??1
2018-2019学年云南省玉溪市华宁一中高三(上)月考物理试卷(10
月份)
一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)
1. 如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:
(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动; (2)在光滑斜面上作向上的匀速直线运动; (3)做竖直向下的匀速直线运动;
(4)做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动,△??2、△??3、△??4,设四根弹簧伸长量分别为△??1、不计空气阻力,g为重力加速度,则( )
??2
=??2=5。
1
??2
所以??1=7??,??2=7??。
11
又??=????,所以线速度之比??=??=5.故A、B、D,C正确。
2
2
25
????2
故选:C。
??双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.对??1:
??1??2??2
=??1??1??2,??对??2:
??1??2??2
=??2??2??2.
A. △??1=△??4
【答案】B
B. △??3<△??4 C. △??1>△??4 D. △??2>△??3
??????
【解析】解:(1)根据牛顿第二定律和胡克定律得:??△??1=????=????,得:△??1=(2)由平衡条件和胡克定律得:??△??2=????sin??,得:△??2=(3)由平衡条件和胡克定律得:??△??3=????,得:△??3=
??????
????sin??
??
2??????
(4)根据牛顿第二定律和胡克定律得:??△??4?????=????,得:△??4=
所以△??1<△??4,△??3<△??4,△??1<△??4,△??2<△??3.故B正确。
故选:B。
分别根据牛顿第二定律、平衡条件求出弹簧的弹力,由胡克定律判断四根弹簧伸长量的大小.
认真分析题意,把物体进行受力分析,再根据物体的运动情况,利用受力平衡或牛顿第二定律列出等式是解决此题的关键.
2. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两
颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为l,质量之比为??1:??2=5:2.则可知( )
A. ??1、??2做圆周运动的线速度之比为5:2 B. ??1、??2做圆周运动的角速度之比为5:2
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
3. 北京时间2013年12月10日晚上九点二十分,在太空飞行了九天的“嫦娥三号”
飞船,再次成功变轨,从100km的环月圆轨道Ⅰ,降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ,两轨道相交于点P,如图所示.关于“嫦娥三号”飞船,以下说法不正确的是( )
A. 在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大
B. 在轨道Ⅰ上P点的向心加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的向心加速度小 C. 在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大 D. 在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 【答案】B 【解析】解:
A、沿轨道Ⅰ运动至P时,制动减速,万有引力大于向心力做向心运动,才能进入轨道Ⅱ,故在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大故A正确。 B、“嫦娥三号”卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度,变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度,同一地点万有引力相同,所以加速度相等,故B错误。
C、变轨的时候点火,发动机做功,从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,发动机要做功使卫星减速,故在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大,故C正确。 D、根据开普勒第三定律
??3??2
=??,k为常数,可得半长轴a越大,运动周期越大,显然轨道Ⅰ的半长轴(半径
)大于轨道Ⅱ的半长轴,故沿轨道Ⅱ运动的周期小于沿轨道?运动的周期,故D正确。 本题选择不正确的。 故选:B。
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时卫星正好可以做匀速圆周运动, 1.若是万有引力大于需要的向心力,则卫星做逐渐靠近圆心的运动. 2.若是万有引力小于需要的向心力,则卫星做逐渐远离圆心的运动. 根据牛顿第二定律??合=????可知在不同轨道上的同一点加速度相同.
根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期.
通过该题要记住:①由高轨道变轨到低轨道需要减速,而由低轨道变轨到高轨道需要加速,这一点在解决变轨问题时要经常用到,一定要注意掌握.
②根据??=????所求的加速度a是指物体的合加速度,即包括向心加速度也包括切向加速度.
4. 如图,在足够长水平传送带上有三个质量分别为??1、??2、??3的小木块(长度不计)1、2、3,中间分别
用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数为??,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的
C. ??1做圆周运动的半径为7 L
【答案】C
2
D. ??2做圆周运动的半径为7 L
??1??2??2
2
【解析】解:双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,对??1:??对??2:??
