内容正文:
静海区第六中学高一物理第三次月考试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 改变物体的质量和速度,都可能使物体的动能发生改变。下列哪种情况,可使物体的动能变为原来的4倍( )
A. 质量不变,速度变为原来的2倍
B. 质量不变,速度变为原来的4倍
C. 速度不变,质量变为原来的2倍
D. 质量和速度都变为原来的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.质量不变,速度变为原来的2倍,根据公式可知,动能变为原来的4倍,故A正确;
B.质量不变,速度变为原来的4倍,根据公式可知,动能变为原来的16倍,故B错误;
C.速度不变,质量变为原来2倍,根据公式可知,动能变为原来的2倍,故C错误;
D.质量和速度都变为原来的2倍,根据公式可知,动能变为原来的8倍,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,桌面距水平地面高度为h,可以看成质点的小球距地面高度为H,小球质量为m,重力加速度为g。若以桌面为零势能面,小球的重力势能大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】若以桌面为零势能面,小球的重力势能大小为
故选C。
3. 如图所示,小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动,再落回原位置,则此过程中( )
A. 重力对排球所做总功为零 B. 空气阻力对排球所做总功为零
C. 重力对排球先做正功后做负功 D. 空气阻力对排球先做正功再做负功
【答案】A
【解析】
【详解】A.排球落回原处,高度不变,重力对排球所做总功为零,A正确;
BD.空气阻力与运动方向始终相反,空气阻力对排球所做总功为负功,不为零,BD错误;
C.重力方向竖直向下,排球先上升后下降,重力对排球先做负功后做正功,C错误。
故选A。
4. 将弹簧的一端固定,从原长状态开始时弹簧的一端施加一个拉力,则弹簧伸长一段距离,在此过程中( )
A. 拉力对弹簧做正功,弹簧弹性势能增大
B. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减小
C. 弹簧的弹力做正功,弹簧的弹性势能增大
D. 弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增大,故A正确,B错误;
CD.弹簧被拉长,则弹簧弹力做负功,弹簧的弹性势能增大,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出、落在地面上的位置分别是A、B,是O在地面上的竖直投影,且。若不计空气阻力,则两小球( )
A. 初速度大小之比为1:2 B. 落地瞬间重力的瞬时功率不相同
C. 重力做功的平均功率不相同 D. 重力对两个小球做功相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平抛运动规律
则小球运动时间相同,根据
则
故A错误;
B.落地瞬间
竖直速度相同,根据重力的瞬时功率
则落地瞬间重力的瞬时功率相同,故B错误;
CD.小球下落距离相同,根据
则重力做功相同,且运动时间相同,根据
则重力的平均功率相同,故C错误,D正确。
故选D。
6. 在高处的同一点将三个相同的小球以大小相等的初速度分别上抛、平抛、下抛,最后均落到同一水平地面上,忽略空气阻力的影响。则( )
A. 从抛出到落地的过程中,重力对它们做的功不相同
B. 从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相同
C. 从抛出到落地的过程中,小球的动能变化量相等
D. 三个小球落地速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A. 重力做功只看初末位置的竖直高度差,三个小球从抛出到落地的过程中,重力对它们做的功相同,故A错误;
B. 从抛出到落地的过程中,重力对它们做功相同,时间上抛落地时间最长,平均功率最小,下抛落地时间最短,平均功率最大,故B错误;
C. 从抛出到落地的过程中,只有重力做功,重力势能转化为动能,因为重力做功大小相同,所以转化为小球的动能相同,小球的动能变化量相等,故C正确;
D. 三个小球落地速度大小相同,但方向不同,速度为矢量,所以落地速度不同,故D错误。
故选C。
7. 我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月。如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点开始进入撞月轨迹。假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,根据题中信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出月球的质量
B. 可以求出“嫦娥一号”的质量
C. 可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
D. “嫦娥一号”卫星在控制点处应加速
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供圆周运动向心力有
可以求出月球的质量M,故A正确;
BC.根据万有引力提供圆周运动向心力列出等式,但卫星的质量m约掉了,不能求出“嫦娥一号”的质量,所以也不能求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力,故B错误,C错误;
D.撞月轨道是一个离月球越来越近的轨道,即“嫦娥一号”卫星要做向心运动,所以“嫦娥一号”卫星在控制点处应减速,使得万有引力大于所需要的向心力,做逐渐靠近圆心的运动,故D错误。
故选A。
8. 关于地球同步静止卫星,下列说法正确的是( )
A. 线速度大于第一宇宙速度 B. 相对地面静止,处于平衡状态
C. 周期是一个定值 D. 距地面的高度与同步卫星质量有关
【答案】C
【解析】
【详解】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,所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.同步卫星相对于地面是静止的,但相对于地球做匀速圆周运动,不是平衡状态.故B错误;
