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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大版必修2物理下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、在如圖所示的傳動裝置中,內(nèi)輪a和外輪b的轉(zhuǎn)軸分別過各自圓心O、O?且垂直紙面。輪a通過摩擦帶動輪b做無相對滑動的轉(zhuǎn)動;則兩輪()
A.轉(zhuǎn)動方向相同,周期相等B.轉(zhuǎn)動方向相反,周期相等C.轉(zhuǎn)動方向相同,周期不等D.轉(zhuǎn)動方向相反,周期不等2、如圖所示,某人在沿直線勻速行駛的火車車廂中面對車窗觀察到雨滴下落時與豎直方向的夾角為θ,已知車窗外無風(fēng),火車速度為v1,雨滴對地速度為v2;則。
A.v1水平向他的右手方向,v2豎直向下,且v1=v2tanθB.v1水平向他的左手方向,v2豎直向下,且v1=v2tanθC.v1水平向他的右手方向,v2與豎直方向成θ角向左下,且v1=v2cosθD.v1水平向他的左手方向,v2與豎直方向成θ角向左下,且v1=v2cosθ3、如圖所示,“火星”探測飛行器P繞火星做勻速圓周運動,若“火星”探測飛行器某時刻的軌道半徑為r,探測飛行器P觀測火星的最大張角為β;下列說法正確的是()
A.探測飛行器P的軌道半徑r越大,其周期越小B.探測飛行器P的軌道半徑r越大,其速度越大C.若測得周期和張角,可得到火星的平均密度D.若測得周期和軌道半徑,可得到探測器P的質(zhì)量4、已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是()A.衛(wèi)星距地面的高度為B.衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為D.衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度5、如圖,游樂場中,從高處P到水面Q處有三條不同的光滑軌道,圖中甲和丙是兩條長度相等的曲線軌道,乙是直線軌道。甲、乙、丙三小孩沿不同軌道同時從P處自由滑向Q處;下列說法正確的有()
A.甲的切向加速度始終比丙的小B.因為乙沿直線下滑,所經(jīng)過的路程最短,所以乙最先到達Q處C.雖然甲、乙、丙所經(jīng)過的路徑不同,但它們的位移相同,所以應(yīng)該同時到達Q處D.甲、乙、丙到達Q處時的速度大小是相等的6、如圖,質(zhì)量為M的盒子里面有一個質(zhì)量為m的小物塊。已知盒子在恒定拉力F(豎直向上)的作用下向上做初速度為零的勻加速直線運動,不計空氣阻力,重力加速度為g;下列正確的是()
A.在盒子上升h高度的過程中,小物塊的機械能增加了B.在盒子上升t時間的過程中,盒子底部對小物塊的沖量大小為C.在盒子上升h高度時,由于碰到障礙物而突然停止運動,此后小物塊繼續(xù)上升且恰好沒有碰到盒子上板,那么盒子內(nèi)部空間的高度D.在盒子和小物上升的過程中,若F突然反向,則此時盒子的加速度大小為7、如圖所示,可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的剛性輕質(zhì)支架兩端分別固定質(zhì)量為5m、6m的小球A、B,支架兩條邊的長度均為L,用手將B球托起至與轉(zhuǎn)軸O等高,此時連接A球的細桿與豎直方向的夾角為重力加速度大小為g;現(xiàn)突然松手,兩小球在擺動的過程中,下列說法正確的是()
A.A球與轉(zhuǎn)軸O等高時的動能為B.B球下降的最大高度為LC.A球的最大動能為D.B球的最大動能為8、小明坐在水平轉(zhuǎn)盤上;與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動.關(guān)于小明的運動狀態(tài)和受力情況,下列說法正確的是()
A.角速度不變B.線速度不變C.向心加速度不變D.所受合力為零評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、如圖,兩不同質(zhì)量的小球P、Q從同一高度分別水平拋出,都落在了傾角的斜面上的A點;其中小球P垂直打到斜面上,則()
A.兩球從拋出到落到A點時間相等B.兩球落到A點時重力的功率相等C.小球P、Q水平拋出的速度之比為9:8D.小球P、Q落到A點時的速度之比為3:410、某緩沖裝置的理想模型如圖所示;勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力為定值.輕桿向右移動不超過L時,裝置可安全工作.若一小車分別以初動能Ek1和Ek2撞擊彈簧,導(dǎo)致輕桿分別向右移動L/4和L.已知裝置安全工作時,輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面間的摩擦.比較小車這兩次撞擊緩沖過程,下列說法正確的是。
