能够到达正对岸,设船头与河岸的夹角为 ,此时在水流方向上的合速度为零,即
过河时间为
结合以上两式可解得: ,故C错误;D正确;
故选AD

质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动,运动过程的v-t图像如图所示,已知t1时刻汽车达到额定功率,之后保持额定功率运动,整个过程中汽车受到的阻力大小恒定,则

A. 在0~t1时间内,汽车加速度大小为
B. t1时刻汽车牵引力与t2时刻汽车牵引力相等
C. 汽车受到的阻力大小为
D. 在t1~t2时间内,汽车克服阻力做功为

【答案】AC
【解析】A、根据加速度的定义,在0~t1时间内做匀加速运动,加速度为a=,A正确;
BC、由牛顿第二定律可得F-f=ma1,在t1时刻达到额定功率,P=Fv1,t2时刻达到最大速度此时牵引力等于阻力,故P=fv2,联立解得:f=,B错误、C正确;
D、在t1~t2时间内,根据动能定理可得: ,故克服阻力做功等于,D错误。
故选:AC。

甲、乙两球分别做不同半径的匀速圆周运动,它们的向心加速度a随半径r变化关系如图所示,甲的图线是正比直线,乙的图线是反比曲线。则

A. 甲球运动时,线速度大小保持不变
B. 甲球运动时,角速度大小保持不变
C. 乙球运动时,线速度大小保持不变
D. 乙球运动时,角速度大小保持不变

【答案】BC
【解析】AB、由于甲图是过原点的直线,说明a与r成正比,由向心加速度的公式a=rω2可知,乙球的角速度不变,故A错误、B正确;
CD、由于乙图为双曲线的一个分支,说明a与r成反比,由向心加速度的公式a=v2/r可知,甲球的线速度大小不变,故C正确、D错误。
故选:BC。

通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星,如图所示在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星,就覆盖了全部地球表面,可以实现全球通信.下列说法中正确的是( )

A.同步卫星运行的线速度大于第一宇宙速度
B.同步卫星绕地球运行的轨道根据需要可以经过绵阳上空
C.同步卫星运行的加速度大于地球表面的物体自转的加速度
D.同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相等

【答案】CD
【解析】
A.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据万有引力提供向心力 ,解得: ,可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故A错误.
B.它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的,因此同步卫星只能在赤道上空,轨道不可能经过绵阳上空,B错误.
C.同步卫星与地表物体具有相同的角速度,根据 可知,同步卫星轨道半径更大,加速度更大,C正确.
D.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,根据 ,则角速度也相同.故D正确。
故选CD。

如图,竖直向下的拉力F通过定滑轮拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是(  )

A.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
B.F做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.F做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和
D.F做的功等于木箱增加的重力势能与木箱克服摩擦力做的功之和

【答案】AC
【解析】
A.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能,选项A正确;
B.根据动能定理

即F做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功以及动能增量之和,选项B错误;
CD.F做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和,选项C正确,D错误。
故选AC。

如图所示,拱桥桥顶部分路面是部分圆周,汽车通过拱桥顶点速度为v时,车对桥的压力为车重的。如果汽车通过拱桥顶点时对桥顶恰无压力,则汽车速度大小为_______。

【答案】1.5v
【解析】根据牛顿第二定律得:
当压力为零时有:
联立解得:

水平传送带以速度v匀速转动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示,在小木块与传送带相对静止时,因传送小木块电动机多输出的能量为______。

【答案】mv2
【解析】
物块的加速度为

物体与传送带达到共速时的时间

此过程中传送带的位移

传送小木块电动机多输出的能量等于传送带克服摩擦力做的功

下图是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5 cm的小方格,取g=10 m/s2。由此可知:闪光频率为______Hz,小球抛出时的初速度大小为________m/s。

