【文档说明】江苏省东台创新高级中学2020届高三10月检测物理试题含答案.doc,共(34)页,1.188 MB,由小赞的店铺上传
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2019-2020学年度第一学期10月份月检测2017级物理试题(考试时间:100分钟满分:120分)考试范围:必修2,选修3-1第一章;命题人:2019.10.26第I卷(选择题)一、单选题(每题3分,共42分)1.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳
平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是()A.10年B.2年C.4年D.8年2.近年来,人类发射了多枚火星探测器,对火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该探测器运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的
表达式为(k是一个常数)()A.ρ=B.ρ=kTC.ρ=kT2D.ρ=3.如图为码头拖船作业的示意图,质量为m的汽车在平直路面上运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平.当
牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为θ时,轮船的加速度大小为a,轻绳的拉力对船做功的功率为P,汽车受到的阻力大小为Ff,轮船的速度大小为v,则下列说法不正确的是()A.此时汽车的加速度为a车=acosθB.此时绳的拉力大小为FT=cosPvC.此时汽车的速度为v车=c
osvD.此时汽车牵引力的功率P车=P+(Ff+macosθ)vcosθ4.一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡,汽车所受摩擦力为f,经过时间t汽车刚好达到了最大速度mv,则A.若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变B.汽车运动的额定功率为mfvC.若汽车以恒定加速
度启动上坡,则2t时汽车的速度为m2vD.若汽车以恒定功率上坡,则t时间内汽车运动的位移为2mm2mvvtmgf−+5.一根弹簧的弹力F-伸长量(位移)x图象如图所示,当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中A.弹力所做的功是0.45J,弹性
势能减少了0.45JB.弹力所做的功是0.6J,弹性势能减少了0.6JC.弹力所做的功是-0.45J,弹性势能增加了0.45JD.弹力所做的功是-45J,弹性势能增加了45J6.如图,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周
运动,在圆盘上有一质量为m的小木块,距圆心的距离为r木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A.摩擦力对小木块做正功,其机械能增加B.小木块受重力、支持力和向心力
C.小木块获得的最大动能为14kmgrD.小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,故不对其做功7.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于
重力,在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加D.从位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加8.一个质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,
小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图所示,则拉力F所做的功为()A.FlcosθB.FlsinθC.mgl(1-cosθ)D.mglcosθ9.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始下滑,滑到最低点Q时,对轨道的正
压力为2mg,重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为A.12mgRB.13mgRC.14mgRD.4mgR10.如图所示,某人在山上将一质量为m的石块以初速度0v抛出,抛出时石块距地面的高度为H,到达P点时距地面的高度为h(H>h)不计空气阻力,重力加速度为
g,则石块到达P点时的动能为A.2012mvmgH+B.2012mvmgh+C.-mgHmghD.()2012mvmgHh+−11.如图所示,质量为m的小物块,沿半径为R的半圆形轨道滑下,当小物块通过最低点B时
速度大小为v,则此时物块对轨道的压力大小为()A.mg+m2vRB.mg-m2vRC.MgD.m2vR12.如图所示,在足够长的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它从抛出到离斜面最远所用时间为t1
,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶413.如图所示,在同一轨道平面上,有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C,下列说法正确的是()A.A的线速度最小B.B的角速度最小C.C周期最长D.A的向心
加速度最小14.如图所示,在一匀强电场中用绝缘细线系着一带电小球A,细线的另一端连在竖直墙上,小球电荷量为+q,且细线与竖直方向的夹角为θ,细线与球在竖直平面内。则电场强度的最小值和方向为A.tanθmg
Eq=,方向水平向右B.tanθmgEq=,方向竖直向上C.cosθmgEq=,方向垂直细线斜向下D.sinθmgEq=,方向垂直细线斜向上二、多选题(每题4分,漏选2分,错选0分,共24分)15.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)
