1、邻水实验学校高2017级2018年春高一（下）第三阶段检测物 理 试 题 考试时间：90分钟 满100分一、单项选择题（本大题8小题，每小题4分，共32分在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的）1若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）A航天飞机所做的运动是匀变速曲线运动B航天飞机的速度大小不变，加速度等于零C航天飞机的动能不变，速度时刻变化D航天飞机不断地克服地球对它的万有引力做功2把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车） 编成一组假设动车组运行过程中受到的阻
2、力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（）A120km/hB240km/hC360km/hD480km/h3如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2重力加速度大小为g，则N1N2的值为（）A3mgB4mgC5mgD6mg4下列说法正确的是（）A如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C物体
3、沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒D做匀加速运动的物体，其机械能一定守恒5已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为N，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R则地球的自转周期为（）AT=2BT=2CT=2DT=26如图，一质量为m，长度为L的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距L重力加速度大小为g在此过程中，外力做的功为（）AmgLBmgLCmgLDmgL7如图所示，一段不可伸长的轻绳长度为L，上端固定，下端拴着一个小球，现让小球在水平面内做匀速圆周运动，由于轻绳旋转而“绘制”出一个圆锥面已知这个圆锥体的高为
4、h，重力加速度为g，小球的直径可忽略不计则小球做匀速圆周运动的周期为（）A 2B2C2D28如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）A弹簧的劲度系数为B此时弹簧的弹性势能等于mgh+mv2C此时物体B的速度大小也为vD此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上二、不定项选择题。（本大题4小题，每小题4分，共16分在每小题绐出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合要求，全对得4分
5、，选对但不全得2分，有错或不选得0分）9（4分）某航天飞机在完成空间任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A在轨道上经过A的速度大于经过B的速度B在轨道上运动的周期等于在轨道上运动的周期C在轨道上经过A的速度小于在轨道上经过A的速度D在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度10如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A一直不做功 B一直做正功C一定指向大圆环圆心 D可能背离大圆环圆心11如图所示，质量为m的
6、木箱在水平恒力F推动下，从粗糙斜面的底部A处由静止开始运动至斜面上的B处，获得速度为v，AB之间的水平距离为x、高度差为h，重力加速度为g。则在水平恒力F推动木箱从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A木箱克服重力做的功是mghB合外力对木箱做的功是mv2+mghC推力对木箱做的功是mv2+mghD斜面对木箱做的功是mv2+mghFx12一只排球在距地面某高度的A点被竖直向上抛出，动能为20J，上升达到最大高处后再次经过A点，动能变为10J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，若规定A点为零势能点则在整个运动过程中排球的动能变为12J时，其重力势能的可能值为（）A3JB6JC3JD6J
7、三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共16分）13. （6分）（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分
8、别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是 ，乙的实验错误是 14（10分）图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：A用天平测出重物和夹子的质量B把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源F用秒表测出重物下落的时间G更换纸带，重新进行两次实验（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是 和 图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A
9、、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据可算出（结果保留两位有效数字）：从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为 J打B点时重物的动能为 J（2）试指出造成第（1）问中计算结果不等的原因是 四、计算题。（本大题4小题，共36分(含2分卷面)。求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案） 15（6分）某中子星的质量约为M=3.01030kg，半径约为R=10km，万有引力常量为G=6.671011Nm2/kg2，求：（1）该中子星表面的重力加速度；（2
