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黑龙江省哈尔滨市第六中学2022届高三上学期第一次月考物理试题 含答案
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这是一份黑龙江省哈尔滨市第六中学2022届高三上学期第一次月考物理试题 含答案，共11页。
（满分：110分 时间：90分钟）
一．选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是( )
A．B的向心力是A的向心力的2倍
B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势
D．若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA大于盘对B的动摩擦因数μB
3．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面上，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落，B加速上升过程中，A机械能增加，B机械能减少，A和B系统机械能守恒。
D．丁图中，小球在竖直平面内来回摆动(不计空气阻力)，小球的机械能守恒
4．如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的轻杆，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，取g＝10 m/s2，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是( )
A．4 m/s B．2eq \r(10) m/s
C．2eq \r(5) m/s D．2eq \r(2) m/s
5．如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点。空气阻力忽略不计。设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为I1、I2，则( )
A．t1>t2 B．t1＝t2
C．I1>I2 D．I1＝I2
6．如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距eq \f(1,3)l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为( )
A．eq \f(1,9)mgl B．eq \f(1,6)mgl
C．eq \f(1,3)mgl D．eq \f(1,2)mgl
7．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为( )
A．eq \f(mv2,4) B．eq \f(mv2,2)
C．mv2 D．2mv2
8．如图1所示，固定的粗糙斜面长为10 m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g＝10 m/s2。根据上述信息能求出( )
A．斜面的倾角
B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C．小滑块下滑的加速度的大小
D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小
9．如图所示，固定斜面AB和CB与水平面均由一小段光滑圆弧连接，倾角分别为α、β，OB＝h。细线一端固定在竖直挡板上，另一端系一质量为m的小物块，在小物块和挡板之间压缩一轻质弹簧(小物块与弹簧不连接)，烧断细线，小物块被弹出，滑上斜面AB后，恰好能运动到斜面的最高点，已知AD＝l，小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则( )
A．弹簧对小物块做功为μmgl
B．斜面摩擦力对小物块做功为eq \f(μmgh,sinα)
C．细线烧断前，弹簧具有的弹性势能为mgh＋μmgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(h,tanα)＋l))
D．撤去斜面AB，小物块还从D点弹出，将沿斜面CB上滑并从B点飞出去
10．水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于s0时，速度大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行3s0的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（ ）
A．在此过程中F所做的功为
B．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的4倍
C．物体与桌面间的动摩擦因数等于
D．在此过程中F的最大功率等于
11．如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是( )
A．运动过程中重力的平均功率eq \x\t(P)AB．运动过程中重力的平均功率eq \x\t(P)A＝eq \x\t(P)B
C．到达地面时重力的瞬时功率PAD．到达地面时重力的瞬时功率PA＝PB
12．如图所示，n个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的数值为( )
A．eq \f(1,2)Mv2 B．Mv2
C． μMglD．eq \f(1,2)μMgl
13．如图所示为汽车的加速度和车速倒数eq \f(1,v)的关系图象。若汽车质量为2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则( )
A．汽车所受阻力为2×103 N
B．汽车在车速为15 m/s时，功率为6×104 W
C．汽车匀加速所需时间为5 s
D．若汽车在变加速阶段历时15s达到最大速度，则此过程中汽车通过的位移为15m
14．如图所示，质量为m的物体P套在固定的光滑水平杆上。轻绳跨过光滑的滑轮O和O’，一端与物体P相连，另一端与质量同为m的物体Q相连。用手托住物体Q使整个系统处于静止状态，此时轻绳刚好拉直，且AO=L,OB=h，ABA．当物体运动到B处时，物体Q的速度最大
B．在物体P从A滑到B的过程中，P的机械能减少、Q的机械能增加
C．物体P运动的最大速度为
D．开始运动后，当物体P速度再次为零时，物体Q回到原来的位置
二、实验题(本题共2道题，共计14分)