,其中一个球的带电荷量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于真空中某两点时,库仑力大小为F。现将两小球接触后再放回原处,则它们之间静电力的大小可能为()A.59FB.45FC.54FD.95F16.一辆小汽车在水平路面上
由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动其图象如图所示已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,则以下说法正确的是A.汽车在前5s内的牵引力为B.汽车速度为时的加速度为C.汽车的额定功率为
100kWD.汽车的最大速度为8017.如图所示,质量为m的小球,从离地面高H处由静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球落地时动能等于mgH-fHB.小球陷入泥中的过程中克服泥的
阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C.小球在泥土中受到的平均阻力为1Hmgh+D.整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)18.有一个质量为m的物体,在倾角为30°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,由
于受摩擦阻力作用,下滑的加速度为15g,当物体在竖直方向上的下落高度为h时,则此过程中,下列说法正确的是A.物体的动能增加了15mgB.物体的机械能减少了45mghC.物体与斜面之间由于摩擦产生的热量为35mghD.物体的重力势能减少了mgh19.发射地球
同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度
等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B.卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小C.卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力D.卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速20.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的
质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)()A.物体C的向心加速度最大B.物体B受到的静摩擦力最大C.ω=2gR是C开始滑动的临界角速度D.当圆台转速增加时,C比A先滑动第II卷(非选择题)三、实验题(每空2分,共18
分)21.(1)如图,在研究平抛运动的实验中,下列哪些因素会使“研究物体平抛运动”实验的误差增大_______A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口O位置为坐标原点D.每次都让小球从相同的位置释放(2)图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.
图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:①照片的闪光间隔为________s.②小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s22.如图甲所示,在B处放有一光电门,可以测出小球经过光电门的时间∆t,现将小球从距B
点不同高度h处由静止释放,小球的质量为m(小球尺寸足够小),直径为D(示数如图乙),轻绳长为L。(1)小球直径D=________mm(2)请写出D、h、∆t和g之间的关系式:_____________________
__(忽略空气阻力影响)(3)若多次从不同高度释放,得到h和21()t的关系图,图像的斜率为k,则当地的重力加速度为g=______(用D、k表示)23.某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律
,实验中交流电的频率为f.该同学选择了一条合适的纸带,如图乙所示,纸带上的点为实际打出的点。该同学选择B、E两点验证机械能守恒定律。(重力加速度为g)(1)在打点计时器打B点时,重物下落的速度大小为__
__________;打E点时重物下落的速度大小为____________。(用频率f以及纸带中所给量表示)(2)下落过程中,如果重物机械能守恒,应满足的表达式为______________(用题中及纸带中所给量表示)。四、解答题(每题
12分,共36分)24.如图所示摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以4m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端
点,其连线水平.已知圆弧半径为2m,人和车的总质量为200kg,特技表演的全过程中,空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时
速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.25.如图所示,半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内,倾角为θ的斜面固定在水平面上,细线跨过小滑轮连接小球和物块,细线与斜面平行,物块质量为m,小球质量M=3m,对物块施加沿斜面
向下的力F使其静止在斜面底端,小球恰在A点.撤去力F后,小球由静止下滑.重力加速度为g,sinθ=2≈0.64,不计一切摩擦.求:(1)力F的大小;(2)小球运动到最低点C时,速度大小v以及管壁对它弹力的大小N;(3)在小球从A点运动到C点过程中,细线对物块做的功W.26.如图,半径R=0.