10、）该中子星的第一宇宙速度16（8分）在光滑的水平地面上有一光滑的半圆轨道BC，半径为R=0.1m，有一个质量为m=1kg的小球，在一恒定的水平拉力F=10N的作用下，由A点静止开始运动到B点时撤去拉力，小球刚好沿半圆轨道运动到最高点C（g=10m/s2）求：（1）小球在B点的速度为多少；（2）AB两点的距离为多大17（8分）在水平路面上行驶的汽车，其额定功率P额=80kW，质量m=2103kg，行驶中实际功率不超过额定功率，且所受阻力大小恒为其重力的0.1倍，地球表面重力加速度g=10m/s2求：（1）汽车在行驶过程中所能达到的最大速度vm；（2）若汽车以a=1m/s2的加速度由静止开始做匀加
11、速直线运动，则匀加速直线运动能维持的时间t是多大18（12分）如图所示，一半径R=0.8m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=0.1kg的小滑块，当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘A点滑落，经光滑的过渡圆管（图中圆管未画出）进入光滑轨道AB，已知AB为光滑的弧形轨道，A点离B点所在水平面的高度h=0.6m；滑块与圆盘间动摩擦因数为=0.5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，滑块可视为质点，最大静摩擦力近似于滑动摩擦力（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）当滑块从圆盘上滑落时，滑块的速度多大；（2）滑
12、块滑动到达B点时速度大小是多少；（3）光滑的弧形轨道与传送带相切于B点，滑块从B点滑上长为5m，倾角为37的传送带，传送带顺时针匀速转动，速度为v=3m/s，滑块与传送带间动摩擦因数也为=0.5，当滑块运动到C点时速度刚好减为零，则BC的距离多远高一下第三次月考物理答案1 【分析】根据匀速圆周运动的性质分析航天飞机在空中受力情况，进而求得加速度、速度、动量及能量的变化情况【解答】解：A、航天飞机做匀速圆周运动，故航天飞机的加速度大小不变，但方向在变，所以不是匀变速曲线运动，故A错误；B、因航天飞机受到的合力不为零，指向地心充当向心力，故加速度不为零，故B错误；C、因速度大小不变，故动能不变；圆
13、周运动的线速度的方向不断变化，所以动量的方向不断变化，故C正确；D、因万有引力始终与运动速度相互垂直，故万有引力不做功，故D错误；故选：C。【点评】本题通过匀速圆周运动考查学生对加速度、动量及能量的理解，要求我们能正确理解以上物理量的意义，注意速度、加速度及动量的矢量性2【分析】当功率一定时，当牵引力等于阻力时，速度达到最大根据P=Fv=fv去求最大速度【解答】解：若开动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120km/h。汽车的功率为P，设每节车厢所受的阻力为f，则有2P=8fv，当开动9节动车带3节拖车时，有9P=12fv，联立两式解得v=360km/h。故C正确，A、B、D错误。故选：C。【
14、点评】解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，以及知道功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大3、【分析】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值【解答】解：设最高点的速度为v2，最低点速度为v1；对由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律可知：mg2R=mv22mv12根据向心力公式可得：最高点时：N2+mg=m最低点时；N1mg=m联立解得：N1N2=6mg； 故选：D。【点评】本题考查机械能守恒定律以及向心力公式，要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下4C5【分析】在赤道上物
15、体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力【解答】解：在北极在赤道：根据题意，有联立解得：，A正确，BCD错误；故选：A。【点评】考查物体受力分析及圆周运动向心力的表达式，明确在两极物体没有向心力6.【分析】由题意可知，发生变化的只有MQ段，分析开始和最后过程，明确重力势能的改变量，根据功能关系即可求得外力所做的功【解答】解：根据功能关系可知，拉力所做的功等于MQ段系统重力势能的增加量；对MQ分析，设Q点为零势能点，则可知，MQ段的重力势能为EP1=；将Q点拉至M点时，重心离Q点的高度h=+=，故重力势能EP2=因此可知拉力所做的功W=EP2EP1=mgl，故A正
16、确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查明确功能关系，注意掌握重力之外的其他力做功等于机械能的改变量，本题中因缓慢拉动，故动能不变，因此只需要分析重力势能即可7【分析】小球做圆周运动靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球做匀速圆周运动的周期【解答】解：小球仅受重力和沿绳子向上的拉力，对小球列牛顿第二定律：mgtan=mr，解得周期为：T=，因为，则有：T=故A正确，B、C、D错误。故选：A。【点评】解决本题的关键知道小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力结合牛顿第二定律进行求解8 【分析】由题，物体B对地面恰好无压力时，物体A下落高度为h，则知此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力m