15．（6分）小兰同学设计如图甲所示装置测量木块与水平桌面之间的动摩擦因数。打点计时器固定在水平桌面左端，纸带穿过打点计时器连接在木块上，连接木块的细线跨过桌面右端定滑轮后连接钩码，释放木块后，木块在细线的作用下运动，细线始终保持水平，打点计时器打出的部分纸带如图乙所示。已知乙图中纸带右端连接木块，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J为计数点，相邻两计数点间有3个计时点未画出，打点计时器所用交流电源频率为50 Hz，取重力加速度g＝10 m／s2。
（1）下列实验操作或分析中正确的是_______。
A．实验中必须测出钩码释放时离地的高度
B．实验中应先释放木块再启动打点计时器
C．实验中必须保证钩码的质量远小于木块的质量
D．钩码落地发生在打点计时器打出E、F两点的时刻之间
（2）用图乙中所给数据求木块与桌面间的动摩擦因数，应选取______（选填“AE”、“AF”或“FJ”）段纸带进行计算，由此测得木块与桌面间的动摩擦因数μ＝______（结果保留两位有效数字）。
16．(8分) 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2－h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，且满足 则重物下落过程中机械能守恒。
三．计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）
17．[物理－选修3－3]（15分）
（1）（5分）下列说法中正确的是_______。（填正确答案标号，选对1个得 2 分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为 0分）
A．露珠呈球形是由于液体的表面张力所致
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C．气体温度升高时，分子的平均速率增大，但速率仍按“中间多，两头少”的规律分布
D．热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
E．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来越大
（2）（10分）一定质量的某种理想气体，从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的P－V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为127℃。求：
（i）试求该气体在状态B、C时的温度分别为多少K？
（ii）该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
18.（11分）天文观测到某行星有一颗以半径r、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m．万有引力常量为G。求：
（1）该行星的质量M是多大？
（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的，那么行星表面处的重力加速度是多大？
（3）如果该行星的半径为R，行星与其卫星之间的引力势能表达式为，r为行星与卫星的中心间距。求在该行星上发射一颗刚好脱离此行星的卫星，发射速度应为多少？
19．（14分）光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直。一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动。已知圆弧形轨道的半径为R＝eq \f(8,3) m，所对应的圆心角为53°，sin53°＝0.8，g＝10 m/s2。
(1)若M＝5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小。
(2)若M＝5m，求小球从C点抛出后下落高度h＝eq \f(4,3) m时到C点的水平位移。
(3)M、m满足什么关系时，小球能够运动到C点？
物理答案
一．选择题（4×14=56分）
二．实验题（14分）
15.（6分）（1）D（2）AE（3）0.31
16.（8分） (1)A (2)－mghB eq \f(1,2)meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(hC－hA,2T)))2 (3)图像的斜率接近2g
三．计算题（40分）
17 （1）答案ACD
（2）（10分）
解：（i）从A到B，V不变，由…………1分 T=t+273………1分
得：TB=800K………………1分
从A到C， 由………1分 得：TC=400K……………1分
（ii）由ΔU=W+Q得 ΔUABC=WAB+WBC+QABC……………1分 VA=VB 得出 WAB=0 ……………1分
TA=TC 得出 ΔUABC=0…………1分
WBC==675J…………1分
得：QABC=-675J……………1分 即全程放热，放出675J………………1分
18. （11分）解答：
（1）根据万有引力定律和向心力公式：……2分 得：M=…… 1分
（2）在行星表面，万有引力等于重力：…………2分 得：g=……………1分
（3）所发射的卫星要能够刚好运动到距离地球无穷远处，即无穷远处的卫星动能为零。由能量守恒得：EkR+EpR= Ek∞+Ep∞
……………3分
得：vR= ………1分 =………1分
19. （14分）解析 (1)设细线的拉力大小为F，
对小球：F－mgsin53°＝ma………1分 对物块：Mg－F＝Ma…………1分
又M＝5m…………1分 联立解得：a＝7 m/s2。………1分
(2)由几何知识得：xAB＝eq \f(R,tan53°) 小球在直轨道部分运动时，有v2＝2axAB………1分
代入数据解得：v＝2eq \r(7) m/s…………1分
从B到C，根据机械能守恒定律，有eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \\al(2,C)＝mgR(1－cs53°)………1分
小球离开C点后做平抛运动，有：x＝vCt，h＝eq \f(1,2)gt2…………1分
联立并代入数据解得：x＝eq \f(4,3) m。…………1分
(3)在小球从A运动到B的过程，小球和物块组成的系统机械能守恒，有：
eq \f(1,2)(M＋m)veq \\al(2,B)＝MgxAB－mgxABsin53°……………2分
线断后，小球在从B运动到C的过程，根据动能定理有
－mgR(1－cs53°)＝eq \f(1,2)mvC′2－eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)………1分
小球能够运动到C点，则vC′≥0，………1分 联立解得：M≥eq \f(20,7)m。………1分