5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°。在高h=0.8m的光滑水平平台上,一质量m=0.5kg的
小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度v0向右滑下平台,做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8。求:(1)弹簧存储的弹性势能EP;(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力FN的大小;(3)物体在轨道CD上运动的路程s。2019-2020学年度东台创新高级中学10月月检测2017级物理试题考试范围:必修2第六、七章,选修3-1第一章;考试时间:10
0分钟;命题人:注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、单选题(每题3分,共42分)1.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公
转的周期是()A.10年B.2年C.4年D.8年【答案】D【解析】【详解】设地球半径为R,则行星的半径为4R,根据开普勒第三定律得:解得:地球的公转周期为1年,则说明该行星的公转周期为8年。A.10年与计
算结果不符,故A不符合题意。B.2年与计算结果不符,故B不符合题意。C.4年与计算结果不符,故C不符合题意。D.8年与计算结果相符,故D符合题意。2.近年来,人类发射了多枚火星探测器,对火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和
利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该探测器运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)()A.ρ=B.ρ=kTC.ρ=kT2D.ρ=【答案】D【解析】【详解】研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
,(r为轨道半径即火星的半径)得①,则火星的密度②,由①②得火星的平均密度(k为某个常量),D正确.3.如图为码头拖船作业的示意图,质量为m的汽车在平直路面上运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平.当牵引
轮船的轻绳与水平方向的夹角为θ时,轮船的加速度大小为a,轻绳的拉力对船做功的功率为P,汽车受到的阻力大小为Ff,轮船的速度大小为v,则下列说法不正确的是()A.此时汽车的加速度为a车=acosθB.此时绳的拉力大小为FT=cosPv
C.此时汽车的速度为v车=cosvD.此时汽车牵引力的功率P车=P+(Ff+macosθ)vcosθ【答案】C【解析】【详解】A.船和车在沿绳方向的加速度大小相同,将船的加速度分解成沿绳和垂直于绳,则汽车的加速度a车=acosθ故A项正确,不符合题意;B.对船,由瞬
时功率的公式可得:TcosPFv=解得:绳的拉力大小为FT=cosPv故B项正确,不符合题意;C.船和车在沿绳方向的速度大小相同,将船的速度分解成沿绳和垂直于绳,则汽车的速度v车=cosv故C项错误,符合题意;D.对车受
力分析,由牛顿第二定律可得:TfcosFFFma−−=汽车的功率:P车=cosFvFv=车联立解得:此时汽车牵引力的功率P车=P+(Ff+macosθ)vcosθ故D项正确,不符合题意。4.一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡,汽
车所受摩擦力为f,经过时间t汽车刚好达到了最大速度mv,则A.若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变B.汽车运动的额定功率为mfvC.若汽车以恒定加速度启动上坡,则2t时汽车的速度为m2vD.若汽车以恒定功率上坡,则t时间内汽车运动的位移为2mm2mvv
tmgf−+【答案】D【解析】【详解】A.根据PFv=可知汽车功率一定时,牵引力与速度成反比,汽车以恒定功率上坡时牵引力减小,故选项A不符合题意;B.汽车达到最大速度时,则有:sin30Fmgf=+汽车运动的额定功率为:1()2mmPFvmgfv==+,故选项B不符合
题意;C.汽车以恒定加速度启动,达到最大速度mv的过程是先匀加速后变加速,所以t时间内不是一直做匀变速运动,2t时的速度不是m2v,故选项C不符合题意;D.汽车以恒定功率上坡时,根据动能定理则有:2m1(sin30)2Ptmgfxmv−+=解得汽车运动的位移为:2mm2mv
xvtmgf=−+,故选项D符合题意。5.一根弹簧的弹力F-伸长量(位移)x图象如图所示,当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中A.弹力所做的功是0.45J,弹性势能减少了0.45JB.弹力所做的功是0.6J
,弹性势能减少了0.6JC.弹力所做的功是-0.45J,弹性势能增加了0.45JD.弹力所做的功是-45J,弹性势能增加了45J【答案】C【解析】【详解】当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中,弹簧的弹力做负功,根据
平均值法可得弹簧的弹力做功为10200.03J0.45J2WFl+=−=−=−,所以弹簧的弹性势能增加了0.45J,故选项C正确,A、B、D错误;6.如图,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动,在圆盘上有一质