17、g，弹簧伸长的长度为h，由胡克定律F=kx求解弹簧的劲度系数A与弹簧组成的系统机械能守恒，可求解求得弹簧的弹性势能此时物体B的速度为零根据牛顿第二定律求出A的加速度【解答】解：A、由题可知，此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力，即F=mg，弹簧伸长的长度为x=h，由F=kx得，k=，故A正确；B、A与弹簧组成的系统机械能守恒，则有： mgh=+Ep，则弹簧的弹性势能：Ep=mgh故B错误；C、物体B对地面恰好无压力时，此时B的速度恰好为零。故C错误；D、根据牛顿第二定律对A有：Fmg=ma，F=mg，得a=0故D错误。故选：A。【点评】本题是含有弹簧的问题，运用胡克定律、机械能守恒和牛顿第二定律
18、进行研究，关键要抓住物体B对地面恰好无压力，确定出弹簧的弹力9 【分析】根据万有引力做功情况得到A、B两点速度大小关系；由开普勒第三定律得到周期大小关系；根据飞机运动得到万有引力和向心力的大小关系，从而得到两轨道速度大小关系；根据受力情况，由牛顿第二定律得到加速度【解答】解：A、航天飞机在轨道上从A到B的运动过程，万有引力做正功，故由动能定理可知：在轨道上经过A的速度小于经过B的速度，故A错误；B、航天飞机绕地球运行，由开普勒第三定律可知：轨道半径越大，周期越大，故在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期，故B错误；C、航天飞机在A点时受力不变，在轨道上做圆周运动，万有引力等于向心力；在轨道上
19、做向心运动，故万有引力大于向心力，所以，在轨道上经过A的速度小于在轨道上经过A的速度，故C正确；D、航天飞机在A处受力不变，那么，由牛顿第二定律可知：在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度，故D正确；故选： CD。【点评】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解10 【分析】小环在运动过程中，大环是固定在桌面上的，大环没有动，大环对小环的作用力垂直于小环的运动方向，根据功的定义分析做功情况【解答】解：AB、大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向
20、，所以大环对小环没有做功，故A正确，B错误；CD、小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，故C错误，D正确。故选：AD。【点评】本题考查了功的两要素：第一是有力作用在物体上；第二是物体在力的作用下产生位移，要注意分析物体的运动过程以及受力情况11【分析】重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，WG=mgh；推力是恒力，可以根据W=FLcos求解；合外力对物体所做的功可根据动能定理求解；斜面所做的功我们不好直接求解，但可以通过动能定理求得合外力所做的功，总共有三个力对物体做功，即推力和斜面的作用力
21、还有重力对小车做功，这样就可以求得斜面对物体所做的功。【解答】解：AWG=mgh=mg（hAhB）=mgh，故A正确；B对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得：=，故C错误；C、对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得：，即，所以，推力故功小于mv2+mgh，故C错误。D、力F是恒力，在力的方向上的位移为x，所以W=FLcos=Fx；则由动能定理可知：FxW斜面mgh=；则斜面对木箱做的功是W斜面=mv2+mghFx；故D正确；故选：AD。【点评】本题主要考查了求力做功的几种方法，恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解，该题难度不大，属于基础题。12 【分
22、析】根据能量守恒得，来回过程总克服阻力做功10J，即单程克服阻力做功为5J根据上升过程重力势能的减小量和克服阻力做功的损失的能量得出重力和阻力的关系再结合动能定理分别求出上升过程和下降过程中动能变为12J时重力势能的值【解答】解：由已知条件，来回过程总克服阻力做功2010=10J，即单程克服阻力做功为5J。（1）上升过程，开始重力势能为零，排球克服重力和阻力做功，前者转化为重力势能，最高点处为EPm=205=15J，由此可知重力是阻力的3倍，即G=3F，排球动能为12J时，用于克服重力和阻力做功的能量是2012=8J，设通过的位移长度为S，则GSFS=8J，由G和F关系不难算出GS=6J，所以
23、此时的重力势能是6J。（2）下降过程，重力势能用于克服阻力做功并转化为动能，设通过的位移长度为L，由动能定理得GLFL=12J，不难算出GL=18J，此时的重力势能为：EPmGL=15J18J=3J。即重力势能可能为6J或3J故B、C正确，A、D错误。故选：BC。【点评】本题综合运用了动能定理、能量守恒定律等知识点，知道重力做功与重力势能的关系，重力做功等于重力势能的减小量13. 【分析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最
24、后轨迹应连成平滑的曲线根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材【解答】解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平故A正确B、为了保证小球做平抛运动的初速度相同，则每次从同一位置由静止释放小球故B错误，C正确C、记录小球位置用的木条（或凹槽）不需要严格地等距离下降故D错误E、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触，防止摩擦力作用而改变小球的运动轨迹故E正确F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线相连故F错误故选：ACE（2）在“研究平抛物体的运动”实验时，不需要小球的质量以及小球运动的时间，所以不需要秒表、天平和测力计，为了保证木板所在的平面竖直，需要重锤