C.同步卫星的周期是24小时,与地球自转周期是相等的,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力
解得
可知同步卫星距离地面的高度是定值,与同步卫星质量无关,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题4分,共16分)
9. 甲和乙是两颗人造地球卫星,甲的轨道半径较大,则下列说法正确的是( )
A. 甲的线速度一定大于 B. 甲的周期较大
C. 乙的加速度较大 D. 乙的向心加速度较大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A. 绕地卫星的最大线速度为,此时的半径为地球半径,而人造卫星的半径都大于地球半径,所以其线速度一定小于,故A错误;
B. 根据万有引力提供向心力,结合圆周运动的周期公式
所以半径越大,周期越大,故B正确;
CD. 根据万有引力提供向心力,也是合外力,合外力提供向心力,加速度即为向心加速度
所以半径越大,加速度和向心加速度越小,故CD正确。
故选BCD。
10. 关于重力做功和重力势能的说法正确的是( )
A. 如果重力对物体做正功,则物体的重力势能增大
B. 如果重力对物体做正功,则物体的重力势能减小
C. 物体的重力势能具有相对性,与参考平面的选取有关
D. 重力势能是物体与地球组成的系统具有的,而不是物体单独具有的
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.如果重力对物体做正功,则物体的重力势能减小,故A错误,B正确;
C.物体的重力势能具有相对性,相对不同的参考平面,物体具有不同的高度h,根据可知,物体具有不同数值的重力势能,故C正确;
D.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的,故D正确。
故选BCD。
11. 水滴自高处由静止开始下落,下落过程中遇到水平方向吹来的风,则( )
A. 风速越大,水滴下落的时间越长 B. 水滴下落的时间与风速无关
C. 风速越大,水滴落地时的动能越大 D. 水滴着地时的动能与风速无关
【答案】BC
【解析】
【详解】将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向在风力的作用下做匀加速直线运动,竖直方向同时做自由落体运动。
AB.由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,故A错误,B正确;
CD.两分运动的速度合成可得到合速度,故风速越大,落地时合速度越大,即动能越大,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 质量为的物块在倾角为θ的斜面上加速下滑,某时刻的速度大小为,则此时刻( )
A. 重力的功率为 B. 重力的功率为
C. 支持力的功率为 D. 支持力的功率为0
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.重力竖直向下,物块加速后的瞬时速度斜向下,则重力的瞬时功率为
故A正确,B错误;
CD.因支持力与速度方向垂直,则支持力的功率为0,故C错误,D正确,
故选AD
第II卷(非选择题)
三、实验题(14分)
13.
(1)已知月球质量为,半径为,月球表面处重力加速度为,引力常量为,求月球的第一宇宙速度________或________。
(2)某物体从点运动到B点,合力对它所做的功为,物体在这一过程中动能增加了________;物体经过点时的动能为,则物体经过B点时的动能为________。
(3)大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为和的物体、B上,使沿光滑水平面运动了位移,使沿粗糙水平面运动了同样的位移,则拉力对、B做的功和相比较________。
(4)一辆汽车在水平路面上保持额定功率从静止启动,末达到最大速度,之后匀速运动;已知汽车的额定功率为,汽车受到地面的阻力恒为,则汽车的最大速度为________;由静止开始内牵引力做功为________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 60 ②. 80
(3)和相等
(4) ①. 20 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据万有引力提高向心力有
解得第一宇宙速度为
或
【小问2详解】
[1]根据动能定理有
物体在这一过程中动能增加了60J;
[2]物体经过点时的动能为,则物体经过B点时的动能为
【小问3详解】
根据恒力做功公式,有
可知
=
【小问4详解】
[1]当加速度为零时,速度最大,此时
则汽车的最大速度为
[2]由静止开始内牵引力做功为
四、计算题(共38分)
14. 一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起,在2.0s末货物的速度达到v=4.0m/s,求:
(1)货物运动的加速度大小;
(2)起重机对货物的拉力大小;
(3)在2秒内,起重机对货物所做的功;
(4)2秒末起重机的瞬时功率(不计额外功);
【答案】(1)2m/s2;(2)1.2×104N;(3)4.8×104J;(4)4.8×104W
【解析】
【详解】(1)由
v= at
得
(2)由牛顿第二定律
F-mg=ma
得
F= 1.2×104N
(3)2秒内上升的高度为
h=at2=4m
起重机对货物做的功为
W=Fh=4.8×104J
(4)2秒末起重机的瞬时功率为
P=Fv=4.8×104W
15. 如图所示,质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为,已知:,,取,求:
(1)前内位移;
(2)前内各个力所做的总功。
【答案】(1);(2)。
【解析】
详解】(1)根据受力结合牛顿第二定律
根据匀加速直线运动的位移公式
(2)前内各个力所做的总功,即合外力所做功的功,根据动能定理
16. 把一个质量为的小球用细线悬挂起来,细线长让小球在竖直平面内摆动,摆动中小球最高位置与最低位置的高度差为。不计阻力,取重力加速度。在小球从最高位置由静止释放摆到最低位置的过程中,问:
(1)重力对小球所做的功是多少?
(2)小球摆到最低位置时,速度的大小是多少?