量为m的小木块,距圆心的距离为r木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A.摩擦力对小木块做正功,其机械能增加B.小木块受重力、支持力和向心力C.小木块获得的最大动能为14kmgrD.小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,
故不对其做功【答案】A【解析】【详解】A、D项:木块随圆盘一起做加速转动,线速度越来越大,是摩擦力沿速度方向的分力对小木块做正功,其机械能增加,故A正确,D错误;B项:小木块在运动的过程中受到重力、支持
力和摩擦力的作用。向心力是效果力,不能说小球受到向心力。故B错误;C项:根据牛顿第二定律得,2vkmgmr=,解得最大速度vkgr=,则小木块的最大动能2km1122Emvkmgr==,故C错误。7.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖
立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加D.从位置小球重力
势能的减少大于弹簧弹性势能的增加【答案】B【解析】【详解】小球从B至C过程,重力大于弹力,合力向下,小球加速,C到D,重力小于弹力,合力向上,小球减速,故在C点动能最大,故A错误,B正确;小球下降过程中,重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧系统机械能守恒;从位置小球
重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和,故C错误;小球下降过程中,重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧系统机械能守恒;从位置,动能变化量为零,故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加,故D错误。所以B正确,ACD错误。8.一个质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平
拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图所示,则拉力F所做的功为()A.FlcosθB.FlsinθC.mgl(1-cosθ)D.mglcosθ【答案】C【解析】【详解】AB.平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,拉力F是变功,不能直接求出拉力F做的功,故AB错
误;CD。平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,可以认为动能没变,由动能定理可知拉力F所做的功故C正确,D错误。9.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始下
滑,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为A.12mgRB.13mgRC.14mgRD.4mgR【答案】A【解析】【详解】质点经过Q点时,由重力和轨道的支持力提供向心
力,则有:2QvNmgmR−=由题有:2Nmg=,可得:QvgR=质点自P滑到Q的过程中,由动能定理得:212QfmgRWmv−=克解得:克服摩擦力所做的功为12fWmgR=克A.12mgR,与计算结果相符,故A项正确;B.13
mgR,与计算结果不符,故B项错误;C.14mgR,与计算结果不符,故C项错误;D.π4mgR,与计算结果不符,故D项错误。10.如图所示,某人在山上将一质量为m的石块以初速度0v抛出,抛出时石块距地面的高度为
H,到达P点时距地面的高度为h(H>h)不计空气阻力,重力加速度为g,则石块到达P点时的动能为A.2012mvmgH+B.2012mvmgh+C.-mgHmghD.()2012mvmgHh+−【答案】D【解析】【详解】
从抛出到P点,石块的机械能守恒,根据机械能守恒定律2012kpmgHhvEm+−=()石块到达P点时的动能2012kpEmhmvgH+=−().A.2012mvmgH+,与结论不相符,选项A错误;B.2012mvmgh+,与结论不相符,选项B错误;C.mgHmgh−,与结论不相符,选项C错误;
D.201()2mvmgHh+−,与结论相符,选项D正确。11.如图所示,质量为m的小物块,沿半径为R的半圆形轨道滑下,当小物块通过最低点B时速度大小为v,则此时物块对轨道的压力大小为()A.mg+m2vRB.
mg-m2vRC.mgD.m2vR【答案】A【解析】【详解】当小物块通过最低点B时,由向心力公式得2NmvFmgR−=解得:2NmvFmgR=+A.mg+m2vR与上述计算结果2NmvFmgR=+相符,故A正确;B.mg-m2vR与上述计算结果2NmvFmgR=+不相符,故B错误;C.mg与上述
计算结果2NmvFmgR=+不相符,故C错误;D.m2vR与上述计算结果2NmvFmgR=+不相符,故D错误。12.如图所示,在足够长的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它从抛出到离斜面最远所用时间为t1,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为()A.1∶1
B.1∶2C.1∶3D.1∶4【答案】B【解析】【详解】从抛出到离斜面最远时速度方向与斜面平行,速度夹角为,即:100tan=yvgtvv=从抛出到落到斜面上时,位移夹角为,即:22202012tan2gtgthxvt