25、线故选：C（3）甲图中，可以看出小球的初速度方向斜向上，实验错误是斜槽末端不水平；乙图中，小球运动的轨迹不重合，可知每次静止释放小球的位置不同故答案为：（1）ACE；（2）C；（3）斜槽末端不水平，每次静止释放小球的位置不同【点评】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项在平抛运动的规律探究活动中，不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解14. 【分析】（1）根据实验的原理和注意事项确定实验中不必要的步骤根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度求出B点的瞬时速度，从而得出B点的动能（2）重力势能的减小量与动能增加量不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器
26、的摩擦阻力做功引起的【解答】解：（1）实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不需要测出重物和夹子的质量，故A不需要物体下落的时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表测重物下落的时间，故F不需要故选：A和F从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量Ep=mgh=0.59.80.176J=0.86JB点的速度=1.8m/s，则B点的动能=0.81J（2）第（1）问中计算结果不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功故答案为：（1）A、F，0.86 0.81 （2）由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功【点评】正确解答实验问题的前提是明确
27、实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，会根据纸带求出瞬时速度，从而得出动能的增加量15 【分析】根据万有引力等于重力求出中子星表面的重力加速度根据万有引力提供向心力求出中子星的第一宇宙速度【解答】解：（1）根据得中子星表面的重力加速度为：g=21012m/s2（2）根据得：v=1.4108m/s答：（1）该中子星表面的重力加速度为21012m/s2（2）该中子星的第一宇宙速度为1.4108m/s【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运
28、用16【分析】（1）小球刚好沿半圆轨道运动到最高点C时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出C点的速度小球从B到C的过程，只有重力做功，由机械能守恒定律求出B点的速度（2）对AB过程，由动能定理求求AB间的距离【解答】解：（1）在C点，由牛顿第二定律得：mg=m从B到C的过程，由机械能守恒定律得： 2mgR+=解得 vB=m/s（2）对于AB段，由动能定理得 Fx=解得 x=0.25m答：（1）小球在B点的速度为m/s；（2）AB两点的距离为0.25m【点评】本题考查了圆周运动、机械能守恒定律和动能定理的基本运用，关键要明确圆周运动最高点的临界条件，同时能把握每个过程的物理规律17 【分析】（
29、1）当汽车以额定功率做匀速运动时，速度最大，此时牵引力与阻力大小相等，由牵引力功率公式P=Fvm，求出最大速度；（2）汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动结束，由P=Fv求出匀加速运动的末速度，由v=at公式求解匀加速运动的时间【解答】解：（1）汽车在行驶过程中达到最大速度时牵引力F等于阻力f，则有：F=f f=0.1mg P额=Fvm 得：vm=m/s=40 m/s （2）汽车由静止开始做匀加速直线运动，设末速度为v1，这一过程能维持时间为t，则有：Ff=ma P额=Fv v=at 得：t=20 s 答：（1）汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为40m/s；（2
30、）若汽车以a=1m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则这一过程能维持的时间t是20s【点评】本题是交通工具的启动问题，关键抓住两点：一是汽车运动过程的分析；二是两个临界条件：匀加速运动结束和速度最大的条件18【分析】（1）滑块圆盘上做匀速圆周运动时，由静摩擦力力提供向心力，静摩擦力随着外力的增大而增大，当滑块即将从圆盘上滑落时，静摩擦力达到最大值，根据最大静摩擦力等于向心力列式求解滑块即将滑落时的速度；（2）滑块从A运动到B，只有重力做功，由机械能守恒定律求出B点的速度（3）根据滑块到达B点的速度与传送带速度的关系，分析滑块的运动情况，由牛顿第二定律和运动学公式结合解答或根据动能定理求
31、解【解答】解：（1）滑块在圆盘上做圆周运动时，由静摩擦力充当向心力，当滑块刚从圆盘上滑落时，有 mg=m代入数据，解得：vA=2m/s（2）滑块从A运动到B，只有重力做功，遵守机械能守恒定律，则有 mgh=可得 vB=4m/s（3）设滑块在传送带上滑距离为S1时速度与传送带相同，再上滑距离为S2时速度为零对于滑块从B到速度与传送带相同的过程，由动能定理得：（mgsin37+mgcos37）S1=解得 S1=0.35m滑块速度与传送带相同时，由于mgcos37mgsin37，则滑块继续向上做匀减速运动，由动能定理得 （mgcos37mgsin37）S2=0解得 S2=2.25m故BC间的距离为 S=S1+S2=2.6m答：（1）当滑块从圆盘上滑落时，滑块的速度是2m/s；（2）滑块滑动到达B点时速度大小是4m/s；（3）BC的距离是2.6m【点评】本题关键把物体的各个运动过程的受力情况和运动情况分析清楚，然后结合向心力知识、动能定理等规律进行研究- 13 -
