河南省灵宝市实验高级中学2017-2018学年高一下学期下学期第二次月考物理试题Word版含解析-

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河南省灵宝市实验高级中学2017-2018学年高一年级下期第二次月考
物理试题
一、选择题(1-12题四个选项中只有一个是正确的,选对得3分,选错或不选得0分,13--16题为多选题,选对而全得3分,选对但不全得2分,有选错或不选得0分。共48 1. 在不计空气阻力的情况下,下列运动中物体机械能守恒的是( A. 雨滴在空中匀速下落
B. 乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程 C. 物体在光滑的固定斜面上滑行 D. 重物被起重机悬吊着匀加速上升 【答案】C
2. 下列关于动量和动能的说法中,正确的是( A. 一个物体的动量不变,其动能一定不变 B. 一个物体的动能不变,其动量一定不变 C. 两个物体的动量相等,其动能一定相等 D. 两个物体的动能相等,其动量一定相等 【答案】A 【解析】一个物体的动量不变,则速度的大小一定不变,其动能一定不变,选项A正确; 个物体的动能不变,则速度的大小不变,但是方向不一定不变,其动量不一定不变,例如匀速圆周运动的物体,选项B错误;根据可知,两个物体的动量相等,其动能不一定相等,选项C错误; 两个物体的动能相等,根据A. 则其动量不一定相等,选项D错误;故
3. 如图所示,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. 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 B. 人在最高点时对座位一定不可能产生压力 C. 人在最低点时对座位的压力等于mg D. 人在最低点时对座位的压力大于mg 【答案】D 【解析】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=v≥时,没有保险带,人也不会掉下来.故A错误.当人在最高点的速度v.当速时,人对座位就产生压力;故B错误;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C错误,D正确.故选D
4. 一质量为m的物体放在光滑的水平面上,今以恒力F沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,说法正确的是( A. 物体的位移相等 B. 物体动能的变化量相等 C. F对物体做的功相等 D. 物体动量的变化量相等 【答案】D 【解析】物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大.A错误.根据动能定理得知,物体动能的变化量逐渐增大.B错误.由功的公式W=FL知道,在相同的时间间隔内,F做功增大.故C错误.根据动量定理得:Ft=△P,Ft相等,则△P相等,即物体动量的变化量相等.故D正确.故选D. 点睛:恒力在相等时间内冲量相等,动量变化量必定相等,但位移、F做功、动能变化量并是不相等.属于简单题.
5. 现有甲、乙两滑块,质量分别为3mm,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞。已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是( A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足,无法确定 【答案】A 【解析】由动量守恒3m·v-mv0+mv′,所以v′=2v 碰前总动能:Ek×3m·v2mv22mv2
.................. 6. 同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星(
A. 它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值 B. 它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
C. 它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值 D. 它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 【答案】B 【解析】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.所以同步卫星只能在赤道的正上方.因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以同步卫星离地心的距离是一定的.故B正确,ACD错误;故选B 点睛:地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度.
7. 如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是(