A.小車撞擊彈簧的初動能之比為1:4B.系統(tǒng)損失的機械能之比為1:4C.兩次小車反彈離開彈簧的速度相同D.兩次小車反彈離開彈簧的速度不同11、如圖所示,斜面傾角為θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出,小球到達斜面經(jīng)過的時間為t,重力加速度為g;不計空氣阻力,則()
A.若小球以最小位移到達斜面,則B.若小球能擊中斜面中點,則C.若小球能擊中斜面中點,則D.若小球垂直擊中斜面。則12、關(guān)于兩個分運動的合運動,下列說法中正確的是()A.兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動B.兩個直線運動的合運動一定是直線運動C.合運動的速度一定大于分運動的速度D.合運動的位移大小可能小于分運動的位移大小13、2021年5月15日;我國“天問”一號火星探測器在火星上成功軟著陸,這是我國航天事業(yè)又一個具有里程碑意義的進展,圖中甲;乙是“天問”一號著陸器的運動示意圖,關(guān)于“天問”一號探測器的發(fā)射和著陸,下列說法正確的是()
A.著陸器按如圖甲的樣子沿箭頭方向飛向火星比按如圖乙更能有效減速B.火星探測器的發(fā)射速度在第一宇宙速度至第二宇宙速度之間C.著陸器向火星著陸的過程中使用降落傘,說明火星上有大氣層D.盡管地球距火星非常遙遠,科學(xué)家們還是可以同步操控火星著陸器著陸14、隨著“嫦娥奔月”夢想的實現(xiàn),我國不斷刷新深空探測的“中國高度”。嫦娥衛(wèi)星整個飛行過程可分為三個軌道段:繞地飛行調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段、繞月飛行軌道段。我們用如圖所示的模型來簡化描繪嫦娥衛(wèi)星飛行過程,假設(shè)調(diào)相軌道和繞月軌道的半長軸分別為a、b,公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2關(guān)于嫦娥衛(wèi)星飛行過程;下列說法正確的是()
A.嫦娥衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行的速度應(yīng)不大于11.2km/sB.C.從調(diào)相軌道切入到地月轉(zhuǎn)移軌道時,衛(wèi)星在P點必須加速D.從地月轉(zhuǎn)移軌道切入到繞月軌道時,衛(wèi)星在Q點必須減速15、理論分析表明,天體的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。黑洞是一種密度極大、引力極大的天體,以至于光都無法逃逸。當(dāng)某種天體的第二宇宙速度至少為光速c時,這種天體就成為黑洞,如圖所示。若某黑洞的質(zhì)量為M,引力常量為G;則下列說法正確的有()
A.該黑洞的第一宇宙速度至少為cB.該黑洞的最大半徑為C.由題中已知量可以求出該黑洞的最大密度D.如果某天體繞該黑洞做線速度為v、角速度為的勻速圓周運動,則有M=16、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星,圍繞某恒星A做圓周運動,“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R,已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是()A.恒星A的密度B.行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C.行星“HAT-P-1”繞恒星A運行的周期D.繞“HAT-P-1”運行的衛(wèi)星的最小周期17、如圖,將質(zhì)量為2.5m的重物系在輕繩的一端,放在傾角為的固定光滑斜面上,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán),輕繩繞過光滑輕小定滑輪,環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,定滑輪與直桿的距離為d,桿上的A點與定滑輪等高,桿上的B點在A點正下方距離為處,輕繩繃直,系重物段輕繩與斜面平行,不計一切摩擦阻力,輕繩、桿、斜面足夠長,重力加速度為g,現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放;下列說法正確的是()