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
D
A
C
A
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
B
AC
AD
ABC
CD
（满分：110分 时间：90分钟）
一．选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是( )
A．B的向心力是A的向心力的2倍
B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势
D．若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA大于盘对B的动摩擦因数μB
3．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面上，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落，B加速上升过程中，A机械能增加，B机械能减少，A和B系统机械能守恒。
D．丁图中，小球在竖直平面内来回摆动(不计空气阻力)，小球的机械能守恒
4．如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的轻杆，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，取g＝10 m/s2，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是( )
A．4 m/s B．2eq \r(10) m/s
C．2eq \r(5) m/s D．2eq \r(2) m/s
5．如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点。空气阻力忽略不计。设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为I1、I2，则( )
A．t1>t2 B．t1＝t2
C．I1>I2 D．I1＝I2
6．如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距eq \f(1,3)l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为( )
A．eq \f(1,9)mgl B．eq \f(1,6)mgl
C．eq \f(1,3)mgl D．eq \f(1,2)mgl
7．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为( )
A．eq \f(mv2,4) B．eq \f(mv2,2)
C．mv2 D．2mv2
8．如图1所示，固定的粗糙斜面长为10 m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g＝10 m/s2。根据上述信息能求出( )
A．斜面的倾角
B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C．小滑块下滑的加速度的大小
D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小
9．如图所示，固定斜面AB和CB与水平面均由一小段光滑圆弧连接，倾角分别为α、β，OB＝h。细线一端固定在竖直挡板上，另一端系一质量为m的小物块，在小物块和挡板之间压缩一轻质弹簧(小物块与弹簧不连接)，烧断细线，小物块被弹出，滑上斜面AB后，恰好能运动到斜面的最高点，已知AD＝l，小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则( )
A．弹簧对小物块做功为μmgl
B．斜面摩擦力对小物块做功为eq \f(μmgh,sinα)
C．细线烧断前，弹簧具有的弹性势能为mgh＋μmgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(h,tanα)＋l))
D．撤去斜面AB，小物块还从D点弹出，将沿斜面CB上滑并从B点飞出去
10．水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于s0时，速度大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行3s0的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（ ）
A．在此过程中F所做的功为
B．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的4倍
C．物体与桌面间的动摩擦因数等于
D．在此过程中F的最大功率等于
11．如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是( )
A．运动过程中重力的平均功率eq \x\t(P)A
C．到达地面时重力的瞬时功率PA
12．如图所示，n个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的数值为( )
A．eq \f(1,2)Mv2 B．Mv2
C． μMglD．eq \f(1,2)μMgl
13．如图所示为汽车的加速度和车速倒数eq \f(1,v)的关系图象。若汽车质量为2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则( )
A．汽车所受阻力为2×103 N
B．汽车在车速为15 m/s时，功率为6×104 W
C．汽车匀加速所需时间为5 s
D．若汽车在变加速阶段历时15s达到最大速度，则此过程中汽车通过的位移为15m
14．如图所示，质量为m的物体P套在固定的光滑水平杆上。轻绳跨过光滑的滑轮O和O’，一端与物体P相连，另一端与质量同为m的物体Q相连。用手托住物体Q使整个系统处于静止状态，此时轻绳刚好拉直，且AO=L,OB=h，AB
B．在物体P从A滑到B的过程中，P的机械能减少、Q的机械能增加
C．物体P运动的最大速度为
D．开始运动后，当物体P速度再次为零时，物体Q回到原来的位置
二、实验题(本题共2道题，共计14分)
15．（6分）小兰同学设计如图甲所示装置测量木块与水平桌面之间的动摩擦因数。打点计时器固定在水平桌面左端，纸带穿过打点计时器连接在木块上，连接木块的细线跨过桌面右端定滑轮后连接钩码，释放木块后，木块在细线的作用下运动，细线始终保持水平，打点计时器打出的部分纸带如图乙所示。已知乙图中纸带右端连接木块，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J为计数点，相邻两计数点间有3个计时点未画出，打点计时器所用交流电源频率为50 Hz，取重力加速度g＝10 m／s2。