A. 小球过最高点时,杆所受的弹力不能等于零 B. 小球过最高点时,速度至少为
C. 小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球受重力方向相反 D. 小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球受重力方向相同 【答案】C 【解析】当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候,此时球对杆没有作用力,所A错误.轻杆带着物体做圆周运动,只要物体能够到达最高点就可以了,所以速度可以为零,所以B错误.小球在最高点时,如果速度恰好为力,杆和球之间没有作用力,如果速度小于,则此时恰好只有重力作为它的向心,重力大于所需要的向心力,杆就要随球由支持力,方向与重力的方向相反,所以C正确,D错误.故选C. 点睛:杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型,这两种模型不一样,杆在最高点的速度可以为零,而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度.
8. 将物体以60 J的初动能竖直向上抛出,当它上升至最高点时,机械能损失10 J,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为( A. 60 J B. 50 J C. 40 J D. 30 J 【答案】C 【解析】当物体上升至最高点时,机械能损失10 J,则克服阻力做功为10J;则物体下降到地面时机械能损失也为10J,则落地的动能为40J,故选C. 9. 某人用手将1kg物体由静止竖直向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 其中当地重力加速度g=10m/s,则下列说法正确的是( A. 手对物体做功为2J B. 合外力做功为2J C. 合外力做功为12J D. 重力做功为10J 【答案】B 【解析】分析物体的运动的情况可知,物体的初速度的大小为0,位移的大小为1m,末速度2
的大小为2m/s,由v-v0=2ax可得,加速度为:a=2m/s,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma,拉力:F=mg+ma=12N,手对物体做功为:W=FL=12×1=12J,故A错误;由动能定理可知,合力做的功等于动能的变化:W=mv2=×1×22=2J,故B正确,C错误;重力做的功: WG=-mgh=-1×10×1=-10J,故D错误;故选B
点睛:本题考查动能定理及功能关系,要注意明确不同力做功对应不同的能量关系;合力功等于动能增量,重力功等于重力势能的变化;除重力以外的其它力做功等于机械能的变化,要注意正确掌握.
10. 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,并且让腿适当弯曲。说法正确的是( A. 减小冲量
B. 使动量的增量变得更小
C. 增大人对地面的压强,起到安全作用 D. 延长与地面的作用时间,从而减小冲力 【答案】D 【解析】ABD人在和地面接触时,人的速度减为零,以向上为正,由动量定理可得:I=P所以(F-mgt=0-m(-v 而脚尖着地可以增加人着地的时间,由公式可知可以减小受到地面的冲击力,而动量减小量和合力冲量是一定的;
AB错误,D正确;C、减小了地面对人的冲力,从而减小了人对地面的压强,故C错误;故选D
【点睛】本题考查动量定理的定性的应用,物理知识在生产生活中有着广泛的应用, 11. 已知引力常量G与下列哪些数据,一定可以计算出地球密度( A. 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转动的轨道半径 C. 做圆周运动的人造地球卫星的绕行周期 D. 若不考虑地球自转,已知地球半径和重力加速度 【答案】D 【解析】A、已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离,根据万有引力提供向心力,列出等式:,所以只能求出太阳的质量,故A错误;
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B、已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径,根据万有引力提供向心力,列出等式:错误;
C、已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期,根据万有引力提供向心力,列出等式:,由于不知道轨道半径,故无法求出质量与密度,故C正确;
,地球质量,可以求出地球质量,但不知道地球半径,故BD、已知地球半径和重力加速度,根据万有引力等于重力列出等式,根据密度定义得:,故D正确。
点睛:本题考查了万有引力定律在天体中的应用,解题的关键在于找出向心力的来源,并能列出等式解题。
12. 如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的。子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中(

A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能不守恒 C. 动量守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒 【答案】B 【解析】试题分析:系统动量守恒的条件是不受外力或所受的外力之和为零,根据判断系统动能和势能之和是否保持不变,判断系统机械能是否守恒.
系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中,由于墙壁对弹簧有力的作用,所以系统所受的外力之和不为零,所以系统的动量不守恒,在整个过程中,由于子弹射入木块的过程中有内能产生,所以系统机械能不守恒,但能量守恒,故B正确,ACD错误. 13. 如图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧并将弹簧压缩到最短的
过程中,下列关于能量的叙述中正确的是(

A. 重力势能和动能之和减小
B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变 C. 动能和弹性势能之和总保持不变
D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 【答案】AD 【解析】A对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧是一直被压缩的,所以弹簧的弹性势能一直在增大.因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,重力势能和动能之和始终减小.故AD正确.在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球所受到的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,这个时候小球的加速度0要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球还是继续压缩弹簧,这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加.故B错误.小球下降,重力势能一直减小,所以动能和弹性势能之和一直增大.故C错误.故选AD
点睛:根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化.
14. 一质量为2 kg的物体放在光滑的水平面上,原处于静止状态,现用与水平方向成60°角的恒力F10N作用于物体上,历时5s,则( A. F对物体的冲量大小为25N·s B. F对物体的冲量大小为50N·s

C. 物体的动量变化量为25 kg·m/s D. 物体所受重力的冲量大小为0 【答案】BC 【解析】A、力F对物体的冲量大小C根据动量定理得D、物体所受重力的冲量则动量的变化量D错误。
,故B正确,A错误;
C正确;
点睛:解决本题的关键掌握冲量的表达式,以及掌握动量定理的运用,知道合力的冲量等于动量的变化量。
15. 如图所示,abc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. bc的线速度大小相等,且小于a的线速度; B. bc的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度; C. c加速可追上同一轨道上的bb减速可等候同一轨道上的c D. a卫星由于空气阻力,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大。 【答案】ABD 【解析】根据,解得bc的轨道半径相等,线速度、向心加速度相等,轨道半径越大,线速度、向心加速度越小.故AB正确.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.卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,万有引力做正功,动能增加,则线速度增大.故D正确.故选ABD
点睛:解决本题的关键掌握线速度、相信加速度与轨道半径的关系,以及两卫星在同一轨道上,通过加速或减速是不会相遇的.
16. 如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为
m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时,对轨道的压力为其重力的一半。已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从PB的运动过程中(