A.環(huán)從A點釋放時,環(huán)的加速度大小為gB.從A到B,環(huán)重力勢能的減少量等于重物機械能的增加量C.環(huán)下降到最低點時,下降的高度為D.環(huán)到達B處時,環(huán)的速度大小為評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)18、小船在靜水中的速度是6m/s,河水的流速是3m/s,河寬60m,小船渡河時,船頭指向與河岸垂直,它將在正對岸的____游_____m處靠岸,過河時間t=____s.如果要使實際航線與河岸垂直,船頭應(yīng)指向河流的___游,與河岸所成夾角α=___,過河時間t′=_____s.19、起重機將質(zhì)量為100kg的物體從地面提升到10m高處。取在這個過程中,重力做______(填“正功”或“負功”),重力勢能變化了_______J。20、、一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行,某一時刻正好處于地心和月心的連線上,衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1.已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1,則該處到地心與到月心的距離之比約為___________.21、河寬420m,船在靜水中的速度為4m/s,水流速度是3m/s,則過河的最短時間為___________s,最小位移為___________m。22、判斷下列說法的正誤。
(1)地球是整個宇宙的中心,其他天體都繞地球運動。(____)
(2)太陽系中所有行星都繞太陽做橢圓運動,且它們到太陽的距離都相同。(____)
(3)同一行星沿橢圓軌道繞太陽運動,靠近太陽時速度增大,遠離太陽時速度減小。(____)
(4)行星軌道的半長軸越長,行星的周期越長。(____)
(5)開普勒第三定律中的常數(shù)k與行星無關(guān),與太陽也無關(guān)。(____)評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)23、如圖所示,在一內(nèi)壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內(nèi),其管道口徑很小,環(huán)半徑為R(比管道的口徑大得多)。一小球直徑略小于管道口徑,可視為質(zhì)點。此時小球滑到達管道的頂端,速度大小為重力加速度為g。請作出小球的受力示意圖。
24、圖甲為拋出的石子在空中運動的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運動軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點的受力方向和速度方向.(不計空氣阻力)
25、一個物體在光滑水平面上運動,其速度方向如圖中的v所示。從A點開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進的方向看,下同)的合力。到達B點時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同。達到C點時,合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標(biāo)出B點、C點和D點。
26、在圖的實驗中,假設(shè)從某時刻()開始,紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10與此同時,玻璃管向右沿水平方向勻加速平移,每1s內(nèi)的位移依次是4122028在圖所示的坐標(biāo)系中,y表示蠟塊在豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,時蠟塊位于坐標(biāo)原點。請在圖中標(biāo)出t等于1s;2s、3s、4s時蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評卷人得分五、實驗題(共4題,共20分)27、某組同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律;實驗中,讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落,打點計時器在紙帶上打下一系列點.
(1)他們拿到了所需的打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物,此外還需要__________.(選填選項前的字母)
A.交流電源。
B.毫米刻度尺。
C.天平及砝碼。
D.秒表。
(2)先接通打點計時器的電源,再釋放重物,打出的某條紙帶如圖2所示,O是紙帶靜止時打出的點,A、B、C是標(biāo)出的3個計數(shù)點,測出它們到O點的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm,其中有一個數(shù)值在記錄時有誤,是__________(選填選項前的字母)
A.
B.
C.
(3)已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.為了驗證機械能守恒定律,需要將重錘動能的增加量m與重錘重力勢能的減少量__________進行比較.(選填選項前的字母)
A.
B.
C.