v===所以有:12002gtgtvv=解得:1212tt=A.描述与分析不符,故A错误.B.描述与分析相符,故B正确.C.描述与分析不符,故C错误.D.描述与分析不符,故D错误.13.如图所示,在同一轨道平面上,有绕地球做匀速圆周
运动的卫星A、B、C,下列说法正确的是()A.A的线速度最小B.B的角速度最小C.C周期最长D.A的向心加速度最小【答案】C【解析】【详解】根据万有引力提供向心力得222224GMmvmmrmrmarrT
====;解得:GMvr=;32rTGM=;2GMar=;3GMr=A.A的轨道半径最小,所以A的线速度最大,选项A错误;B.C的轨道半径最大,C的角速度最小,C周期最长,选项B错误,C正确;D.A的轨道半径最小,则A的向心
加速度最大,故D错误。14.如图所示,在一匀强电场中用绝缘细线系着一带电小球A,细线的另一端连在竖直墙上,小球电荷量为+q,且细线与竖直方向的夹角为θ,细线与球在竖直平面内。则电场强度的最小值和方向为A.tanθ
mgEq=,方向水平向右B.tanθmgEq=,方向竖直向上C.cosθmgEq=,方向垂直细线斜向下D.sinθmgEq=,方向垂直细线斜向上【答案】D【解析】【分析】当电场强度最小时,电场力最小,根据平衡条件可知物体所受合力为θ,故电场力和绳子拉力的合力等于物体的重力,根据平行四边形定则
可以将三个力放到同一个矢量三角形中,故电场力对边的箭头落在绳子上,显然只有当电场力与绳垂直时电场力最小。【详解】以小球为研究对象,对小球进行受力分析,故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用,根据平衡条件可知,拉力F1与电场力F2的合力必与重力m
g等大反向,因为拉力F1的方向确定,F1与F2的合力等于mg确定,由矢量图可知,当电场力F2垂直悬线时电场力2sinθFmg=最小,故场强E也最小,由图可知此时电场力sinθqEmg=所以sinθmgEq=,故ABC错误D项正确。二、多选题(每题4分,漏选
2分,错选0分,共24分)15.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电荷量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于真空中某两点时,库仑力大小为F。现将两小球接触后再放回原处,则它们之间静电力的大小可
能为()A.59FB.45FC.54FD.95F【答案】BD【解析】【分析】接触带电的原则是先中和后平分,两个球的电性可能相同,可能不同,根据122kQQFr=得出接触后再放回原处的库仑力大小.【详解】AD.若两电荷同性,
设一个球的带电量为Q,则另一个球的带电量为5Q,此时225kQFr=,接触后再分开,带电量各为:12532QQQQQ+===,则两球的库仑力大小为:22959QFkFr==,A错误D正确;BC.若两电荷异性,接触后再分开,两球
电量的绝对值为:12522QQQQQ−===,此时两球的库仑力为:22454QFkFr==,B正确C错误。16.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动其图象如图
所示已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,则以下说法正确的是A.汽车在前5s内的牵引力为B.汽车速度为时的加速度为C.汽车的额定功率为100kWD.汽车的最大速度为80【答案】AC【解析】由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小a=m/s2=4m/s2,根据牛顿第二定律得,F
-f=ma,解得牵引力F=f+ma=1000+4000N=5000N,故A正确。汽车的额定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW,汽车在25m/s时的牵引力F′=N=4000N,根据牛顿第二定律得,加速度,故B错误,C正确。当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度,故D错误
。故选AC。点睛:本题考查了汽车恒定加速度启动的问题,理清整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道牵引力等于阻力时,汽车的速度最大.17.如图所示,质量为m的小球,从离地面高H处由静止开始释放,落到地面
后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球落地时动能等于mgH-fHB.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能C.小球在泥土中受到的
平均阻力为1Hmgh+D.整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)【答案】AD【解析】【详解】A、从静止开始释放到落到地面的过程,由动能定理得0kmgHfHE−=−,可得kEmgHfH=−,故A正确;B、研究小球陷入泥中的过程,由动能定理得0fkmghWE−=−,fW为克服泥土
阻力所做的功,则有fkWmghE=+,故B错误;C、全过程分析,由动能定理()00mgHhfHfh+−=−−,所以小球在泥土中受到的平均阻力()mgfHfmgh−=+,故C错误;D、全过程分析,由动能定理()0fmgHhW++=
,可得()fWmgHh=−+,所以整个过程中小球克服阻力做的功等于()mgHh+,故选项D正确。18.有一个质量为m的物体,在倾角为30°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,由于受摩擦阻力作用,下滑的加速度为15g,当物体在竖直方向上的下落高度为h时,则此过程中,下列说法正确的是A.