A. 机械能减少mgR B. 克服摩擦力做功C. 动能增加D. 合外力做功【答案】BD 【解析】小球沿轨道到达最高点B时对轨道的压力为其重力的一半,则有:


解得:,根据动能定理得:,合外力做的功不等于重力做的功,所以机械能不守恒,,所以,故选项CD正确。
点睛:本题解题的突破口是小球沿轨道到达最高点B时对对轨道的压力为其重力的一半,合力提供向心力,求出速度。 二.实验题(每空2分,共计14分) 17. 在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1现有器材是打点计时器,交流电源、直流电源、纸带、秒表、带夹子的重物、刻度尺、天平、铁架台,其中该实验不需要的器材是______________
(2实验中,若打点计时器没能完全竖直,以致于纸带通过限位孔时受到阻力,同时空气也有阻力作用,则比较下落时物体减小的重力势能和增加的动能,应有ΔEP_____ΔEk(填“>”、“<”或“=”)
(3若实验中所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源的频率为50Hz,打下的纸带如图
所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离)则在打B点时,重锤的速度vB=_________m/s重锤的动能EkB=____J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是________Jg9.8m/s2,结果取两位有效数字)

【答案】 (1. 直流电源、秒表、天平 (2. (3. 0.79 (4. 0.31 (5. 0.32 【解析】(1打点计时器需要交流电源,故不需要直流电源,验证机械能守恒定律时即需要验,可以看出两边质量m可以约掉,不需要称量出,故不需要天平,打点计时器每隔固定的时间0.02s打一个点,故不需要秒表。
(2由于阻力的影响,导致减小的重力势能转变为增加的动能和内能,则(3根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,则,则重锤的动能的减小△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0324J≈0.32J.
【点睛】从实验原理出发是根本.根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的速度进一步可以求出其动能的大小,根据机械能守恒定律的内容可以求出需要验证的表达式.
18. 气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板CD气垫导轨以及滑块AB来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)采用的实验步骤如下:
,重力势能.
A.用天平分别测出滑块AB的质量mAmB B.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
C.在AB间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销 锁定,静止地放置在气垫导轨上;

D.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
E.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块AB运动时间的计时器开始工作.当AB滑块分别碰撞CD挡板时停止计时,记下AB分别到达CD的运动时间t1t2
本实验中还应测量的物理量是_____________________,利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是____________________ 【答案】 (1. B的右端至D板的距离L2 (2.
【解析】试题分析:1)因系统水平方向动量守恒即mAvA-mBVB=0,由于系统不受摩擦,故滑块在水平方向做匀速直线运动故有是:B的右端至D板的距离L2
2)由(1)分析可知验证动量守恒定律的表达式是考点:验证动量守恒定律
【名师点睛】此题考查了验证动量守恒定律的试验;利用位移或位移与时间的比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法,要注意掌握。
三.计算题(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,答案中必须写出数值和单位.共计38分)
19. 一个质量为10g的小球从足够高处由静止自由下落,不计空气阻力(g10m/s2)则 (1开始下落2s内,重力做功为多少?
(2开始下落2s内,重力做功的平均功率为多少? (32s末重力的瞬时功率为多少? 【答案】(1W=2J (2 (3 P=2W

,即
.所以还要测量的物理量【解析】(1 2s内物体下落的高度则重力所做的功W=mgh=2J (2由平均功率(32s末的速度v=gt=20m/s 则重力的瞬时功率P=mgv=2W

【点睛】由自由落体规律可求得2s内物体的位移,由功的公式可求得重力的功;由功率公式
可求得重力的瞬时功率.
20. 已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。 (1推导第一宇宙速度v1的表达式;
(2高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动,求该人造卫星绕地球转动的周期是多少? 【答案】(1 (2
【解析】试题分析:
考点:1)根据万有引力提供向心力=7900m/s,即第一宇宙速度
2)根据万有引力提供向心力可知
化简则
可知,当r取地球半径,则,代入则
点评:本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。
21. 一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为21的两小块,质量小的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。g10m/s 【答案】165m 【解析】手榴弹在高空飞行炸裂成两块,以其为研究对象,系统合外力不为零,总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力,且水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,以初速度方向为正。 由已知条件:m1m2=32 m1m2
初:v0="10m/s " v0=10m/s 末:v1="-100m/s " v2="? " Þ(m1+m2v0=m1v1+m2v2 Þ炸后两物块做平抛运动,其间距与其水平射程有关。

2
Δx=(v1+v2t Þ
y=h=gt2 即为所求。
22. 如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R0.30m。质量m0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M0.60kg、速度v05.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为处,重力加速度g10m/s,求:碰撞结束时,小球AB的速度的大小。
2

【答案】vA6m/s ,vB3.5m/s 【解析】A球平抛,Lvctvc

故:vcL
由机械能守恒知: 得碰撞结束时,小球A速度:vA6m/s 由动量守恒:Mv0mvAMvB… 得小球B速度:vB3.5m/s


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