(4)他們在紙帶上選取多個計數(shù)點,分別測量它們到起始點O的距離h,計算對應(yīng)各計數(shù)點的重物速度v,描繪出圖像,如下圖所示,正確的是__________.(選填選項前的字母)
(5)推導(dǎo)題(4)中圖線的斜率表達式___________(所需物理量自行設(shè)定)28、在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中,某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖甲所示的裝置,他們選用的砝碼質(zhì)量為m,稱得小車的質(zhì)量為M;把紙帶連在小車上,細線跨過滑輪并掛上砝碼,讓小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。請回答下列問題∶
(1)要讓砝碼的重力近似等于小車的拉力,砝碼的質(zhì)量應(yīng)___________小車的質(zhì)量;
A.遠大于B.近似等于C.遠小于。
(2)要讓細線的拉力近似等于小車的合力,實驗前________平衡摩擦力;
A.需要B.不需要。
(3)若遵循(1)(2)步驟進行某次實驗,得到以拉力做功W為縱坐標(biāo),以速度的平方v2為橫坐標(biāo)的W-v2圖像如圖丙所示,則圖像不經(jīng)過原點主要原因是____________________。29、用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器,打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
(1)除圖1中所示的裝置之外,還必須使用的器材是______;
A.直流電源;天平(含砝碼)
B.直流電源;刻度尺。
C.交流電源;天平(含砝碼)
D.交流電源;刻度尺。
(2)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖1所示安裝好實驗器材并連接好電源。
B.先打開夾子釋放紙帶;再接通電源開關(guān)打出一條紙帶。
C.測量紙帶上某些點間的距離。
D.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______(選填步驟前的字母);
(3)如圖2所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,通過測量并計算出點A距起始點O的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,若相鄰兩點的打點時間間隔為T,重錘質(zhì)量為m,根據(jù)這些條件計算重錘從釋放到下落OC距離時的重力勢能減少量ΔEp=______,動能增加量ΔEk=_______;在實際計算中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能,其原因主要是___________;
(4)某同學(xué)利用圖2中紙帶,先分別測量出從A點到B、C、D、E、F、G點的距離h(其中F、G點為E點后連續(xù)打出的點,圖中未畫出),再計算打出B、C、D、E、F各點時重錘下落的速度v和v2,繪制圖像,如圖3所示,并求得圖線的縱軸截距b和斜率k。
①請說明如何根據(jù)圖像驗證重錘下落過程機械能是否守恒?_____________;
②假設(shè)上述實驗操作中不受一切阻力影響,此時繪制的圖線的縱軸截距b和斜率k與b、k的關(guān)系最可能的是______。
A.b>b,k>kB.b<b,k=kC.b<b,k<kD.b=b,k>k
(5)某同學(xué)認為要驗證機械能守恒,必須選擇第1、2兩點間距離約為2mm的紙帶進行數(shù)據(jù)處理,你認為他的觀點是否正確,請說明理由______。30、某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計了如下實驗;他的操作步驟如下:
(1)按圖連接實驗裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg。
(2)釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f=50Hz);打出條紙帶。
(3)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,如圖所示。把打下的第一點記作0,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m。他把鉤碼重力作為小車所受合力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2),算出打下“0”點到打下“5”點這一過程中合力做功W=____J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),此過程的動能改變量的表達式為Ek=______(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式),算得Ek=0.125J。
(4)此次實驗探究的結(jié)果偏差很大,沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的變化”這一結(jié)論。通過反思,他認為產(chǎn)生較大偏差的原因如下,其中可能的是___________。
A.沒有平衡摩擦力;使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多。
B.鉤碼質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量;使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多。
C.先釋放小車后接通打電計時器;使得動能變化量的測量值比真實值偏小。
D.計算“5”點的瞬時速度時,兩計數(shù)點間時間間隔誤取了0.08s評卷人得分六、解答題(共3題,共24分)31、汽車質(zhì)量為m=2×103kg;沿平直的路面以恒定功率20kW由靜止出發(fā),經(jīng)過60s,汽車達到最大速度20m/s.設(shè)汽車受到的阻力恒定.求:
(1)阻力的大小.
(2)這一過程牽引力所做的功.
