【物理】河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高一下学期第八次综合测试试卷（解析版） 13页

河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年 高一下学期第八次综合测试试卷 一、单选题 ‎1.关于向心力的下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B. 向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向，不能够改变速度的大小 C. 做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以是恒力 D. 做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体受到的向心力是效果力，并不是物体真正受到的力，物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力，所以A项错误；向心力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向不改变速度的大小，切向力改变速度的大小不改变速度的方向，所以B项正确；D项错误；力是矢量包括大小和方向，向心力始终要指向圆心，方向时刻改变是变力，所以C项错误．‎ ‎2.如图所示，一轻杆两端分别固定两个可视为质点的小球A和B。将其放到一个光滑的球形容器中并在竖直面上运动，当轻杆到达A球与球形容器球心等高时，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成角，B 球的速度大小为v2，则（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】两小球沿杆的速度相等，所以以杆方向建立直角坐标系，对两小球速度进行分析如图 则，所以，A正确，BCD错误。‎ ‎3.如图所示，两轮用皮带传动，假设皮带不打滑，图中A、B、C三点所在处半径rA=2rB=2rC，则这下列关系正确是 A. vA∶vB∶vC=2∶1∶1，aA∶aB∶aC=2∶4∶1‎ B. vA∶vB∶vC=2∶2∶1，ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶1‎ C. TA∶TB ∶TC =2∶1∶2，aA∶aB∶aC=2∶2∶1‎ D. ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶2，aA∶aB∶aC=1∶4∶2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即，A、C两点绕同一转轴转动，有，由于，，可得，，由于，则有，由于，则有，故B正确，ACD错误；故选B．‎ ‎4.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)‎ A. B. C. D ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律得 ‎，所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为．‎ A. 与计算结果不符，故A错误．‎ B. 与计算结果不符，故B错误．‎ C. 与计算结果相符，故C正确．‎ D. 与计算结果不符，故D错误．‎ ‎5.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　)‎ A. F B. ‎16F C. F D. ‎‎4F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力公式：，半径变为2倍，则万有引力变为原来的16倍，ACD错误B正确 ‎6.．图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是 A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关 C. 卫星受月球引力与它到月球中心距离的平方成反比 D. 在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，A项错误；设卫星轨道半径为r，由万有引力定律知卫星受到引力F＝G，C项正确．设卫星的周期为T，由G＝mr得T2＝r3，所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，B项错误．卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力主要是月球引力提供，D项错误．‎ ‎7.如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）‎ A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c D. b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，根据万有引力提供向心力，有：=ma=‎ 可得：v=，a=，，则知：‎ A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；‎ B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；‎ C．c加速，要保持在该轨道上运动，所需要的向心力增大，万有引力小于所需要的向心力，c将做离心运动，无法追上同一轨道上的b，故C错误；‎ D．由于b、c的质量不一定相等，b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期，故D正确．‎ ‎8.如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度—时间变化规律如图乙所示，t=6s时恰好到B点，则 A. 物块与传送带之间动摩擦因数为μ=0.1‎ B. AB间距离为‎24m，小物块在传送带上留下的痕迹是‎8m C. 若物块质量m=‎1kg，物块对传送带做的功为8J D. 物块速度刚好到‎4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图乙可知，物块先加速后匀速，且由图乙可知，加速过程的加速度为 根据牛顿第二定律可知 由以上两式解得 故A正确；‎ B．AB间距离即为物块在6s内发生位移，即图乙的面积 故B错误；‎ C．物块对传带只在加速过程中做功，根据公式，其中 代入公式中可解得 故C错误；‎ D．物块速度刚好到‎4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块由于惯性向前做匀减速直线运动，减速的加速度为，物块从开始到速度为‎4m/s时发生的位移为 所以物块减速的长度为 而物块从‎4m/s减到零发生的位移为，所以物块刚好到达B端，故D错误．‎ 故选A。‎ ‎9.如甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为‎2 kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取‎10 m/s2）‎ A. 物体加速度大小为‎2 m/s2‎ B. F的大小为21 N C. 4 s末F的功率大小为42 W D. 4 s内F做功的平均功率为42 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据v − t图象知加速度，故A错误；‎ B．由牛顿第二定律得，解得 故B错误；‎ C．4 s末物体的速度为‎2 m/s，则拉力作用点的速度为‎4 m/s，则拉力F的功率 ‎，故C正确；‎ D．物体在4 s内的位移，则拉力作用点的位移s = ‎8 m，则拉力F做功的大小为，平均功率 故D错误。