山西大学附属中学2018-2019学年高一下学期5月模块诊断物理Word版含答案.docx

山西大学附中 ‎2018～2019学年（下）5月（总第四次）模块诊断 物理试题 考试时间：90分钟 一、单项选择题（本题共11个小题，每题3分，共33分）‎ ‎1．一条长为、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体的动能增加了 ‎ B．物体的重力势能增加了 ‎ C．物体的机械能减少了 ‎ D．物体克服重力所做的功为 ‎2．物体沿直线运动的v﹣t图象如图所示，已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W，则（　　）‎ A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为W ‎ B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2W ‎ C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为﹣W ‎ D．从第1秒末到第5秒末合外力做功为﹣W ‎3．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. v‎2‎‎16gB. v‎2‎‎8gC. v‎2‎‎4gD. ‎v‎2‎‎2g ‎4．如图所示，小球A由静止释放，相同的小球B沿光滑斜面从同样的高度由静止下滑，不计空气阻力，则两小球（　　）‎ A．落地时速度相同 ‎ B．从开始至落地，重力势能变化相同 ‎ C．落地时重力的瞬时功率相同 ‎ D．从开始至落地，重力对它们做功的平均功率相同 ‎5．2019年1月3月，嫦娥四号成功着陆在月球背面。如图所示，嫦娥四号在着陆之前，先沿地月转移轨道奔向月球，在P点进行第一次变轨后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行。此后卫星又在P点经过两次变轨，在圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。下外说法正确（　　）‎ A．第一次变轨卫星需在P点减速，后两次变轨卫星需在P点加速 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上周期最大 ‎ C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上机械能最小 D．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度 ‎6．2018年5月21日，我国成功发射了为探月任务执行通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置上。“鹊桥”卫星在位置L2时，受到地球和月球共同的引力作用，不需要消耗燃料就可以与月球保持相对静止，且与月球一起绕地球运动。“鹊桥”卫星、月球绕地球运动的加速度分别为a鹊、a月线速度分别为v鹊、v月，周期分别为T鹊、T月，轨道半径分别为r鹊、r月，下列关系正确的是（　　）‎ A．T鹊＜T月 ‎ B．a鹊＜a月 ‎ C．v鹊＞v月 ‎ D．‎T鹊‎2‎r鹊‎3‎‎=‎T月‎2‎r月‎3‎ ‎7．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会从日地连线的延长线上（如图甲所示）运行到地日连线的延长线上（如图乙所示），该行星与地球的公转半径比为（　　）‎ A．[‎2N+1‎‎2N]‎2‎‎3‎ B．[‎2N‎2N-1‎]‎2‎‎3‎ C．[‎2N+1‎‎2N]‎3‎‎2‎ D．[‎2N‎2N-1‎]‎‎3‎‎2‎ ‎8．如图所示，木板A静止在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（　　）‎ A．物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量 ‎ B．物体B克服摩擦力做的功等于系统机械能的减少量 ‎ C．物体B克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板A做的功 D．物体B损失的动能等于木板A获得的动能 ‎9．质量相等的a、b两物体，分别从粗糙斜面上的同一位置由静止下滑，滑到斜面底端时进入粗糙水平面继续滑行一段距离后停下，不计从斜面底端进入水平面时的能量损失。已知两物体运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．在整个运动过程中，a的平均速度比b的平均速度小 ‎ B．a与斜面间的动摩擦因数比b与斜面间的动摩擦因数大 ‎ C．a在水平面上滑行的距离比b在水平面上滑行的距离长 ‎ D．在整个运动过程中，a克服摩擦力做功比b克服摩擦力做功多 ‎10．如图所示，半径R＝1m的半圆形轨道ACB固定在竖直面内，质量m＝1kg的小滑块以v0＝4m/s的速度从轨道左端点A滑下，刚好能到达轨道右端点B．轨道面各处材料相同。重力加速度g＝10m/s2．下列说法正确的是（　　）‎ A．滑块在轨道最低点的速度为6m/s ‎ B．滑块在最低点对轨道的压力可能为30N ‎ C．滑块在最低点对轨道的压力可能为40N ‎ D．滑块在最低点对轨道的压力不可能为38N ‎11．如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4 m，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，g取10 m/s2，若圆环下降h＝3 m时的速度v＝5 m/s，则A和B的质量关系为(　　)‎ A.＝　　　B.＝ C.＝ D.＝ 二、多项选择题（本题6个小题，共30分。每题选对得5分，漏选得3分，错选和不选得0分）‎ ‎12．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（　　）‎ A．运动的时间都相同 ‎ B．速度的变化量都相同 ‎ C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 ‎ D．若初速度为v0，则Lg‎2h‎＜‎v0＜3Lg‎2h ‎13. 如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的球A和B，两球之间用一根长L＝0.2 m的轻杆相连，球B距水平面的高度h＝0.1 m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．下滑的整个过程中球A机械能守恒 B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s D．下滑的整个过程中球B机械能的增加量为 J ‎14．如图所示，某物体自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道。P为滑道上一点，OP连线与竖直方向成45°角，则此物体（　　）‎ A．物体经过P点时，速度的水平分量为‎2‎‎5‎‎5‎v0 ‎ B．由O运动到P点的时间为‎2‎v‎0‎g ‎ C．物体经过P点时，速度的竖直分量为v0 ‎ D．物体经过P点时的速度大小为2v0‎ ‎15．宇航员乘坐航天飞船，在几乎贴着月球表面的圆轨道绕月运行，运动的周期为T．再次变轨登上月球后，宇航员在月球表面做了一个实验：将一个铅球以速度v0竖直向上抛出，经时间t落回抛出点。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）‎ A．月球的质量为v‎0‎‎3‎T‎4‎‎2Gπ‎4‎t‎3‎ B．月球的半径为v‎0‎T‎2‎‎2π‎2‎t ‎ C．月球的密度为‎3πGT‎2‎ D．在月球表面发射月球卫星的最小速度为v‎0‎tπT ‎16.