(3)小球摆到最低位置时,小球受到的拉力是多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球从最高位置由静止释放摆到最低位置的过程中,重力对小球所做的功为
(2)小球摆到最低位置,由动能定理有
解得
(3)小球摆到最低位置时,由牛顿第二定律有
解得
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第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 改变物体的质量和速度,都可能使物体的动能发生改变。下列哪种情况,可使物体的动能变为原来的4倍( )
A. 质量不变,速度变为原来的2倍
B. 质量不变,速度变为原来的4倍
C. 速度不变,质量变为原来2倍
D. 质量和速度都变为原来的2倍
2. 如图所示,桌面距水平地面高度为h,可以看成质点小球距地面高度为H,小球质量为m,重力加速度为g。若以桌面为零势能面,小球的重力势能大小为( )
A B. C. D.
3. 如图所示,小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动,再落回原位置,则此过程中( )
A. 重力对排球所做总功为零 B. 空气阻力对排球所做总功为零
C. 重力对排球先做正功后做负功 D. 空气阻力对排球先做正功再做负功
4. 将弹簧的一端固定,从原长状态开始时弹簧的一端施加一个拉力,则弹簧伸长一段距离,在此过程中( )
A. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增大
B. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减小
C. 弹簧的弹力做正功,弹簧的弹性势能增大
D. 弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能减小
5. 如图所示,两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出、落在地面上的位置分别是A、B,是O在地面上的竖直投影,且。若不计空气阻力,则两小球( )
A. 初速度大小之比为1:2 B. 落地瞬间重力的瞬时功率不相同
C. 重力做功的平均功率不相同 D. 重力对两个小球做功相同
6. 在高处的同一点将三个相同的小球以大小相等的初速度分别上抛、平抛、下抛,最后均落到同一水平地面上,忽略空气阻力的影响。则( )
A. 从抛出到落地的过程中,重力对它们做的功不相同
B. 从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相同
C. 从抛出到落地的过程中,小球的动能变化量相等
D. 三个小球落地速度相同
7. 我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月。如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点开始进入撞月轨迹。假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,根据题中信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出月球的质量
B. 可以求出“嫦娥一号”的质量
C. 可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
D. “嫦娥一号”卫星在控制点处应加速
8. 关于地球同步静止卫星,下列说法正确的是( )
A 线速度大于第一宇宙速度 B. 相对地面静止,处于平衡状态
C. 周期是一个定值 D. 距地面的高度与同步卫星质量有关
二、多选题(每题4分,共16分)
9. 甲和乙是两颗人造地球卫星,甲的轨道半径较大,则下列说法正确的是( )
A. 甲的线速度一定大于 B. 甲的周期较大
C. 乙的加速度较大 D. 乙的向心加速度较大
10. 关于重力做功和重力势能的说法正确的是( )
A. 如果重力对物体做正功,则物体的重力势能增大
B. 如果重力对物体做正功,则物体的重力势能减小
C. 物体的重力势能具有相对性,与参考平面的选取有关
D. 重力势能是物体与地球组成的系统具有的,而不是物体单独具有的
11. 水滴自高处由静止开始下落,下落过程中遇到水平方向吹来的风,则( )
A. 风速越大,水滴下落的时间越长 B. 水滴下落的时间与风速无关
C. 风速越大,水滴落地时的动能越大 D. 水滴着地时的动能与风速无关
12. 质量为的物块在倾角为θ的斜面上加速下滑,某时刻的速度大小为,则此时刻( )
A. 重力的功率为 B. 重力的功率为
C. 支持力的功率为 D. 支持力的功率为0
第II卷(非选择题)
三、实验题(14分)
13.
(1)已知月球质量为,半径为,月球表面处重力加速度为,引力常量为,求月球的第一宇宙速度________或________。
(2)某物体从点运动到B点,合力对它所做的功为,物体在这一过程中动能增加了________;物体经过点时的动能为,则物体经过B点时的动能为________。
(3)大小相等水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为和的物体、B上,使沿光滑水平面运动了位移,使沿粗糙水平面运动了同样的位移,则拉力对、B做的功和相比较________。
(4)一辆汽车在水平路面上保持额定功率从静止启动,末达到最大速度,之后匀速运动;已知汽车的额定功率为,汽车受到地面的阻力恒为,则汽车的最大速度为________;由静止开始内牵引力做功为________。
四、计算题(共38分)
14. 一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起,在2.0s末货物的速度达到v=4.0m/s,求:
(1)货物运动的加速度大小;
(2)起重机对货物的拉力大小;
(3)在2秒内,起重机对货物所做的功;
(4)2秒末起重机的瞬时功率(不计额外功);
15. 如图所示,质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为,已知:,,取,求:
(1)前内位移;
(2)前内各个力所做的总功。
16. 把一个质量为的小球用细线悬挂起来,细线长让小球在竖直平面内摆动,摆动中小球最高位置与最低位置的高度差为。不计阻力,取重力加速度。在小球从最高位置由静止释放摆到最低位置的过程中,问:
(1)重力对小球所做的功是多少?
(2)小球摆到最低位置时,速度的大小是多少?
(3)小球摆到最低位置时,小球受到的拉力是多大?
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