【答案】 10
【解析】在竖直方向上有: ,得,
则闪光的频率,小球抛出时的初速度大小

某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示。

(1)下列步骤是实验过程中的一部分,其中是多余的或错误的有_______。
A.用天平称出重锤的质量
B.操作时,应先接通电源后释放纸带
C.用秒表测重锤下落的时间
D.释放纸带时,夹子应靠近打点计时器
(2)若根据表达式验证机械守恒,为减小误差,所选择的纸带第1、2两点间距应接近______mm。
(3)若实验中所用重锤质量m=1.0 kg,打点纸带如图乙所示,打点时间间隔为0.02 s,则打B点时,重锤动能EKB=_____J。从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是ΔEP=_____J。(g=9.8 m/s2,结果保留三位有效数字)

【答案】 AC 2 2.21 2.25
【解析】(1)在数据处理中,机械能守恒时: ,质量m可以约去,故质量也不需要测量,因此A是多余的;在本实验中由于采用了打电计时器,故不需要有用秒表,故C不必要。
故选:AC。
(2)若根据表达式验证机械守恒,初速度应等于零。为减小误差,所选择的纸带第1、2两点间距应接近
(3)下落起至B点时的速度:
重锤的重力势能减少量:

如图所示,竖直面内有粗糙轨道ABC,AB部分水平,BC部分为一半圆形轨道,且AB与BC在B点相切。在A点有一质量为m=0.3 kg的小物块压缩一轻弹簧,弹簧的弹性势能为EP=4.2 J。小物块由静止释放后,沿轨道ABC恰好运动到顶点C,在这个过程中克服粗糙轨道摩擦阻力做功W1=1.2 J。重力加速度g=10 m/s2。求半圆形轨道BC的半径R。

【答案】R=0.4 m
【解析】小物块m恰好运动到C点,设在C点速度为vC,则
设弹簧对小物块做的功为WP,则WF=WP
小物块由静止释放后运动到C点的过程中,由动能定理有:
解得:R=0.4m

载人登月是中国梦的主要内容之一。我国宇航员登上月球后,在月球表面一定高度h处以初速度v0水平抛出一小物体,物体落到月球表面上的落点距离抛出点的水平距离为L,不计一切阻力,月球半径为R。
(1)求月球表面处的重力加速度g0;
(2)宇航员乘登月舱从月球表面到绕月球做匀速圆周运动的返回舱,求登月舱离开月球表面的最小速度。

【答案】(1) (2)
【解析】(1)设小物体经过时间t落地,则
L=v0t

解得:
(2)登月舱要离开月球表面,速度至少要大于月球的第一宇宙速度,设月球的第一宇宙速度是v1,则
解得:

如图所示,在水平桌面上A点处静止有一辆可视为质点、质量为m=0.2 kg的电动小车,以恒定的功率P=3 W启动并向右运动,当速度为v1=2m/s时加速度为a1=2.5 m/s2,出发后经过时间t=0.5 s小车运动到水平桌面的右侧边缘B点时刚好加速到最大速度vm,而后关闭电动小车的电源,小车从B点飞出,恰好沿切线方向从C点进入半径为R=0.5m的固定光滑圆弧轨道CD。已知OD竖直,圆弧CD的圆心角θ=53°,重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:

(1)小车在水平桌面上运动过程中受到的阻力大小;
(2)水平桌面上A、B两点间的距离;
(3)在D点轨道对小车支持力的大小。

【答案】(1)f=1.0 N(2)x=0.6 m (3)N=13.6 N
【解析】(1)设小车在水平桌面上受到的阻力大小为f,当小车速度为v1=2 m/s时,牵引力为F1,则
P=F1v1
F1-f=ma1
解得:f=1.0 N
(2)设小车在B点时,小车的牵引力为F2,A、B两点间的距离为x,则
P=F2vm
F2=f

解得:vm=3 m/s,x=0.6 m
(3)设小车在C点时的速度大小设为vC,在D点的速度设为vD,在D点轨道对小车的支持力大小为N,则
vm=vCcosθ


有 vC=5 m/s,vD=m/s。
解得:N=13.6 N

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