2019-2020学年高一物理下学期3月月考试题3

云南省曲靖市宣威市第八中学2017-2018学年高一物理下学期3月月考试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)1.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是( )A．低速宏观弱引力下的运动问题B．高速微观弱引力下的运动问题C．低速微观强引力下的运动问题D．高速宏观强引力下的运动问题2.如下图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( )A．M静止在传送带上B．M可能沿斜面向上运动C．M受到的摩擦力不变D．M下滑的速度变小3.如图所示，斜面底端上方高h处有一小球以水平初速度v0抛出，恰好垂直打在斜面上，斜面的倾角为30°，则关于h和初速度v0的关系，下列图象正确的是（）A． B．C． D．4.下列有关物体所处状态说法正确的是( )A．电梯刚向上起动时里面的人处于失重状态B．电梯刚向下降落时里面的人处于超重状态C．神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于平衡状态D．神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时处于失重状态5.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，它们运动的最大位移之比为( )A．1∶2 B．1∶4 C．1∶ D．2∶16.某著名极限运动员在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约 3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆．假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（）A．下落的时间越短 B．下落的时间越长C．落地时速度越小 D．落地时速度越大7.人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动．当它在较大的轨道半径r1上时，运行线速度为v1、周期为T1，后来在较小的轨道半径r2上时运行线速度为v2、周期为T2，则它们的关系是( )A．v1＜v2，T1＜T2 B．v1＞v2，T1＞T2C．v1＜v2，T1＞T2 D．v1＞v2，T1＜T28.以下哪一项是物理学中表示物体运动快慢的速度( )A．蔓延速度 B．步行速度C．腐蚀速度 D．生长速度9.如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是( )A．先做负功，再做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．一直做正功10.为了研究平抛物体的运动，我们做如下的实验：如图所示，A、B两球处于同一高度处静止．用锤打击弹性金属片，A球就沿水平方向飞出，同时B球被松开做自由落体运动，观察到两球同时落地．这个实验现象说明（）A．A球在水平方向做匀速运动B．A小球在竖直方向做自由落体运动C．能同时说明上述两条规律D．不能说明上述规律中的任何一条11.城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥.如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则( )A．小汽车通过桥顶时处于失重状态B．小汽车通过桥顶时处于超重状态C．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为F N＝mg－mD．小汽车到达桥顶时的速度必须大于12.伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到( )A．实验时便于测量小球运动的路程B．实验时便于测量小球运动的速度C．实验时便于测量小球运动的时间D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的v－t图象如图所示，则在t1时刻( )A．甲、乙运动的速度大小相等，方向相反B．甲、乙运动的速度大小相等，方向相同C．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同D．甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反14.(多选)近年我国暴雨频发，多地相继出现群众被困河心孤岛的险情，为此消防队员常常需要出动参与抢险救灾．如图甲所示，用滑轮将被困人员悬挂于粗绳下方，一条细绳一端系住被困人员，另一端由位于河道边的救援人员拉动，其原理可以描述为图乙．某时刻被困人员位于河道O处，参与救援人员位于A处，沿OA方向以速度v1拉细绳，被困人员所受拉力大小为F，此时OA与固定绳OB夹角为α，被困人员此时速度为v2.则( )A．v2＝B．v2＝v1cosαC．拉力瞬时功率P＝Fv2D．拉力瞬时功率P＝Fv115.(多选)如图为某品牌自行车的部分结构．A，B，C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点．现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是( )A．A，B，C三点线速度大小相等B．A，B两点的角速度大小相等C．A，B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比D．由图中信息，A，B两点的角速度之比为1∶316.(多选)如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为F N，则( )A．a＝B．a＝C．F N＝D．F N＝分卷II三、填空题(共3小题,每小题5.0分,共15分)17.