??1??2??2
=??1??1??2,
=??2??2??2.得:??1??1=??2??2,
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距离是( )
A. 2??+??(??2+??3)?? C. 2??+??(??1+??2+??3)??
??
??
B. 2??+??(??2+2??3)?? D. 2??+????3??
??
??
【答案】B
【解析】解:对木块3分析,摩擦力与弹簧弹力平衡,有: ????3??=????,则:??=
????3????
之比,再由开普勒第三定律求得周期之比,从而得到角速度之比。
解决本题的关键是运用几何知识求出两卫星的轨道半径之比,要熟练运用开普勒第三定律求出周期之比。
二、多选题(本大题共5小题,共30.0分)
6. 两颗靠得很近的天体称为双星,它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动,因而不至于由于万有引力
而吸引到一起,以下说法中正确的是( )
A. 它们做圆周运动的角速度之比与其质量成反比 B. 它们做圆周运动的线速度之比与其质量成反比 C. 它们做圆周运动的半径与其质量成正比 D. 它们做圆周运动的半径与其质量成反比 【答案】BD 【解析】解:
A、因为双星各自做匀速圆周运动的周期相同,根据角速度与周期的关系可知:??=为1:1,故A错误;
B、双星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供,故大小相等方向相反:??向1=??向2???(????1
2??1
2????
,双星的角速度之比
对木块2和3整体分析,摩擦力和弹簧弹力平衡,有:
??(??2+??3)??=????′ 则??′=
??(??2+??3)??
??
??1??2
2
1+??2)
??(??2+2??3)??
??
=
则1、3两木块的距离:
??=2??+??+??′=2??+
??1
=??2
2??2
??2
∴
??1??2
=√
??2??1??1??2
∵??向=??????2?
??1??2
= ??2??1
故选:B。
分别对木块3和木块2和3整体分析,通过共点力平衡,结合胡克定律求出两根弹簧的形变量,从而求出1、3量木块之间的距离。
解决本题的关键能够正确地选择研究对象,根据共点力平衡、胡克定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用。
5. 如图所示,人造卫星A,B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知A,B连
线与A,O连线间的夹角最大为??,则卫星A,B的角速度之比??等于( )
2
??1
∴??1=√??2×??1=√??2×??2=??2即它们圆周运动的线速度之比与其质量成反比,故B正确
2
1
2
1
1
1
12
C、∵??向=??????2???=??,故C错误
2
1
12
D、∵??向=??????2???=??,故D正确
2
1
????????????
????
????
A. sin3?? B. sin3?? C. √sin3??
1
D. √sin3??
1
故选:BD。
因为相互作用的吸引力为大小相等方向相反作用在同一条直线上,对于双星各自做匀速圆周运动,它们的
向心力大小相等,运行周期相同,据此列方程可得相应的关系式.由
【答案】C
【解析】解:人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知A,B连线与A,O连线间的夹角最大为??,则OB垂直于AB
如图:根据几何关系有????=????sin??,由开普勒第三定律有????2=
??
??3
3
????2????
图知:??1+??2=??(两星间距)
了解双星运动中万有引力提供向心力,故双星的运动周期相等,向心力大小相等方向相反.
∵??万=??向
22
??1??2??1??2
∴??=??1=??2 (??1+??2)2??1??2
由??=
2??
1??
=AB得卫星,的角速度之比 ??????
2
??
????
1
联立解得??=√sin3??
2
??
故选:C。
已知A、B连线与A、O连线间的夹角最大为??,此时OB垂直于AB,根据几何知识求出两卫星的轨道半径
第2页,共6页
如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径.若在A点以初速度??1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;若A点小球抛出的同时,在C点以初速度??2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点.已知∠??????=60°,且不计空气阻力,则( )
A. 两小球同时落到D点
B. 两小球在此过程中动能的增加量相等
C. 在击中D点前瞬间,重力对两小球做功的功率不相等 D. 两小球初速度之比??1:??2=√6:3 【答案】CD 7.
【解析】解:A、两球均做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由?=2????2,得??=√,由于两球下落
??
1
2?