‎ ‎10.如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是（　　）‎ A. 小球的向心力大小不变 B. 细绳对小球的拉力对小球做正功 C. 细线的拉力对小球做功的功率为零 D. 重力对小球做功的功率先变小后变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.从A运动到B过程中，重力做正功，小球动能增大，速度变大，根据向心力方程，向心力变大，A错误 B.小球拉力方向沿半径方向，与速度即切线方向始终垂直，所以拉力不做动，B错误 C.因为拉力对小球不做功，根据功率方程，功率为0，C正确 D.功率方程，所以重力功率等于重力与竖直分速度的乘积，根据题意可知，到B位置时，竖直速度为0，重力功率为0，功率最小，D错误 ‎11.如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度以内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由‎8cm变为‎4cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的改变量分别为（ ）‎ A. 、 B. 、‎ C. 、 D. 、‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】图线与横轴围成的面积表示弹力做的功，则 根据知，弹性势能减少1.8J，故C正确。‎ 故选C。‎ ‎12.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得： ，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．‎ 二、多选题 ‎13.(多选)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F′∝，其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是(　　)‎ A. 由F′∝和F∝，F∶F′＝m∶M B. F和F′大小相等，是作用力与反作用力 C. F和F′大小相等，是同一个力 D. 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ F′和F大小相等、方向相反，是作用力和反作用力，太阳对行星的引力是行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为BD.‎ 综上所述本题答案是：BD ‎14.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．‎ 由图像可知（ ）‎ A. 0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B. 0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 C. t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D. t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．‎ 解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．‎ B、由A的分析可知，B正确．‎ C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．‎ D、由C的分析可知，D错误．‎ 故选BC．‎ ‎15.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取‎10 m/s2．由图中数据可得 A. 物体的质量为‎2 kg B. h=0时，物体的速率为‎20 m/s C. h=‎2 m时，物体的动能Ek=40 J D. 从地面至h=‎4 m，物体的动能减少100 J ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．Ep-h图像知其斜率为G，故G= =20N，解得m=‎2kg，故A正确 B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=‎10m/s，故B错误；‎ C．h=‎2m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误 D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=‎4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek’=100J，故D正确 ‎16.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置．物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点．在从到的过程中，物块（ ）‎ A. 加速度先减小后增大 B. 经过点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；‎ B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；‎ C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；‎ D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确．‎ 三、计算题 ‎17.宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g＝‎10m/s2，空气阻力不计）‎ ‎（1）求该星球表面附近的重力加速度g＇；‎ ‎（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之比M星∶M地．‎ ‎【答案】（1）‎2 m/s2（2）1:80‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据匀变速直线运动规律t=得：‎ 从竖直上抛到最高点，上升的时间是=，上升和下降的时间相等，‎ 所以从上抛到落回原处t=①‎ 由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．‎ 根据匀变速直线运动规律得：5t=②‎ 由①②得星球表面附近的重力加速度g′=g=‎2m/s2，‎ ‎（2）根据万有引力等于重力得：：=mg M=‎ 所以==‎ ‎18.皮带运输机广用于民航、车站、仓库的装卸货物中，如图所示为某仓库卸货时皮带运输机的示意图。传送带倾角、动摩擦因数，传送带以恒定速率逆时针运行，将质量的货物轻放在传送带上A处，经过一段时间到达传送带下端B处，间距为‎3.2m，，，g取，求:‎ ‎(1)货物从A到B过程中传送带对货物做的功；‎ ‎(2)货物从A到B过程中系统产生的热量。‎ ‎【答案】(1)-56J；(2)24J。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)货物与传送带间的滑动摩擦力 故货物速度小于传送带速度时，货物受到的合外力为 货物的加速度 故货物达到传送带速度需要时间 运动位移 达到相同速度后，货物受到的合外力 故加速度 故由匀加速直线运动位移公式可得 解得故货物在B点的速度 货物从A到B过程中只有重力、传送带给货物做功，故由动能定理可得：货物从A到B过程中传送带对货物做的功 ‎(2)货物从A到B过程中，货物与传送带间的摩擦力始终为 货物速度小于传送带速度时的相对位移 货物速度大于传送带速度时的相对位移 故货物在传送带上运动的相对路程 那么，货物从A到B过程中系统产生的热量