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1、山西省范亭中学 2018-20192018-2019学年高三物理上学期第二次月考试题 本试题分第 I 卷（选择题）和第 II卷（非选择题）两部分，满分 100 分， 考试时间 90 分钟 第 I I 卷（选择题） 一、 单选题（本题共 7 7 道小题，每小题 4 4 分） 1. 如图所示,一木箱内装一铁球,木箱的内宽与高恰好与铁球的直径相等,当木箱自由下落时,下 列说法正确的是 A.不计空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力 B.不计空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力 C.有空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力 D.有空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力 2.物体在足够高的地方以 的速度水平抛出,不计空气阻力
2、,当其竖直位移大小是水平位移大 v 0 小的两倍时,下列说法中正确的是 ( ) A.竖直分速度大小是水平分速度的两倍 B.瞬时速度的大小为15v 0 4 5v 2 0 C.运动位移的大小为 D.运动时间为 g 2v 0 g 3.近年来,随着人类对火星的了解越来越多,美国等国家已经开始进行移民火星的科学探索。若 某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处自由落体的 1.5 倍,已知地 球半径是火星半径的 2 倍。下列说法正确的是( ) A. 物体从地球到火星后质量将变为原来的 2 3 B. B.火星表面重力加速度 g1与地球表面重力加速度 g2比值为 4 9 C. 在火星上以相同
3、的初速度竖直上抛物体,物体的最大高度是地球上的 1.5倍 D. 火星的第一宇宙速度 v1与地球的第一宇宙速度 v2比值为 2 3 - 1 - 4.如图所示,小球从斜面顶端 A 处以初速度 v 做平抛运动,恰好落到斜面底部 B 点,此时的速 0 率 的大小为 ,已知重力加速度为 ,则( ) v 5v g B 0 2 2v 2 A.AB 之间的距离为 B.到 B 点时速度方向可能垂直于水平面 0 g v C.小球飞行时间为 0 D. 斜面的倾角为 60 g 5.如图,一质量为 M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内,一个套在大环上质量为 m 的 小环(可视为质点)以一定的初速度 沿着大环在竖
4、直面内做圆周运动,若小环到最高点时,轻 v 0 杆对大环的力刚好为零,则在小环在最低点的初速度大小为( 重力加速度大小为 g)( ) MgR A. B. v 0 m v gR 0 5 MgR C. D. v0 3gR m MgR v0 5gR m 6.“我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行 火星500”的实验活动。假设王跃登陆火星 后,测得火星的半径是地球半径的 ,质量是地球质量的 。已知地球表面的重力加速度是 g,地球 的半径为 R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是 h,忽略自转的影响,下列说法正确的 是( ) A.火星的密度为 B.火星表面的重力加速度是 C.火星的第一宇宙速度与地
5、球的第一宇宙速度比为 D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是 7.鸟神星是太阳系内已知的第三大矮行星,已知其质量为 m,绕太阳做匀速圆周运动(近似认为) 的周期为 T1,鸟神星的自转周期为 T2,表面的重力加速度为 g,引力常量为 G,根据这些已知量可 得( ) - 2 - Gm A.鸟神星的 半径为 B.鸟神星到太阳的距离为 g 3 GmT 1 4 GmT 2 2 C.鸟神星的同步卫星的轨道半径为 3 D.鸟神星的第一宇宙速度为 4 2 mgG 二、多选题（本题共 3 3 道小题，每小题 4 4 分） 8.如图所示,从倾角为 的斜面顶点 A 将一小球以初速 v0水
6、平抛出,小球落在斜面上 B 点,重 力加速度为 g,(不计空气阻力)下列正确的是( ) 4v tan A. 从 A 到 B 的运动时间t 0 g B. B.AB 长度为L 2v tan 2 0 g cos C.B点的速度为 v v0 2 4 tan 2 B v C. D.小球在 B 点时的速度分量满足 tan y v x 9.如图甲所示,轻杆一端固定在O 点,另一端固 定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为 F ,小球在最高点的速度大小为 v ,其 F v2 图象如乙图所示.则( ) aR A.小球的质量为 B.当地的重力加速度大 b