(3)這一過程汽車行駛的距離.32、如圖所示,光滑圓弧軌道BCD固定在豎直面內(nèi),圓心為O,半徑R=0.5m,半徑OB、OD與豎直方向的夾角均為θ=37°,長為L=2m的固定光滑斜面AB下端與光滑的圓弧軌道相切于B點,傾斜傳送帶DE表面下端與圓弧軌道相切于D點,傳送帶以v=1.6m/s的速度沿順時針轉(zhuǎn)動。一個質(zhì)量m=0.10kg的物塊P從斜面上端A點無初速下滑,物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2;傳送帶足夠長,忽略空氣阻力。求:
(1)物塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點C時;對軌道的壓力大??;
(2)物塊沿傳送帶向上運動的最大距離;
(3)物塊第二次在光滑斜面上運動的時間為多少。
33、在一次抗洪搶險活動中,解放軍某部利用直升機搶救一重要物體,靜止在空中的直升機,其電動機通過吊繩(質(zhì)量不計)將物體從地面豎直吊到機艙里。已知物體的質(zhì)量為繩的拉力不能超過電動機的最大輸出功率為為盡快把物體安全救起,操作人員采取的辦法是,先讓吊繩以最大的拉力工作一段時間,達到最大功率后電動機就以最大功率工作,再經(jīng)過物體到達機艙時恰好達到最大速度重力加速度求:
(1)物體剛到達機艙時的速度大小
(2)勻加速階段上升的高度
(3)電動機以最大功率工作時物體上升的位移
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
輪a通過摩擦帶動輪b做無相對滑動的轉(zhuǎn)動,則兩輪轉(zhuǎn)動線速度相同,轉(zhuǎn)動方向相同,由
可知,轉(zhuǎn)動半徑不等,故周期不等,故選C。2、B【分析】【詳解】
雨滴對地豎直下落,相對火車向右下方運動,說明火車對地向人的左手方向運動;則v1=v2tanθ;B正確;ACD錯誤.
故選B.3、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)
可得
因此軌道半徑r越大;周期越大,故A錯誤;
B.根據(jù)
可得
軌道半徑r越大;速度越小,故B錯誤;
C.若測得張角為如圖。
則可求出火星的半徑
若測出飛行器P運行的周期T,根據(jù)
可得火星的的質(zhì)量
因此火星的密度
故C正確;
D.由ABC中公式可知:探測器圍繞火星做圓周運動的表達式中,探測器的質(zhì)量m兩邊約去了;所以無法得到探測器P的質(zhì)量,故D錯誤。
故選C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.萬有引力提供向心力
r為軌道半徑,得
而衛(wèi)星到地表的高度
A錯誤;
B.第一宇宙速度為
第一宇宙速度是最大的圓軌道運行速度;所以衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度,B錯誤;
C.衛(wèi)星運行時受到的向心力大小是
C錯誤;
D.根據(jù)
地表重力加速度為
根據(jù)
衛(wèi)星運行的向心加速度
衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度;D正確。
故選D。5、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)受力分析及牛頓第二定律知;甲的切向加速度先比丙的小,后比丙的大,故A錯誤;
BCD.由于是光滑軌道,小孩在此過程中,只有重力做功,故由動能定理得由此可知甲、乙、丙到達Q處時的速度大小是相等的;故D正確;由于甲;乙、丙三者位移相同,最后的速度相等,以及三者加速度的關(guān)系,可做出三者的速度—時間圖象如下圖所示。