物体的动能增加了15mgB.物体的机械能减少了45mghC.物体与斜面之间由于摩擦产生的热量为35mghD.物体的重力势能减少了mgh【答案】CD【解析】【详解】A.根据牛顿第二定律,物体所受的合力为15mg,则合力做功125305hWmgmghsin
合==,根据动能定理得,动能增加25mgh.故A错误。BCD.重力做功为mgh,所以重力势能减小mgh,动能增加25mgh,则机械能减小35mgh,根据能量守恒定律,减小的机械能转化为产生的热量,所以产生的热量为35mgh.故CD正确,B错误。19.发射地
球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道1上经过Q点时的加
速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B.卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小C.卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力D.卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速【答案】ACD【解析】【详解】A.根据万有引力提
供向心力2MmGmar=,得2GMar=,所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度.故A正确的;B.卫星从轨道1上经过Q点时加速做离心运动才能进入轨道2,故卫星在轨道1上经过Q点时的速度
小于它在轨道2上经过Q点时的速度,故B错误;C、根据引力定律2GMmFr=,可以知道,距离越大的,同一卫星受到的引力越小,因此在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力,故C正确D、由2轨道变轨到3轨
道,必须加速,才能做匀速圆周运动,否则仍做近心运动,,故D正确;20.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则
当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)()A.物体C的向心加速度最大B.物体B受到的静摩擦力最大C.ω=2gR是C开始滑动的临界角速度D.当圆台转速增加时,C比A先滑动【答案】ACD【解析】【详解】A.物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,有a=ω2r,由于C物体的转动半径最大,
故向心加速度最大,故A正确;B.物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律可得,f=mω2r,故B的摩擦力最小,故B错误;C.对C分析可知,当C物体恰好滑动时,静摩擦力达到最大,有μmg=m•2Rω2解得:2gR=,故临界角速度为2gR,故
C正确;D.由C的分析可知,转动半径越大的临界角速度越小,越容易滑动,与物体的质量无关,故物体C先滑动,物体A、B将一起后滑动,故D正确。第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明三、实验题(每空2分,共18分)21.(1)如图,在研究平抛运
动的实验中,下列哪些因素会使“研究物体平抛运动”实验的误差增大_______A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口O位置为坐标原点D.每次都让小球从相同的位
置释放(2)图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:①照片的闪光间隔为________s.②小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s【答案】BC0.11.5【
解析】【详解】(1)[1]A.只要小球从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,由于每次摩擦力的影响相同,因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同,对实验没有影响,故A错误;B.安装斜槽末端不水平,则初速度不水平,使得小球的运动不是平抛运
动,使得实验的误差增大,故B正确;C.建立坐标系时,因为实际的坐标原点为小球在末端时球心在白纸上的投影,以斜槽末端端口位置为坐标原点,使得测量误差增大,故C正确;D.为了保证小球每次做轨迹相同的平抛运动必须让小球从相同的位置释放,故D做法不会增大实验误差,故D错误.
(2)[2]在竖直方向上有:2hgT=其中△h=(5-3)×5=10cm,代入求得:T=0.1s[3]水平方向:0xvt=其中x=3L=0.15m,t=T=0.1s,解得:0v=1.5m/s22.如图甲所示,在B处放有一光电门,可以测出小球经过
光电门的时间∆t,现将小球从距B点不同高度h处由静止释放,小球的质量为m(小球尺寸足够小),直径为D(示数如图乙),轻绳长为L。(1)小球直径D=________mm(2)请写出D、h、∆t和g之间的关系式:_______________________(忽略空气阻力影响)(3)若多次从
不同高度释放,得到h和21()t的关系图,图像的斜率为k,则当地的重力加速度为g=______(用D、k表示)【答案】5.662222()Dght=22Dk【解析】【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数使用方法,可
知小球直径D=5.5mm+16.2ⅹ0.01mm=5.662mm;(2)[2]小球到达B点的速度Dvt=由机械能守恒定律得:212mghmv=所以222()Dght=(3)[3]由上面分析可知:2212()Dhgt=所以斜率22Dkg=所以,当地的重力加速度为22Dgk=23.某同