7、b R 小为 C. v2 c 时,杆对小球的弹力方向向上 D. v2 2b 时,小球受到的弹力与重力大小不相等 10.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细绳相连的质量均为 m 的两个物体 A 和 B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为 RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数 相同,当圆盘 转速加快到两物体刚好要发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是 ( ) - 3 - A. 此时绳子张力为 mg B.此时圆盘的角速度为 g 2r C.此时 A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D.此时烧断绳子,A和 B 将做离心运动 第 IIII卷（非选择题） 二、简答题（本
8、题共 4 4 道小题，11,1211,12题各 1010分，13,1413,14各 1515分，共 5050分） 11.质量为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去 F ,其运 动的 v t 图像如图所示。 g 取 10m / s2 ,求: 1.物体与水平面间的运动摩擦因数 ; 2.水平推力 F 的大小; 3.010s 内物体运动位移的大小。 12.细绳一端系着质量 M=8kg的物体静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量 m=2kg 的物 体,M的中点与圆孔的距离 r=0.2m,已知 M 与水平面间的动摩擦因数为 0.2,现使此物体 M 随转 台绕中心轴转
9、动,问转台角速度 在什么范围 m 会处于静止状态?(g=10m/s2) 13.如图所示,固定在竖直面内的圆弧轨道 BC 与水平地面相切于 C 点,半径 OB 与水平方向的夹 角 37。一质量 m=0.2kg的小物块(可视为质点)从 O 点正上方的 A 点以大小 v0=3m/s的速 度水平向左抛出,恰好沿 B 点的切线方向进人并沿圆弧轨道运动,最终停在 D 点。已知物块从 C 点运动到 D 点历时 t=1.2s,物块与地面间的动摩擦因数 =0.5,取 g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求: - 4 - 1.圆弧轨道的半径 R; 2.物块到达 C 点前瞬间的速度大小 vC以
10、及此时圆弧轨道对物块的支持力大小 N; 3.物块从 B 点运动到 C 点的过程中,系统因摩擦产生的热量 Q。 14.我国月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年的时间完成, 这极大地提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题, 现请你解答: 1.若已知地球半径为 R ,地球表面的重力加速度为 g ,月球绕地球运动的周期为T ,且把月球 绕地球的运动近似看做匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。 2.若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方 h 高处以速度 v 水平抛出一个 0 小球,小球落回月球表面时与抛出点间的水平距离为 s ,
11、已知月球的半径为 R,引力常量为G , 试求月球的质量 M . 四、实验题（1010分） 15.“”在 研究平抛物体运动 的实验中,可以测出小球的初速度.实验简要步骤如下: 1. A.让小球多次从_位置静止滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置. B.安装好器材,注意斜槽末端_,记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线. C.测出曲线上某点的坐标 x、y,重力加速度为 g,用 v0=_算出小球的初速度. D.取下白纸,以 O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹. 2.上述实验步骤的合理顺序是_ - 5 - 参考答案 一、单选题 答案： D 2.答案：C 解析：【命题意图】本题考
12、查平抛运动的规律. 1 v 4v 1 1 【解题思路】根据题意有 2 2 ,解得 ,运动时间t ,选项 AC gt v t v gt v y 0 0 0 y 2 4 4 g g 4v 2 错误; 瞬时速度 v v2 v2 ,选项 B 错误;水平位移 ,竖直位移 17v x v t 0 0 y 0 0 g y 2x 8v 2 0 g 2 2 4 5v0 2 ,运动位移 ,选项 C 正确. l x y g 【技巧点拨】平抛运动的规律:(1)水平方向上做匀速直线运动有 和 ; (2)竖直方 v v x v t x 0 0 向上做自由落体运动有 和 . v gt 1 2 , 2 2 y gt v gy