如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t.对于这一过程，下列判断正确的是(　　)‎ A．斜面对物体的弹力的冲量为零 B．物体受到的重力的冲量大小为mgt C．物体受到的合力的冲量大小为零 D．物体动量的变化量大小为 ‎17．如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m＝2.0 kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，弹簧的劲度系数k＝200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能Ep＝1.0 J，物体处于静止状态，若取g＝10 m/s2，则撤去外力F后(　)．‎ A．物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm B．物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm C．物体回到O点时速度最大 D．物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0‎ 三．实验题(每空2分，共8分)‎ ‎18．某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ ‎（1）供实验选择的重物有以下三个，应选择　　。‎ A．质量为100g的木球 B．质量为100g的铁球 C．质量为100g的塑料球 ‎（2）某同学按照正确操作得到纸带如图2所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点周期T＝0.02s，该同学用毫米刻度尺测量O到M、N、P各点的距离分别为15.25cm、18.90cm、22.93cm，并记录在图中，重物的质量为m＝0.1kg，重力加速度g＝9.80m/s2．根据图上所得的数据，取图中O点到N点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能的减少量为△Ep＝　J，其动能的增加量为△Ek＝　　J（结果均保留三位有效数字）。‎ ‎（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度x，则以v2为纵轴、x为横轴，画出的图象是下图中的　　。‎ 四．计算题（本题3个小题，共29分。要求写出必要的计算依据和计算结果）‎ ‎19.（8分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示(在t＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小．‎ ‎(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；‎ ‎(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a；‎ ‎(3)求BC路段的长度．‎ ‎20. （9分）篮球是一种很受年轻人欢迎的体育运动，现有一质量m＝0.60kg的篮球从距地板H＝0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h＝0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t＝1.1s。忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，求：‎ ‎（1）篮球与地板接触的时间；‎ ‎（2）篮球与地板撞击过程中损失的机械能；‎ ‎（3）篮球对地板的平均撞击力。‎ ‎21.（12分）如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．已知R＝0.2m，＝1.0m，v0＝2m/s，物块A质量为m＝1kg，与PQ段间的动摩擦因数为μ＝0.2，轨道其他部分摩擦不计，取g＝10m/s2．求：‎ ‎（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小．‎ ‎（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度．‎ ‎（3）物块A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，调节PQ段的长度，当满足什么条件时，物块A被弹簧弹回后第一次能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道．‎ 山西大学附中 ‎2018～2019学年（下）5月（总第四次）模块诊断 物理试题 一、单项选择题（本题共11个小题，每题3分，共33分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ D D B B C C B A C D A 二、多项选择题（本题6个小题，共30分。每题选对得5分，漏选得3分，错选和不选得0分）‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ABD BD AD ABC BD BD 三．实验题(每空2分，共8分)‎ ‎（1）B （2）0.185 0.184 （3）C 四．计算题（本题3个小题，共29分。要求写出必要的计算依据和计算结果）‎ ‎19.（8分）‎ ‎(1)汽车在AB路段时，有 , （1分）‎ 解得：. （1分）‎ ‎(2)t＝15 s时汽车处于平衡态，有，‎ 解得：. （1分）‎ t＝5 s时汽车开始减速运动，有， （1分）‎ 解得a＝－1 m/s2.方向与运动方向相反 （1分）‎ ‎(3)汽车在BC段的运动，由动能定理得： （2分）‎ 解得s＝68.75 m. （1分）‎ ‎20.（9分）解：（1）设篮球从H高处下落到地板所用时间为t1，刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，上升的时间为t2，由动能定理和运动学公式 下落过程：mgH=‎1‎‎2‎mv‎1‎‎2‎，‎ 解得：v‎1‎‎=4.0m/s，t‎1‎=v‎1‎g=0.40s(1分)‎ 上升过程：‎‎-mgH=0-‎1‎‎2‎mv‎2‎‎2‎ 解得：v‎2‎‎=3.0m/s，t‎2‎=v‎2‎g=0.30s(1分)‎ 篮球与地板接触时间为△t＝t﹣（t1+t2）＝0.40s (1分)‎ ‎（2）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：△E＝mg（H﹣h） (2分)‎ 解得△E＝2.1J (1分)‎ （3） 设地板对篮球的平均撞击力为F，规定竖直向上为正方向，‎ 由动量定理（F﹣mg）△t＝mv2+mv1(1分)‎ 解得：F＝16.5N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力F'＝F＝16.5N，方向向下 (2分)‎ ‎21.（12分）（1）物块A从右侧以初速度v0冲上轨道后回到与弹簧接触瞬间，， （2分）‎ 可得，物块A与弹簧刚接触时的速度大小； （1分）‎ ‎（2）物块A被弹簧以原速率v1弹回，设返回到圆形轨道的高度为h，由动能定理得 ‎ （2分）‎ 可得，返回到右边轨道的高度为h＝0.2m＝R，符合实际． （1分）‎ （3） ‎①若A沿轨道上滑至最大高度h=R时，速度减为0，‎ 由动能定理或第二问结果知(1分)‎ 若在Q点速度减为0，则由动能定理，可得(1分)‎ ‎②若A恰能沿轨道上滑至最高点，则满足：（1分）‎ ‎ （1分）‎ 综上所述，要使A物块能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道，满足的条件是1.0m≤＜1.5m （1分） ‎ 或 ≤0.25m； （1分）‎