2023-2024 学年上期高二年级10月月考试题
物理学科(答案)
单项选择题:1-5 ADDAC 6-7CD
多项选择题:8-10 BD BD BCD
11. (1) d
2m g
实验题: 【答案】 t (2) m gL
1 (m m )( d )21 2 1 2 t (3)
1
m1 m2
12. 0.1; 2.5; 0.15; 10cm, 1.25cm
2v tan 3v tan 2v R tan
解答题:13.【解析】(1) 0 ;(2) 0 ;(3) 0
t 2 RtG t
(1)小球做平抛运动过程中,
1 2
水平方向,有 x v0t 竖直方向,有 y gt2
y 2v tan
由几何知识可得 tan 联立解得 g 0
x t
(2)对于星球表面质量为 m0的物体,有
G Mm0 4 3 M 3v0 tan
R2
m0g V R 所以 3 V 2 RtG
(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度,故
G Mm v
2
G Mm mg 2v R tan 解得: 0
R2
m v
R R2 t
14.【解析】(1)小滑块从 A→B→C→D过程中,由动能定理得
mg(h1-h2) 1-μmgx= mvD2-02
代入数据得:vD=3 m/s
(2)小滑块从 A→B→C过程中,由动能定理得
mgh 11-μmgx= mv2 C
2
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{#{QQABDRYiIUQgogCgoQBIBAAAAAAhhCCUQwwUGCQCCgIgQEkQAkEAAGCAKCoAOoBOAhABAAoMAoAAIABwFQAFBAABAA=A}#=}#}
代入数据得:vC=6 m/s
小滑块沿 CD段上滑的加速度大小 a=gsinθ=6 m/s2
vC
小滑块沿 CD段上滑到最高点的时间 t1= =1 sa
由对称性可知,小滑块从最高点滑回 C点的时间 t2=t1=1 s
故小滑块第一次与第二次通过 C点的时间间隔 t=t1+t2=2 s
(3)对小滑块运动全过程应用动能定理,设小滑块在水平轨道上运动的总
路程为 x 总.有 mgh1=μmgx 总
将 h1、μ代入得 x 总=8.6 m
故小滑块最终停止的位置距 B点的距离为
2x-x 总=1.4 m
15.【解析】(1)设 A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为 vA、vB,取向右为正方
向,由动量守恒定律得 mA mB v mAvA mBvB
1
A N 2向 运动的过程,运用动能定理得 mAgs 0 m v2 A A
1 2 1 2 1 2
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为Ep mAvA mBvB mA m2 2 2 B v
解得 vA=3m/s ; vB 3m/s ;Ep=24J
(2)滑块 A在皮带上向右减速到 0后向左加速到与传送带共速,之后随传送带
m
t A
g 2
向左离开,设相对滑动时间为 ,滑块 A加速度大小为 a g 2.5m/smA
由运动学公式得
v v a t vA vx 1 1 A A t x带 ( v1) t2
滑块与传送带间的相对滑动路程为 s1 xA x带
在相对滑动过程中产生的摩擦热Q mAgs1 联立解得Q 32J
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{#{QQABRDYIiUQgogCgoQBIBAAAAAAhhCCUQwwUGCQCCgIgQEkQAkEAAGCAKCoAOoBOAhABAAoMAoAAIABwFQAFBAABAA=A}#=}#}郑州市第四十七高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试题
一、单项选择题(本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.下列说法正确的是( )
A.物体瞬时速度的方向就是它动量的方向
B.质量不变的物体动能改变,动量不一定改变
C.物体的动量改变,动能一定改变
D.物体所受合力的冲量越大,它的动量就越大
2.如图所示各种情境下,关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.图甲中,火箭匀速升空过程机械能守恒,加速升空过程机械能增加
B.图乙中,物体机械能守恒
C.图丙中,物块机械能守恒
D.图丁中,两小车组成的系统机械能不守恒,两小车和弹簧组成的系统机械能守恒
3.关于生活中的圆周运动,下列说法正确的是( )
A.如图甲,物体随水平圆盘匀速转动时,受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B.如图乙,物体在水平面上做圆周运动,若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动,则一定是因为物体的速度突然变大了
C.如图丙,火车转弯时,为避免轮缘与内外轨发生侧向变压,倾角 应根据火车的质量设计
D.如图丁,小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动,过最低点C时小球对轨道的压力最大
4.质量为 2 kg 的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度大小为 5 m/s
B.2 s 末质点速度大小为 6 m/s
C.质点做曲线运动的加速度大小为 2 m/s2
D.质点初速度的方向与合外力方向垂直
5.卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整,如图所示,某次发射任务中先将卫星送至近地轨道,然后再控制卫星进入椭圆轨道,最后进入预定圆形轨道运动。图中O点为地心, A点是近地轨道和椭圆轨道的交点, B 点是远地轨道与椭圆轨道的交点,远地点 B 离地面高度为6R( R 为地球半径)。设卫星在近地轨道运动的周期为T ,下列说法正确的是( )
A.控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速
B.卫星在近地轨道与远地轨道运动的速度之比为 :1
C.卫星从 A点经 4T 的时间刚好能到达 B 点
D.卫星在近地轨道通过 A点的加速度小于在椭圆轨道通过 A 点时的加速度
6.如图甲所示,质量为 m 的物块放在光滑的水平面上,从 t=0 时刻,在水平拉力作用下由静止开始运动,拉力的功率随时间变化如图乙所示,则 t = t0时刻物块的速度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,物体 A、B 将一轻弹簧(不与 A、B 拴接)挤压后用线系住,静止在水平面上,A、B 的质量之比为 2 :1,A、B 与水平面间的动摩擦因数之比为 1 :2。现将线烧断,则( )