如图所示，皮带传动装置，主动轮O1的半径为R，从动轮O2的半径为r，R＝r.其中A，B两点分别是两轮缘上的点，C点到主动轮轴心的距离R′＝R，设皮带不打滑，则A，B，C三点的线速度之比v A∶v B∶v C_______________________；角速度之比ωA∶ωB∶ωC_______________________ ；向心加速度之比aA∶aB∶aC____________________.18.一辆赛车在半径为50 m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15 s．则该赛车完成这一圈的角速度大小为________ rad/s，向心加速度大小为________ m/s2(结果均保留2位小数)．23.某次实验得到的一段纸带如下图所示(电源频率为50 Hz)，若以每五次打点的时间作为时间单位，得到图示的5个计数点，各点到标号为0的计数点的距离已量出，分别是4 cm、10 cm、18 cm、28 cm，则小车的运动性质是________，当打点计时器打第1点时速度v1＝________ m/s加速度a＝________ m/s2.四、计算题(共4小题)19.一辆卡车紧急刹车过程加速度的大小是5 m/s2，如果在刚刹车时卡车的速度为10 m/s，求：(1)刹车开始后1 s内的位移大小；(2)刹车开始后3 s内的位移大小．20.用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面，斜面长2.4 m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0＝2 m/s时，经过0.8 s后小物块停在斜面上．多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t－v0图象，如图乙所示，(g取10 m/s2)求：(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少？(2)某同学认为，若小物块初速度为4 m/s，则根据图象中t与v0成正比推导，可知小物块运动时间为1.6 s．以上说法是否正确？若不正确，说明理由并解出你认为正确的结果．21.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，它由可见星A 和不可见的暗星B构成．两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A，B围绕两者连线上的O 点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′(用m1、m2表示)；(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A 的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B 有可能是黑洞吗？(G＝6.67×10－11N·m2/kg2，ms＝2.0×1030kg)22.如图，质量m＝2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m．用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处．(已知cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30 N，与水平方向成37°角的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.答案解析1.【答案】A【解析】经典力学是狭义相对论在低速(v≪c)条件下的近似，牛顿经典力学只考虑了空间，而狭义相对论既考虑了空间，也考虑了时间，牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速物体适用于狭义相对论．经典力学的基础是牛顿运动定律，经典力学只适用于宏观世界、低速运动和弱引力下．2.【答案】C【解析】由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对M 的受力情况没有影响，自然也不会影响其运动状态，故只有C正确．3.【答案】D【解析】将小球刚要打到斜面上的速度沿竖直和水平方向进行分解，则有，v y=gt，x=v0t，，由几何关系得，解得h=，因此A，B项错误，h﹣v0图象应是开口向上的抛物线，C项错误，D项正确．4.【答案】D【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，加速度向上，电梯刚向上起动时，加速度向上，故人处于超重状态，故A错误；在电梯上出现失重状态时，电梯的加速度的方向向下，电梯刚向下降落时，加速度向下，故人处于失重状态．故B错误；神州七号航天员翟志刚出仓在太空中挥动五星红旗时万有引力充当向心力，人处于完全失重状态，故C错误，D正确．5.【答案】B【解析】由0－v＝2ax得＝，故＝()2＝，B正确．6.【答案】D【解析】AB、降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，竖直方向上仍然做匀速直线运动，根据分运动与合运动具有等时性，则下落的时间不变．故A、B错误．CD、风速越大，降落伞在水平方向上的分速度越大，根据平行四边形定则，知落地的速度越大．故C错误，D正确．7.【答案】C【解析】根据万有引力提供向心力列出等式＝＝，解得：v＝，由于r1＞r2，所以v1＜v2，T＝2π，由于r1＞r2，所以T1＞T2.故选C.8.【答案】B【解析】比较物体运动快慢的方法有两种：①相同时间比较位移，路程长运动快；②相同位移比较时间，时间短运动快．为了更好的表示物体运动的快慢，物理学中引入了速度这个物理量，速度等于运动物体在单位时间内通过的位移，故只有步行速度表示运动快慢．9.【答案】C【解析】在下降过程中，弹力向上，位移向下，所以床面对小朋友的弹力做负功，故C正确．10.