由此圖可知丙最先到達Q處;故B;C錯。
故選D。6、D【分析】【詳解】
A.由功能關(guān)系可知;拉力所做的功等于盒子與小物塊機械能的增加量之和,故A錯誤;
B.由于小物塊隨盒子做勻加速直線運動,則盒子底部對小物塊的作用力大于小物塊的重力,所以沖量大于故B錯誤;
C.在盒子上升h高度時,盒子與小物塊的速度為
由于碰到障礙物而突然停止運動,此后小物塊繼續(xù)上升,則有即
故C錯誤;
D.由牛頓第二定律有,盒子的加速度大小為
故D正確。
故選D。7、D【分析】【詳解】
根據(jù)題意可知,小球A、B共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,由于轉(zhuǎn)動半徑相等,則小球A、B線速度相等,轉(zhuǎn)動過程中只有重力做功,小球A、B組成系統(tǒng)機械能守恒,由于
可得
A.根據(jù)題意,設(shè)A球與轉(zhuǎn)軸O等高時的速度為由動能定理有
解得
則A球與轉(zhuǎn)軸O等高時的動能為
故A錯誤;
B.根據(jù)題意,當(dāng)小球B下降到最低點時,小球A、B的速度為零,設(shè)小球B向下轉(zhuǎn)動的角度為則小球A向上轉(zhuǎn)動的角度也為如圖所示。
由系統(tǒng)的機械能守恒定律有
解得
則小球B下降的最大高度為
故B錯誤;
CD.根據(jù)題意,當(dāng)小球B向下轉(zhuǎn)動的角度為時,即小球A向上轉(zhuǎn)動的角度也為則由動能定理有
由數(shù)學(xué)知識解得,當(dāng)
時,小球A、B的動能之和有最大值為
由于小球A、B速度的大小相等,則有
故C錯誤;D正確。
故選D。8、A【分析】【詳解】
A.勻速圓周運動過程中;角速度恒定不變,A正確;
B.勻速圓周運動過程中;線速度大小恒定不變,方向在變,B錯誤;
C.勻速圓周運動過程中;向心加速度大小恒定不變,方向時刻在變,向心加速度在變化,C錯誤;
D.勻速圓周運動,加速度不為零,根據(jù)牛頓第二定律可得,合力不為零,D錯誤.二、多選題(共9題,共18分)9、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.平拋運動豎直方向分運動為自由運動,根據(jù)得。
可知,由于下落高度相等,則兩球從拋出到落到A點時間相等;
B.由于運動時間相等,重力的功率等于重力與豎直方向的分速度的乘積;即。
可知;由于兩球質(zhì)量不同,重力的功率不同,故B錯誤;
C.對球Q有。
解得。
球P垂直打在斜面上;則有。
故C正確;
D.小球P落到A點時的速度。
小球Q落到A點時的速度。
小球P、Q落到A點時的速度之比為。
故D錯誤。
故選AC。10、B:C【分析】【詳解】
試題分析:A、小車把彈簧壓縮到時,兩者一起推動桿向右減速運動,這個過程中,桿受到的摩擦力不變,彈簧的壓縮量x先增大,到車與桿的速度相等時x保持不變,直到桿的速度減為0,這一過程中,小車的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和克服摩擦力做功;則有:因輕桿的位移之比為:1:4;故克服摩擦力做功之比為1:4;而彈簧的彈性勢能相等;故初動能之比不等于1:4;故A錯誤;B;對系統(tǒng)來說,重力及彈力之外的其他力做功等于損失的機械能;由A的分析可知,系統(tǒng)損失的機械能之比為1:4;故B正確;C、由于彈簧的壓縮量相同,故具有的彈性勢能相同;則由機械能守恒定律可知,小車反彈離開彈簧的速度相等;故C正確,D錯誤;故選BC.