A.A、B 组成的系统动量不守恒 B.弹簧刚恢复原长时,B 速度达到最大
C.弹簧刚恢复原长时,A、B 动能相等 D.A、B 同时停止运动
二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每个小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对的得 6 分,漏选得 3 分,有多选,错选的不得分)
8.如图,甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出,分别落到斜面上的 A、B两点,OB 9OA,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1: 2
B.甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度的方向相同
C.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为2 :1
D.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同
9. 如图所示,倾角 37°的粗糙斜面体固定在水平面上,一轻质弹簧放在斜面上,下端固定,弹簧处于自然状态。质量为 1 kg 的物块(可视为质点)从斜面上某点由静止释放,物块向下运动 1 m 时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为 2 J,物块继续向下压缩弹簧 0.1 m 时动能达到最大。取重力加速度 g=10 m/s2,sin37°=0.6、cos 37°=0.8。则下列说法正确的是( )
A.物块与斜面间的动摩擦因数为 0.25
B.弹簧的劲度系数为 20 N/m
C.从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能全部转化为摩擦产生的内能
D.物块以一定初速度开始向下运动,向下运动过程中动能最大的位置仍不变
10.小明每天骑电瓶车上下班,电瓶车的铭牌如下表所示。已知小明的体重为 60 kg,小明骑电瓶车行驶时整体所受阻力的大小恒为 160 N。下列说法正确的是( )
A.电瓶车以匀加速和恒定功率两种模式启动最终达到的最大速度不同
B.若小明 1 m/s2的加速度匀加速启动电瓶车,匀加速阶段电瓶车能达到的最大速度为 2.5 m/s
C.若小明以 1 m/s2的加速度匀加速启动电瓶车,匀加速阶段电瓶车的牵引力做的功为 1000 J
D.若小明以额定功率启动电瓶车,当电瓶车的速度大小为 4 m/s 时,其加速度大小为 0.25 m/s2
三、实验题(本题共 2 小题,第一小题小题 8 分,第二小题 10 分,共 18 分)
11.(8 分)验证机械能守恒的实验
如图放置实验器材,接通电源,释放托盘与砝码,并测得:
a.遮光片长度 d
b.遮光片小车到光电门长度 l
c.遮光片小车通过光电门时间 t
d.托盘与砝码质量 m1,小车与遮光片质量 m2
备注:连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行;遮光片与小车位于气垫导轨上(视为无摩擦力)则:
(1)小车通过光电门时的速度为_________;
(2)从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统重力势能减少量为_________,动能增加量为_________;
(3)改变l,做多组实验,做出如图以l为横坐标。以()2为纵坐标的图像,若机械能守恒成立,则图像斜率为_________。
12.(10 分)在“研究平抛运动”的实验中,用频闪照相机拍摄小球 P 某次平抛运动的轨迹,并将相关数据记录在一张印有小方格的纸上,小方格的边长为 L= 10cm 。小球 P 运动途经的几个位置如图中的 a、b、c、d 所示。重力加速度 g 取10m / s2 ,则相邻两位置之间的时间间隔为______s,小球 P 经过 b 位置时速度大小为______m/s。若以 a 位置为坐标原点,水平向右为 x 轴正向,竖直向下为 y 轴正向,则小球 P 从拋出点运动至 b 位置所用时间为______s,抛出点的坐标为(______cm,______cm)。
四、解答题(本题共 3 小题,第一小题小题 10 分,第二小题 12 分,第三小题 14 分,共 36 分)
13.(10 分)宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P 点,沿水平方向以初速度 v0抛出一个小球,测得小球经时间 t 落到斜坡另一点 Q 上,斜坡的倾角为α,已知该星球的半径为 R,引力常量为 G,球的体积公式是V=R3。求:
(1)该星球表面的重力加速度 g;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度。
14.(12 分)如图所示装置由 AB、BC、CD 三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道 AB、CD 段是光滑的,水平轨道 BC 的长度 S=5 m,轨道 CD 足够长且倾角θ=37°,A、D 两点离轨道 BC 的高度分别为 h1=4.30 m、h2=1.35 m.现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放.已知小滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小滑块第一次到达 D 点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过 C 点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距 B 点的距离.
15.(14 分)如图所示,足够长的光滑水平台面 M 距地面高 h =0.80 m,平台右端紧接长度L=5.4m 的水平传送带 NP,A、B 两滑块的质量分别为 mA=4 kg、mB=2 kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度 v=1m/s 向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后 A 继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了 1.8 m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10 m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能 Ep;
(2)若在滑块 A 冲到传送带时传送带立即以速度 v1=1m/s 逆时针匀速运动,求滑块 A 与传送带系统因摩擦产生的热量 Q;