【答案】B【解析】在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故A,C,D错误，B正确．11.【答案】A【解析】由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定律得mg －F N＝m，解得F N＝mg－m＜mg，故其处于失重状态，A正确，B错误；F N＝mg－m只在小汽车通过桥顶时成立，而其上桥过程中的受力情况较为复杂，C错误；由mg－F N＝m，F N≥0解得v1≤，D错误.12.【答案】C【解析】伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间．伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力．他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，容易测量．13.【答案】BD【解析】由题图知，甲、乙直线的斜率大小不等，且一正一负，所以甲、乙在t1时刻速度相同，加速度大小不等，方向相反．14.【答案】AD【解析】据题意，被困人员实际运动方向为合运动方向，则沿拉绳方向为其中一个分运动方向，另外一个分运动方向与该分运动方向垂直，则将被困人员速度v2分解到沿绳方向v2cosα＝v1，故A选项正确；拉力的瞬时功率为拉力F与拉力方向上速度的乘积，即：P＝Fv2cosα＝Fv1，故D选项正确．15.【答案】AC【解析】根据链条传动特点，A，B，C线速度大小相等，A正确；因为飞轮14齿，大齿盘42齿，说明飞轮转3圈，大齿轮转一圈，则A，B两点的角速度之比为3∶1，B，D错误；根据a ＝，A，B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，C正确．16.【答案】AC【解析】质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgR－W＝mv2，根据公式a＝，可得a＝，A正确，B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，F N－mg＝ma，代入可得，F N＝，C正确，D错误．17.【答案】2∶2∶12∶3∶24∶6∶2(2∶3∶1)【解析】同一皮带上线速度相等，同一轮上角速度相等，v A＝v B，ωA＝ωC，v A＝RωA，v C＝ωC＝，ωB＝ωA＝ωA，则线速度之比v A∶v B∶v C＝2∶2∶1；角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝2 ∶3∶2；因为a＝vω，所以向心加速度之比aA∶aB∶aC＝2∶3∶1.18.【答案】0.42 8.77【解析】题目比较简单，直接根据向心加速度的定义以及角速度和线速度之间的关系可以正确解答本题．线速度：v＝＝m/s＝m/s，角速度与线速度的关系为：v＝ωr，所以：ω＝＝rad/s＝0.42 rad/s向心加速度为：a＝＝m/s2＝8.77 m/s2.22【答案】匀加速直线运动0.5 2【解析】0～1、1～2、2～3、3～4间距：x1＝4 cm，x2＝6 cm，x3＝8 cm，x4＝10 cm，连续相等相间内的位移之差：Δx1＝Δx2＝Δx3＝2 cm，所以小车做匀加速直线运动．根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，有v1＝m/s＝0.5 m/s.由Δx ＝aT2得a＝＝m/s2＝2 m/s2.20.【答案】(1)7.5 m (2)10 m【解析】(1)t1＝1 s，v0＝10 m/s，x1＝v0t1－at解得x＝7.5 m.(2)设卡车经时间t0停下t0＝＝s＝2 st2＝3 s的位移大小等于前2 s内的位移大小x2＝v0t0＋at＝10 m.21【答案】(1)μ＝(2)见解析【解析】(1)a＝＝2.5 m/s2ma＝μmg cosθ－mg sinθ得μ＝故小物块与该种材料间的动摩擦因数为μ＝.(2)不正确．因为随着初速度增大，小物块会滑到水平面，规律将不再符合图象中的正比关系．v0＝4 m/s时，若保持匀减速下滑，则经过x＝＝3.2 m>2.4 m，已滑到水平面．物体在斜面上运动，设刚进入水平面时速度大小为v1：v－v＝2as，t1＝，得v1＝2 m/s，t1＝0.8 s水平面上t2＝＝0.23 s总时间t1＋t2＝1.03 s故小物块从开始运动到最终停下的时间t为1.03 s.21.【答案】(1)m＇＝(2)＝(3)有可能【解析】(1)设A，B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A，B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为ω.由牛顿运动定律，有FA＝m1ω2r1FB＝m2ω2r2FA＝FB设A，B之间的距离为r，又r＝r1＋r2，由上述各式得r＝r1①由万有引力定律，有FA＝G，将①代入得＝GFA令FA＝G比较可得m′＝②(2)由牛顿第二定律，有G＝m1③又可见星A的轨道半径r1＝④由②③④式解得＝⑤(3)将m1＝6ms代入⑤式，得＝代入数据得＝3.5ms⑥设m2＝nms，将其代入⑥式，得＝ms＝3.5ms⑦可见，的值随n的增大而增大，试令n＝2，得ms＝0.125ms<3.5ms⑧若使⑦式成立，则n必大于2，即暗星B的质量m2必大于2ms，由此得出结论：暗星B有可能是黑洞．22.【答案】(1)0.5 (2)1.03 s【解析】(1)物体做匀加速运动L＝at由牛顿第二定律F－F f＝ma解得μ＝＝＝0.5(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律F cos 37°－μ(mg－F sin 37°)＝maa＝－μg＝11.5 m/s2a′＝＝μg＝5 m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有at＝a′t′t′＝t＝2.3t L＝at2＋a′t′2t＝＝s≈1.03 s。