铁人中学2021级高一学年下学期第一次月考物理考试答案

铁人中学2021 级高一学年下学期第一次月考 物理 试题 考试时间： 2022 年 04 月 第 1 页 共 2 页 铁人中学2021 级高一学年下学期第一次月考 物理试题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A D D A D C D C BD AD BCD AC CD 14.（第一问1 分，其余每问2 分）（1） a （2）1 （3）（－10cm，－5cm） 15.（每问2 分）（1）A、B、C （2）飞船绕月球飞行的周期T 质量为m 的物体在月球上所受重力的大小F （3）𝑭𝑻𝟐 𝟒𝝅𝟐𝒎 𝑭𝟑𝑻𝟒 𝟏𝟔𝝅𝟒𝑮𝒎𝟑 16.【答案】 (1)12 m/s (2)16 s (3)5 m/s2 解析：(1)当汽车速度达到最大时，牵引力F＝Ff， （1 分） 则由P＝Fv 得汽车所能达到的最大速度 vmax＝P Ff＝ 60×103 5×103 m/s＝12 m/s。 （2 分） (2)汽车以恒定的加速度a 做匀加速运动，能够达到的最大速度为v，则有P v－Ff＝ma （1 分） 得v＝ P Ff＋ma＝ 60×103 5×103+5×103×0.5 m/s＝8 m/s （1 分） 由v＝at 得这一过程维持的时间t＝v a＝8 0.5 s＝16 s。 （1 分） (3)当汽车以额定功率启动达到2 m/s 的速度时，牵引力 F′＝P v′＝ 60×103 2 N＝3×10 4 N， （2 分） 由牛顿第二定律得汽车的加速度 a＝F′－Ff m ＝ 3×104−5×103 5×103 m/s 2＝5 m/s 2。 （2 分） 17.【答案】（1） 2 2 256 R T  ；（2） 2 2 256 bT π R ， 2 2 256 aT R  【详解】（1）根据牛顿第二定律得 2 2 ( ) 4 4 2 Mm π G = m R R T ( ) ( ) （2 分） 在地球表面有 2 Mm G mg R  （2 分） 解得 2 2 256 R g T   （1 分） （2）由图可知：当v2=b 时 FN=0 （1 分） 此时 2 v mg m r  （1 分） 解得 2 2 256 b r g bT π R   （1 分） 当v2=0 时，此时 FN=mg=a （1 分） 解得 2 2 256 a m g aT π R   （2 分） 18. 【答案】（1）7m/s；（2）96J；（3）12J≤Ep'≤132J 【详解】 （1）设滑块刚冲上传送带底端的速度为v1，根据能量守恒 2 p 1 1 2 E mv  （1 分） 代入数据得 1 3m/s v  铁人中学2021 级高一学年下学期第一次月考 物理 试题 考试时间： 2022 年 04 月 第 2 页 共 2 页 因为μ＞tanθ，故滑块在传送带上先向上加速，根据根据牛顿第二定律 cos sin mg mg ma      （1 分） 得 2 2.5m/s a  若滑块在传送带上一直加速，则离开传送带时的速度大小v 满足 2 2 1 2 v v aL   （1 分） 解得 0 7m/s< v v  （1 分） 所以假设成立，滑块离开传送带时的速度大小为7m/s。 （2）滑块在传送带上运动时间 1 v v t a   （1 分） 该段时间，传送带的位移 0 s v t  （1 分） 对传送带，根据动能定理有 cos 0 W mg s     电 （1 分） 解得 96J W  电 即电动机传送滑块多消耗的电能 96J E W   电 （1 分） （3）分析可知，要使滑块滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，滑块滑出传送带时要与传送 带共速。 滑块刚好加速到与传送带共速时离开传送带，所对应的弹性势能最小，有   2 pmin 0 1 cos sin 2 E mg mg L mv       （1 分） 得 pmin 12J E  （1 分） 同理可得，滑块刚好减速到与传送带共速时离开传送带，所对应的弹性势能最大，有   2 pmax 0 1 cos sin 2 E mg mg L mv       （1 分） 得 pmax 132J E  （1 分） 所以，满足条件的弹性势能 p E范围为 p 12J 132J E  