安徽省庐巢六校2019-2020学年高一物理下学期6月联考试题.doc

安徽省庐巢六校2019-2020学年高一物理下学期6月联考试题

安徽省庐巢六校2019-2020学年高一物理下学期6月联考试题

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安徽省庐巢六校2019-2020学年高一物理下学期6月联考试题（含解析）
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～4题只有一项符合题目要求，5～8题有多项符合题目要求。全选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F。若此物体受到的引力减小为，则其距离地面的高度应为（R为地球半径）（ ）
A. R B. 2R C. 4R D. 8R
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力定律表达式得：，其中r为物体到地球中心的距离。某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，此时r=R，若此物体受到的引力减小为，根据得出此时物体到地球中心的距离r′=2R，所以物体距离地面的高度应为R。
A．R，与结论相符，选项A正确；
B．2R，与结论不相符，选项B错误；
C．4R，与结论不相符，选项C错误；
D．8R，与结论不相符，选项D错误；
故选A.
2.质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s到达地面，不计空气阻力，g取10 m/s2。则（　　）
A. 2 s内重力做的功为1800 J
B. 2 s内重力的平均功率为400 W
C. 2 s内重力的平均功率为100 W
D. 2 s末重力的瞬时功率为400 W
【答案】D
【解析】
【详解】物体只受重力，做自由落体运动，2s末速度为
v1=gt=20m/s
下落2.0s末重力做功的瞬时功率
P=Gv=20×20 W =400W
2s内的位移为

前2s内重力的功

所以前2s内重力的平均功率为

故D正确ABC错误。
故选D。
3.如图所示，从同一条竖直线上两个不同点P、Q分别向右平抛两个小球，平抛的初速度分别为v1、v2，结果它们同时落到水平面上的M点处（不考虑空气阻力）。下列说法中正确的是（　　）

A. 一定是P先抛出的，并且v1<v2
B. 一定是P先抛出的，并且v1=v2
C. 一定是Q先抛出的，并且v1>v2
D. 一定是Q先抛出的，并且v1=v2
【答案】A
【解析】
【详解】CD．物体做平抛运动的时间取决于下落的高度，即：

从图中可得P点的高度大于Q点的高度，所以要使同时落到M点所以一定是P球先抛出，CD错误；
AB．平抛运动物体在水平方向上做匀速直线运动，从图中可得两者的水平位移相等，故根据公式：

可得

所以：

A正确，B错误。
故选A。
4.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则（　　）

A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律可知，从远地点到近地点卫星做加速运动，而近地点到远地点，卫星做减速运动，所以近地点的速度大于远地点的即：v1＞v2，若卫星绕地心做轨道半径为r的圆周运动时，线速度大小为，将卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道，必须在近地点加速，所以有：，故B正确ACD错误。
故选B。
5.探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知的宇宙探索过程中，有一宇宙飞船飞到了某行星附近，绕着该行星做匀速圆周运动，测出宇宙飞船运动的周期为T，线速度大小为v，已知引力常量为G，则下列正确的是（　　）
A. 该宇宙飞船的轨道半径为 B. 该行星的质量为
C. 该行星的平均密度为 D. 该行星表面的重力加速度为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．由可得，该宇宙飞船的轨道半径为

选项A正确；
B．根据

该行星的质量为

选项B正确；
C．该行星的平均密度为

选项C正确；
D．该行星表面的重力加速度为

选项D错误。
故选ABC。
6.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是

A. 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B. 小环到达B处时，重物上升的高度也为d
C. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
【答案】AC
【解析】
【详解】由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力，所以A正确；小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即，所以B错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：，即，所以C正确，D错误．
【点睛】应明确：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解．
7.如图所示，可视为质点、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　）

A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0
B. 小球能够通过最高点时的最小速度为
C. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg
D. 如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，选项A正确，B错误；
C．设最低点时管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向上。由牛顿第二定律得

将代入解得
，方向竖直向上
根据牛顿第三定律得知小球对管道弹力方向竖直向下，即小球对管道的外壁有作用力为6mg，选项C正确；
D．小球在最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有

将代入解得
，方向竖直向下
根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg，选项D正确。
故选ACD。
8.2013年12月10日21时20分，“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高15 km、远月点高100 km的椭圆轨道．关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是

A. “嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/s
B. “嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期
C. “嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运行的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度
D. “嫦娥三号”变轨前需要先点火加速
【答案】AB
【解析】
【详解】A.7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球发射人造卫星，发射速度必须大于7.9 km/s，A对；
B.“嫦娥三号”距月面越近运行周期越小，B对；
C.飞船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变轨后通过椭圆轨道远月点时也是只有万有引力产生加速度，所以两种情况下的加速度相等，C错；
D.“嫦娥三号”变轨前需要先点火减速，才能做近心运动，D错．
故选AB
二、实验题（每空2分，共12分）
9.某同学用如图所示的装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数，将物块放在水平桌面的最右端，在桌面最右端正上方O点处用悬线悬挂一小球。①先将小球向右拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向左的方向撞击物块，物块被撞击后，在桌面上向左最远滑到Q点，用刻度尺测量出Q点到桌面最右端的距离s。②再将物块放回桌面的最右端，将小球向左拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向右的方向撞击物块，物块被撞击后从桌面上飞出，落点为P，测出桌面离水平地面的高度h，再测出P点到N点（桌面最右端M点在水平地面的投影）的距离x。