根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式求出地球质量,再根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式即可求得卫星绕地球运动的圆轨道半径,因为不知道地球半径,所以无法求出地球表面的重力加速度,根据经过12h卫星和城市的位置判断卫星是否在城市上空. 解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力,即?? 9.
??????2
=????=??
??2??
=??
4??2????2
,难度不大,属于基础题.
下列说法正确的有( )
A. 1g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多
B. 气体对容器壁的压强,是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的 C. 物体内能增加,温度不一定升高 D. 物体温度升高,内能不一定增加
E. 能量在转化过程中守恒,所以我们可以将失去的能量转化回我们可以利用的能量,以解决能源需求
问题 【答案】BCD
【解析】解:A、水的摩尔质量为18??/??????,故1g水的分子数为:??=18×6×1023=3.3×1022个,远大于地球的总人口数,故A错误;
B、气体对容器壁的压强,是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的,取决于分子数密度和平均动能,故B正确;
C、物体内能与温度和体积有关,故物体内能增加,温度不一定升高,故C正确; D、物体内能与温度和体积有关,物体温度升高,内能不一定增加,故D正确;
E、能量在转化过程中守恒;总能量守恒,但能源可利用的品质是下降的,故我们不可能将失去的能量转化回我们可以利用的能量,故E错误; 故选:BCD。
气体压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的,取决于分子数密度和平均动能;物体内能与温度和体积有关。
本题考查了阿伏加德罗常数、气体压强的微观意义、内能、能量守恒定律和热力学第二定律,知识点多,难度小,关键是记住基础知识。
10. 如图为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,????′为过C点的AB面的垂线.??、b
两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是( )
A. 在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度 B. a光的频率大于b光的频率
C. 两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大
D. 若a、b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
E. b光比a光更容易发生衍射现象 【答案】ACD 【解析】解:
A、由图分析可知,玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角,根据折射定律得知:玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,由??=??得到,a光在玻璃砖中的速度大于b光的传播速度。故A正确。 B、b光的折射率大,则b光的频率高。故B错误。
??
1
的高度不同,则知两球不可能同时到达D点。故A错误。
B、根据动能定理得知:重力做功等于动能的增加量,而重力做功不等,则动能的增加量不等。B错误。 C、在击中D点前瞬间,重力做功的功率为??=????????=?????????,t不等,则P不等。故C正确。 D、设半圆的半径为R。
2
小球从A点平抛,可得??=??1??1??=2????1
1
小球从C点平抛,可得??sin60°=??2??2
12
??(1?cos60°)=????2
2
联立解得??1=
2
??
√6.故3
D正确。
故选:CD。
根据平抛运动的竖直位移研究运动的时间,根据水平位移求出平抛运动的初速度.从而得出两球的初速度之比.平抛运动过程中,重力做功等于动能的增加量,由??=?????分析动能增加量的关系.重力的瞬时功率??=????????.
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,掌握平抛运动的运动学规律.
8. 一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空,运动周期为??=1.5?,某时刻卫星经过赤道上A
城市上空.已知:地球自转周期??0(24?),地球同步卫星轨道半径r,万有引力常量为G,根据上述条件( )
A. 可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径 B. 可以计算地球的质量
C. 可以计算地球表面的重力加速度
D. 可以断定,再经过12h卫星第二次到达A城市上空
【答案】AB
【解析】解:根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式??根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式??
??????2
??????2
=??
4??2??
2??0
得:??=
4??2??3
2????0
,故B正确;
=??
4??2????2
解得:??=3
??????24??2
,因为M已经求得,所以可以
求得卫星绕地球运动的圆轨道半径,故A正确; 在地球表面有??
??????2
=????,因为不知道地球半径,所以无法求出地球表面的重力加速度,故C错误;
经过12h时,赤道上A城市运动到和地心对称的位置了,而资源探测卫星正好转过了8圈,又回到原位置,
所以经过12h卫星不会到达A城市上空,故D错误。 故选:AB。
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云南省玉溪市华宁一中2018-2019学年高三(上)月考物理试卷(10月份)(解析版)
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