（1）下列实验操作或分析中正确的是_______。
A．实验中必须测出钩码释放时离地的高度
B．实验中应先释放木块再启动打点计时器
C．实验中必须保证钩码的质量远小于木块的质量
D．钩码落地发生在打点计时器打出E、F两点的时刻之间
（2）用图乙中所给数据求木块与桌面间的动摩擦因数，应选取______（选填“AE”、“AF”或“FJ”）段纸带进行计算，由此测得木块与桌面间的动摩擦因数μ＝______（结果保留两位有效数字）。
16．(8分) 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2－h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，且满足 则重物下落过程中机械能守恒。
三．计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）
17．[物理－选修3－3]（15分）
（1）（5分）下列说法中正确的是_______。（填正确答案标号，选对1个得 2 分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为 0分）
A．露珠呈球形是由于液体的表面张力所致
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C．气体温度升高时，分子的平均速率增大，但速率仍按“中间多，两头少”的规律分布
D．热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
E．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来越大
（2）（10分）一定质量的某种理想气体，从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的P－V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为127℃。求：
（i）试求该气体在状态B、C时的温度分别为多少K？
（ii）该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
18.（11分）天文观测到某行星有一颗以半径r、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m．万有引力常量为G。求：
（1）该行星的质量M是多大？
（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的，那么行星表面处的重力加速度是多大？
（3）如果该行星的半径为R，行星与其卫星之间的引力势能表达式为，r为行星与卫星的中心间距。求在该行星上发射一颗刚好脱离此行星的卫星，发射速度应为多少？
19．（14分）光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直。一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动。已知圆弧形轨道的半径为R＝eq \f(8,3) m，所对应的圆心角为53°，sin53°＝0.8，g＝10 m/s2。
(1)若M＝5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小。
(2)若M＝5m，求小球从C点抛出后下落高度h＝eq \f(4,3) m时到C点的水平位移。
(3)M、m满足什么关系时，小球能够运动到C点？
物理答案
一．选择题（4×14=56分）
二．实验题（14分）
15.（6分）（1）D（2）AE（3）0.31
16.（8分） (1)A (2)－mghB eq \f(1,2)meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(hC－hA,2T)))2 (3)图像的斜率接近2g
三．计算题（40分）
17 （1）答案ACD
（2）（10分）
解：（i）从A到B，V不变，由…………1分 T=t+273………1分
得：TB=800K………………1分
从A到C， 由………1分 得：TC=400K……………1分
（ii）由ΔU=W+Q得 ΔUABC=WAB+WBC+QABC……………1分 VA=VB 得出 WAB=0 ……………1分
TA=TC 得出 ΔUABC=0…………1分
WBC==675J…………1分
得：QABC=-675J……………1分 即全程放热，放出675J………………1分
18. （11分）解答：
（1）根据万有引力定律和向心力公式：……2分 得：M=…… 1分
（2）在行星表面，万有引力等于重力：…………2分 得：g=……………1分
（3）所发射的卫星要能够刚好运动到距离地球无穷远处，即无穷远处的卫星动能为零。由能量守恒得：EkR+EpR= Ek∞+Ep∞
……………3分
得：vR= ………1分 =………1分
19. （14分）解析 (1)设细线的拉力大小为F，
对小球：F－mgsin53°＝ma………1分 对物块：Mg－F＝Ma…………1分
又M＝5m…………1分 联立解得：a＝7 m/s2。………1分
(2)由几何知识得：xAB＝eq \f(R,tan53°) 小球在直轨道部分运动时，有v2＝2axAB………1分
代入数据解得：v＝2eq \r(7) m/s…………1分
从B到C，根据机械能守恒定律，有eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \\al(2,C)＝mgR(1－cs53°)………1分
小球离开C点后做平抛运动，有：x＝vCt，h＝eq \f(1,2)gt2…………1分
联立并代入数据解得：x＝eq \f(4,3) m。…………1分
(3)在小球从A运动到B的过程，小球和物块组成的系统机械能守恒，有：
eq \f(1,2)(M＋m)veq \\al(2,B)＝MgxAB－mgxABsin53°……………2分
线断后，小球在从B运动到C的过程，根据动能定理有
－mgR(1－cs53°)＝eq \f(1,2)mvC′2－eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)………1分
小球能够运动到C点，则vC′≥0，………1分 联立解得：M≥eq \f(20,7)m。………1分
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
D
A
C
A
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
B
AC
AD
ABC
CD
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