（1）要测量物块与桌面间的动摩擦因数，则________。
A.需要测量物块的质量m
B.需要测量小球的质量m0
C.需要测量物块的质量m和小球的质量m0
D.不需要测量物块的质量m和小球的质量m0
（2）根据测得物理量得出动摩擦因数的表达式为μ=________。
【答案】 (1). D (2).
【解析】
【分析】
考查匀减速直线运动和平抛运动规律的应用。
【详解】（1）（2）[1][2]．设物块的质量为m和小球的质量为m0，两次碰撞情况相同，设碰后物块的速度为v，则第一次碰撞后做匀减速直线运动：

第二次碰撞后做平抛运动：

联立解得：，与物块的质量m和小球的质量m0都无关，不需要测量物块的质量m和小球的质量m0，故选D；动摩擦因数的表达式为。
10.（1）在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的_______
A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平
B.进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放
C.小球与弧形槽不可避免的摩擦，会影响实验结果
D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量

（2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，因为没有记录轨道末端位置，所以该同学在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图所示的坐标系（y轴竖直，x轴水平），又在轨迹上另取b、c两点的位置（如图）. （g取10m/s2）根据图中数据，可判断
①小球平抛时的初速度为__________ m/s．
②小球开始做平抛运动的位置坐标为x= ______ cm，y= ______cm．
【答案】 (1). AB (2). 2.0 (3). -10 (4). -1.25
【解析】
【详解】（1）安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放，以保证到达低端的速度相同，选项B正确；小球与弧形槽不可避免的摩擦，不会影响实验结果，只要到达低端的速度相同即可，选项C错误；实验中没必要称出小球的质量，选项D错误；故选AB.
（2）①在竖直方向上，根据△y=gT2得，，则物体运动的初速度．B点的竖直速度 ，则从抛出点到b点的时间，从抛出点到b点的竖直距离：；从抛出点到b点的水平距离：；则小球开始做平抛运动的位置坐标为x=-(30-20) =-10 cm，y=-(11.25-10) cm=-1.25cm．
三、计算题（每题10分，共40分。 计算题须有必要的步骤，只有最后结果的不得分）
11.一列火车总质量m＝500t，机车发动机额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.01倍，g取10m/s2，求：
（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度；
（2）以额定功率P工作，当行驶速度为v＝10m/s时，列车的瞬时加速度是多少；
（3）若火车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动的时间．
【答案】（1）12m/s；（2）0.02m/s2；（3）4s
【解析】
【分析】
机车启动时，注意启动方式，是恒定加速度启动还是恒定功率启动，选用合适的公式进行计算．
【详解】（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即时，列车的加速度为零，速度达到最大vm，可得：

代入数据解得：

（2）当v=10m/s时，根据公式，代入数据得：

根据牛顿第二定律，有：

代入数据得：

（3）若火车做匀加速直线运动，牵引力不变，在此过程中，速度增大，根据，发动机功率也增大，当功率达到额定功率时，火车结束匀加速直线运动，设此时速度为v1，此过程牵引力为F1，由牛顿第二定律得：

代入数据得：

根据得

根据公式，代入数据得：

【点睛】考察机车启动的两种方式．
12.跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观。设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡b点着陆，如图所示。测得a、b间距离L＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面。（不计空气阻力，g取10 m/s2）试计算：
(1)运动员在a点的起跳速度大小；
(2)运动员在b点的速度大小。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)运动员做平抛运动，其位移为L，将位移分解可得其竖直方向上的位移

所以

水平方向上有

代入数据得，运动员在a点的起跳速度

(2)运动员在b点的竖直分速度

所以运动员在b点的速度大小

13.如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T．月球的半径为R，引力常量为G．某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆．A、O、B三点在一条直线上．求：
（1）月球的密度；
（2）在轨道Ⅱ上运行的时间。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由万有引力充当向心力：，解得

月球的密度：

解得：

（2）椭圆轨道的半长轴：，设椭圆轨道上运行周期为T1，由开普勒第三定律有：

在Ⅱ轨道上运行的时间为t：

解得：

14.一光滑圆锥体轴线沿竖直方向，固定在水平桌面上，其锥面与竖直方向夹角为θ=30o，如图所示。一条长为L的轻绳，一端固定在锥顶O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球在水平面内绕椎体的轴做匀速圆周运动，（g=10m/s2）求：
(1)若小球运动的角速度时，则绳对小球的拉力为多大？
(2)若细线与竖直方向的夹角为60o，则小球的转动的周期为多大？

【答案】(1)（或0.87mg）；(2)
【解析】
【详解】(1)小球处于临界状态时，FN=0
由重力和拉力提供向心力

解得

由于，小球未离开圆锥面，小球受力如图

联立解得
F=
(2)若细线与竖直方向的夹角为60o，则小球已经离开锥面，由牛顿第二定律

解得转动的周期为