考點:本題考查了動能定理的應(yīng)用;功的概念.11、A:C【分析】【詳解】
A.若小球以最小位移到達斜面,則位移垂直于斜面,根據(jù)平拋規(guī)律
根據(jù)幾何關(guān)系可知
聯(lián)立解得
故A正確;
BC.若小球擊中斜面中點,根據(jù)幾何關(guān)系
解得
故B錯誤;C正確;
D.若小球垂直擊中斜面,則速度垂直于斜面,根據(jù)幾何關(guān)系
解得
故D錯誤;
故選AC。12、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.兩個勻速直線運動的合運動一定是直線運動;因為合加速度為零,具有合速度,做勻速直線運動,故A正確;
B.兩個直線運動的合運動不一定是直線運動.如平拋運動;故B錯誤;
C.根據(jù)平行四邊形定則知;合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能與分速度相等,故C錯誤;
D.根據(jù)平行四邊形定則知;合位移可能比分位移大,可能比分位移小,可能與分位移相等,故D正確。
故選AD。13、A:C【分析】【詳解】
A.著陸器按如圖甲的樣子沿箭頭方向飛向火星;空氣阻力垂直于接觸面,沿著陸器運動的反方向即空氣阻力與重力的合力向上起減速的效果,圖乙的阻力垂直于接觸面,其阻力豎直方向上的分力與重力的合力起減速效果,相對比可知圖甲更能有效減速,A正確;
B.由于“天問”一號火星探測器需要到達火星;因此最終會脫離地球的引力束縛,其發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度,B錯誤;
C.著陸器向火星著陸的過程中使用降落傘;根據(jù)牛頓第二定律可知,減速下降是利用了大氣層的阻力,說明火星上有大氣層,C正確;
D.地球與火星距離遙遠;只能靠著陸巡視器全程自主控制:著陸時,火星和地球的距離達到3.2億千米,無線電信號一來一往大約35分鐘,地面不可能直接遙控,所有動作觸發(fā)條件的測量;判斷,所有動作的執(zhí)行,包括最后階段通過拍攝著陸區(qū)的圖像并選擇滿足條件的著陸點,均是自主測量、自主判斷、自主控制,D錯誤。
故選AC。14、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.地球的第二宇宙速度是11.2km/s;達到此值時,衛(wèi)星將脫離地球的束縛,繞太陽運動,故嫦娥三號在地月轉(zhuǎn)移軌道上的運行速度不可能大于11.2km/s,故A正確;
B.根據(jù)開普勒第三定律可知
與地球的質(zhì)量有關(guān)
與月球的質(zhì)量有關(guān),則
故B錯誤;
C.從調(diào)相軌道切入到地月轉(zhuǎn)移軌道時,做離心運動,所以衛(wèi)星在P點必須加速;故C正確;
D.從地月轉(zhuǎn)移軌道切入到繞月軌道時,做近心運動,所以衛(wèi)星在Q點必須減速;故D正確;
故選ACD。15、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)某種天體的第二宇宙速度v2至少為光速c時;根據(jù)。
第一宇宙速度v1至少為故A錯誤;
B.設(shè)繞黑洞運動的天體的質(zhì)量為m;根據(jù)萬有引力提供向心力有。
可得黑洞的半徑最大為。
故B正確;
C.半徑有最大值;則密度有最小值,可以求解最小密度,故C錯誤;
D.如果某天體繞該黑洞做線速度為v、角速度為ω的勻速圓周運動;則軌道半徑為。
根據(jù)萬有引力提供向心力有。
則有。
故D正確。
故選BD。16、B:D【分析】【詳解】
AC.本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運動的任何量,故不可計算恒星A的密度和繞A運動的周期;AC錯誤;
BD.根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星,重力提供向心力得
解得
則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的線速度,所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是行星“HAT-P-1”附近運行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的周期,所以最小周期是故BD正確。
故選BD。17、A:C:D【分析】【詳解】
A.釋放時,環(huán)在豎直方向上只受到重力mg,則環(huán)的加速度大小為
故A正確;
BD.環(huán)到B時,由幾何關(guān)系知
故
設(shè)環(huán)到B時,重物上升高度為h,則
設(shè)到B時環(huán)的速度為v,則重物的速度為
則根據(jù)環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒有
解得
顯然,從A到B;環(huán)重力勢能的減少量等于重物機械能的增加量與環(huán)動能的增量,故B錯誤,D正確。
C.環(huán)下降到最低點時,設(shè)此時滑輪到環(huán)的距離為根據(jù)環(huán)與重物系統(tǒng)機械能守恒,有
求得
則環(huán)下降的高度為
故C正確。
故選ACD。三、填空題(共5題,共10分)18、略
【分析】【詳解】
[1][2][3].船頭指向與河岸垂直,渡河最短時間為:s=10s
則沿河岸方向上的位移為:x=v水t=3×10m=30m
所以船將在正對岸下游30m處靠岸.