13、 y y 2 3.B 解析 物体的质量不随位置的改变而改变,A 项错误;由 可得 则火星表面的 重力加速度 与地球表面的重力加速度 的比值为 ,故 B 项正确;竖直上抛 的最大高度 ，故 所以 C 项错误; , 联立解 得 故 ,所以 D 项错 误。 4.答案：A 解析：将小球落到斜面底部 B 点时的速度 v 分解,可得竖直速度 2 02 2 0 ,由平抛 v v v v B y B v t x v t y v t arctan y 45 0 , 0 y 运动规律知 ,斜面的倾角为 ,;由题图可知做平抛运 2 x - 6 - gt 2 动的小球任何时刻的速度方向都不可能垂直于水平面,B项错误;
14、由 和 ,联立解 y y v t 0 2 2v 2v y 2 2v 2 2 得 , 之间的距离 项错误,A 项正确. t 0 , y 0 0 AB s g g sin 45 g 5.答案：D 解析： 6.答案：A Mm gR 2 解析：对地球表面质量为 m 的物体,由牛顿第二定律,有 ,则 M ,火星的密 G mg R G 2 1 M g 2 9 度为 选项 A 正确;对火星表面质量为 的物体,由牛顿第二定律,有 m 4 ( ) 3 R GR 3 3 2 M m g G m g g 4 9 R 9 ( ) 2 2 R g v 2 2 1 v v 2 2 ,选项 C 错误;王跃跳高时,分别有 和
15、 ,由以上各式解得,在 h 0 0 h v gR 3 1 2g 2g 9h 火星上能达到的最大高度是 ,选项 D 错误。 4 7.答案：C 解析： 二 、多选题 8.答案：BC 解析： 9.答案：AB 解析：解:A、B、在最高点,若 v=0,则 N=mg=a; v b b a 2 若 N=0,由图知:v2=b,则有 mg=m =m ,解得 g= ,m= R,故 AB 正确; R R R b C、由图可知:当 v2b时杆对小球弹力方向向下,所以当 v2=c 时,杆对小球弹力方向向下,故 C 错误; - 7 - v 2b 2 D、若 v2=2b.则 N+mg=m = ,解得 N=mg,即小球受到的
16、弹力与重力大小相等,故 D 错误. R R 故选:AB 10.答案：CD 解析： 三、计算题 11.答案：1.由 v t 图像,可知物体做匀加速直线运动的加速度 a m s2 1 1 / 物体做匀减速直线运动的加速度 2 a m s 2 2 / 根据牛顿第二定律,有:mg ma 2 解得: 0.2 2.物体做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律,有:F mg ma 1 解得: F 6N 3.由匀变速直线运动位移公式,得 v v 0 v 2 2 2 x x x 0 46m 1 2 2a 2a 1 1 解析： 12.答案：设此平面角速度 的最小值为 1,此时 M 所受的静摩擦力达到最大,方向沿半径向
17、 外,则由牛顿第二定律得: T f Mr 2 max 1 又 T=mg,fmax=Mg=0.280N=16N, 解得: 1 10 2 rad / s 设此平面角速度 的最大值为 2,此时 M 所受的静摩擦力达到最大,方向沿半径向里,则由牛 顿第二定律得: T f Mr 2 max 2 , 又 T=mg - 8 - 代入解得: 2 3 10 2 rad / s 则 10 3 10 rad / s rad / s 2 2 解析： 13.答案：1. 设物块抛出后在空中做平抛运动的时间为 t0,则物块到达 B 时的竖直分速度大小为:v gt y 0 由几何关系有:v0 vy tan 又:Rcos v
18、t 0 0 解得:R=1.5m 2.物块从 C 点运动到 D 点的过程中,根据牛顿第二定律有:mg=ma 由匀变速直线运动规律有:vC=at 解得:vC=6m/s 物块刚到达 C 点时有: N mg m v 2 c R 解得:N=6.8N。 v 3.物块通过 B 点时的速度大小为: v 0 B sin 物块从 B 点到 C 点的过程中,根据能量守恒定律有: 1 1 Q mg(R Rsin) mv mv 2 2 B C 2 2 解得:Q=3.7J。 解析： 14.答案：1.设地球质量为 M ,月球质量为 M ,月球的轨道半径为 r ; M m 2 2 根据万有引力定律和向心力公式: ; G M r r T 2 - 9 - Mm gR T 2 2 在地球表面有 ;解得: 3 ; G mg r R 4 2 2 2.设月球表面的重力加速度为 g , 由平抛运动规律得: 1 2 , , h g t s v t 0 2 2v h 2 g 0 解得: , s 2 M m mg G R 在月球表面有: , 2 2v hR 2 2 M 0 解得: . Gs 2 解析： 四、实验题 15.答案：1.同一; 切线水平; 2.BADC 解析： - 10 -