学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,实验中交流电的频率为f.该同学选择了一条合适的纸带,如图乙所示,纸带上的点为实际打出的点。该同学选择B、E两点验证机械能守恒定律。(重力加速度为g)(1)在打点计时器打B点时,重物下落的速度大小为____________;打E点
时重物下落的速度大小为____________。(用频率f以及纸带中所给量表示)(2)下落过程中,如果重物机械能守恒,应满足的表达式为______________(用题中及纸带中所给量表示)。【答案】(1)()122fxx+()452fxx+()()()2
22223445128gxxxfxxfxx++=+−+【解析】【详解】(1)[1][2]由平均速度的公式可得,打B点时速度大小()121222BfxxxxvT++==打E点时速度大小()454522EfxxxxvT++==。(2)[3]若()222341122EBmgxxxmvmv++=
−成立,则机械能守恒,可得:()()()222223445128gxxxfxxfxx++=+−+。四、解答题(每题12分,共36分)24.如图所示摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以
4m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m,人和车的总质量为200kg,特技表演的全过程中,空气阻力不计.(计算中取g
=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.【答案】(1)1.6m(2)42m/s,90°(
3)5600N【解析】【详解】(1)车做的是平抛运动,很据平抛运动的规律可得:竖直方向上:2212Hgt=水平方向上:2svt=可得:220.84m1.6m10Hsvg===.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度:24m/syvgt==到达A点时速度:2222
4442m/sAyvvv=+=+=设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为,则:4tan14yvv===即45=,所以:290==(3)对摩托车受力分析可以知道,摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运
动的向心力,所以有:2vNmgmR−=当6m/sv=时,计算得出5600NN=.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600N.答:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离1.6m
s=.(2)从平台飞出到达A点时速度42m/sAv=,圆弧对应圆心角90=.(3)当最低点O速度为6m/s,人和车对轨道的压力5600N.25.如图所示,半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内,倾角为θ的斜面固定在水平面上,细线跨过小滑轮连接小球和物块,细线与斜面平
行,物块质量为m,小球质量M=3m,对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端,小球恰在A点.撤去力F后,小球由静止下滑.重力加速度为g,sinθ=2≈0.64,不计一切摩擦.求:(1)力F的大小;(2)小球运动到最低点C时,速度大小v以及管壁
对它弹力的大小N;(3)在小球从A点运动到C点过程中,细线对物块做的功W.【答案】(1)2.36mg(2)gR6mg(3)32mgR.【解析】【详解】(1)对小球:细线上的拉力T=3mg对物块:mgsinθ+F=T解得F=2
.36mg.(2)小球在C点时速度与物块速度大小相等.对小球和物块组成的系统,由机械能守恒定律3mgR-mg12πRsinθ=12(3m+m)v2解得v=gR在C点:对小球,由牛顿第二定律N-3mg=3m2vR解得N=6mg.(3)在小
球从A点运动到C点过程中,对物块,由动能定理W-mg12πRsinθ=12mv2-0解得W=32mgR.26.如图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OA、OC
与OB的夹角分别为53°和37°。在高h=0.8m的光滑水平平台上,一质量m=0.5kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度v0向右滑下平台,做平抛运动恰从A
点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)弹簧存储的弹性势能EP;(2)物体经过B点时,对
圆弧轨道压力FN的大小;(3)物体在轨道CD上运动的路程s。【答案】(1)2.25J(2)34N(3)1.09m【解析】【详解】(1)由平抛运动规律知22yvgh=竖直分速度24/yvghms==初速度0tan373/yvvms==所以弹簧储存的弹
性势能为2012.25J2pEmv==(2)对从水平面运动到B点的过程,由机械能守恒有()22011cos5322BmghRRmvmv+−=−经过B点时,由向心力公式有2BNvFmgmR−=代入数
据解得34NFN=由牛顿第三定律知,对轨道的压力大小为34NFN=,方向竖直向下(3)因cos37sin37mgmg,物体沿轨道CD向上作匀减速运动,速度减为零后不会下滑从B到上滑至最高点的过程,由动能定理有()()211cos37sin37
cos3702BmgRmgmgxmv−−−+=−代入数据可解得1351.09124xm=在轨道CD上运动通过的路程x约为1.09m