[4][5][6].當(dāng)實際航線與河岸垂直,則合速度的方向垂直于河岸,根據(jù)平行四邊形定則有:cosα=
所以α=60°,因此船頭應(yīng)指向河流的上游60°.過河時間:
點睛:解決本題的關(guān)鍵知道分運動和合運動具有等時性以及會根據(jù)平行四邊形定則對運動進行合成和分解.知道船頭垂直河岸時渡河時間最短;當(dāng)合速度與河岸垂直時,渡河位移最短.【解析】下;30m;10;上;60°19、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]重力與物體位移方向相反,故重力做負功
代入數(shù)據(jù)解得
[2]重力勢能變化了【解析】①.負功②.20、略
【分析】【詳解】
由萬有引力定律,衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G,F(xiàn)月=G,代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月="9":2.【解析】9:221、略
【分析】【詳解】
[1]船頭始終垂直河岸過河時,渡船時間最短
[2]由于船速大于水的流速,當(dāng)船速沿著河岸的分速度等于水流的速度的時候,過河位移最短為420m?!窘馕觥?0542022、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】錯錯對對錯四、作圖題(共4題,共32分)23、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達管道的頂端,設(shè)小球受重力和管道的作用力,則
由于
所以
說明小球在管道最高點不受管道的作用力;僅受重力作用,故小球的受力示意圖為。
【解析】24、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】25、略
【分析】【詳解】
從位置A開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進方向看,下同)的合力,運動的軌跡位于F與v之間,做曲線運動;到達B時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同,所以受力的方向與速度的方向相同,做直線運動;達到C時,又突然改為向前但偏左的力,物體的軌跡向下向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后到達D點;其軌跡大致如圖。
【解析】26、略
【分析】【詳解】
玻璃管向右沿水平方向勻加速平移;每19內(nèi)的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;則1s末的坐標(biāo)為(4cm,10cm),2s末的坐標(biāo)為(16cm,20cm),3s未的坐標(biāo)為(36cm,30cm),4s末的坐標(biāo)為(64cm,40cm),根據(jù)描點法作出圖象如圖所示:
【解析】見解析五、實驗題(共4題,共20分)27、略
【分析】【詳解】
(1)[1].“驗證機械能守恒定律”的實驗中除所需的打點計時器(帶導(dǎo)線);紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物;此外還需要交流電源和毫米刻度尺,故選AB;
(2)[2].毫米刻度尺應(yīng)估讀到0.01cm,所以hB的讀數(shù)有誤;故選B;
(3)[3].由求解的是重物從開始下落到B時的動能增量,則重錘重力勢能的減少量應(yīng)該對應(yīng)于mghB;故選B;
(4)[4].由
可得
則圖像應(yīng)該是過原點的直線;故選A;
(5)[5].在(4)中圖像斜率的表達式為k=2g.【解析】ABBBAk=2g28、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由牛頓第二定律可得;對小車。
對砝碼。
聯(lián)立解得。
當(dāng)時,故要讓砝碼的重力近似等于小車的拉力,砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量,C正確。
故選C。
(2)[2]要讓細線的拉力近似等于小車的合力;實驗前需要平衡摩擦力,A正確。
故選A。
(3)[3]由動能定理可得。
由丙圖可知,在遵循(1)(2)步驟進行實驗時,W=0時就有速度,主要原因是先釋放小車后接通電源,紙帶開始記錄數(shù)據(jù)時就已經(jīng)有速度了?!窘馕觥緾A先釋放小車后接通電源29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]因為打點計時器需要交流電源;測量速度及重力勢能的變化量需要測量紙帶的長度,則需要刻度尺,所以D正確;ABC錯誤;
故選D。
(2)[2]A.按照圖1所示安裝好實驗器材并連接好電源;則A正確,不符合題意;
B.先接通電源開關(guān);再打開夾子釋放紙帶打出一條紙帶,所以B錯誤,符合題意;
C.測量紙帶上某些點間的距離;來表示重力勢能的變化,及速度來表示動能的變化量,所以C正確,不符合題意;
D.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能;驗證機械能是否守恒,所以D正確,不符合題意;
故選B。
(3)[3]重力勢能減少量為
[4]C點速度為
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