高一第二学期第一次月考物理张华.doc

东方市八所中学20142015年学年度第二学期第一次月考 高一年级物理试卷 出题人：张华姓名：_班级：_考号：_一、选择题：本题共六个小题，每个小题有四个选项，只有一个正确选项，每小题3分，共18分。1、如图1所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力。则下列判断正确的是（ ）A只要v0足够大，小球可以击中B点B即使v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环D无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环 图 1 2、甲乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原的2倍，同时，它们之间的距离减为原的1/2,则甲乙两个物体的万有引力大小将变为（ ） A F B F/2 C 8F D 4F3、理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面。已知引力常量为G，火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响，要使探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为 A B C11.2km/sD 7.9km/s4、我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”落月前的一段时间内，绕月球表面做匀速圆周运动若已知月球质量为M，月球半径为R，引力常量为G，对于绕月球表面做圆周运动的卫星，以下说法正确的是（）A线速度大小为B线速度大小为C周期为T=D周期为T=5、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图2所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于()A. B. C. D. 图 26、如图3所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中（ ）AB对A的支持力越来越大BB对A的支持力越来越小CB对A的摩擦力越来越大DB对A的摩擦力大小无法判断二、多项选择：本题共四个小题，每个小题有四个选项，至少有两个正确选项，每小题5分，共20分，少选、漏选3分，错选0分。7、物体以v0的速度水平抛出，当竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法正确的是() A竖直分速度等于水平分速度 B瞬时速度的大小为 C运动时间为 D运动位移的大小为8、1998年7月4日，美国“火星探路者“宇宙飞船经过4亿多公里的航行，成功地登陆火星并释放了一个机器人在火星探察“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下说法正确的是（）A天体A、B表面上物体的重力加速度与天体的半径成正比B两颗卫星的线速度一定相等C天体A、B的质量可能相等D天体A、B的密度一定相等9、环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距离地面越高，环绕的（ ）A速度越小 B周期越大C向心加速度越大 D角速度越大10、如图4所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则( )A.两物体均沿切线方向滑动 B.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远 图 4 三、实验,探究题：本题共计两个小题，11题10分，12题8分，共计18分。11、某同学用如图甲所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，（1）有下列实验步骤：用图钉把白纸订在竖直木板上；把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平；记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；把水平木条向下移动，重复的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；从木板上取下白纸；上述到的步骤中，有错误的是步骤，应改为（2）根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出yx2图象如图乙所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小铁块从轨道末端飞出的速度v0= 图 512、图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_m/s。（） 图 54、 计算题：本题共四个小题，13题10分，14题12分，15题12分，16题10分，共44分。13、 如图6所示，内壁光滑的细导管弯成半径为R的圆形轨道竖直放置，其质量为2m，小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，求此时小球速度. 14、 如图7所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并匀速沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为=1060,平台与AB连线的高度差为h=0.8m（计算中取g=10m/s2,sin530=0.8，cos530=0.6）求：（1）小孩平抛的初速度（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力 图 715、有一极地卫星（其轨道平面与赤道面夹角为90）绕地球做匀速圆周运动，该卫星的运动周期为T0/4，其中T0为地球的自转周期已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R.求：(1)该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少？试说明理由(2)该卫星离地面的高度H.16、1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32 km，如该小行星的密度和地球相同，已知地球半径R=6400km，地球的第一宇宙速度为8 kms求：该小行星第一宇宙速度？ 学校： 姓名： 班级： 学号： 东方市八所中学20142015年学年度第二学期第一次月考高一年级物理试卷答题卡 一、选择题：本题共六个小题，每个小题有四个选项，只有一个正确选项，每小题3分，共18分。123456 二、多项选择：本题共四个小题，每个小题有四个选项，至少有两个正确选项，每小题5分，共20分，少选、漏选3分，错选0分。78910三、实验,探究题：本题共计两个小题，11题10分，12题8分，共计18分。11、 （1） ， 。 （2） ， 。12、 （1） ， 。 （2） 。四、计算题：本题共四个小题，13题10分，14题12分，15题12分，16题10分，共44分。13题（10分）14题（12分）15题（12分）16题（10分）参考答案一、选择题1、C 2、C 3、A 4、考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题：人造卫星问题分析：匀速圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力，由此分析嫦娥三号的线速度与周期关系即可解答：解：嫦娥三号所受万有引力提供圆周运动向心力有：AB、线速度的大小v=，故A错误，B正确；CD、周期T=，故CD均错误故选：B点评：抓住飞船飞行时万有引力提供圆周运动向心力，熟悉掌握万有引力公式和向心力公式是正确解题的关键 5、A 6、B7、B解析A随B做匀速圆周运动，它所需的向心力由B对A的摩擦力来提供，因此B对A的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，圆盘对B的摩擦力指向圆心，才能使B受到指向圆心的合力，所以只有选项B正确 8、解析考查向心力公式汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F向mgtan，根据牛顿第二定律：F向m，tan，解得汽车转弯时的车速v，B对答案B 9、B 10、A11、解析:以A为研究对象，由于其做匀速圆周运动，故合外力提供向心力在水平位置a点时，向心力水平向左，由B对它的静摩擦力提供，；重力与B对它的支持力平衡，即在最高点b时，向心力竖直向下，由重力与B对它的支持力的合力提供，此时由此可见， B对A的支持力越来越小，B对A的摩擦力越来越小故选B、D答案:BD 12、答案：B解析：当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的b方向，选项B正确。二、计算题13、【知识点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系D5【答案解析】 解析：设月球表面重力加速度为g，月球质量为M球刚好完成圆周运动，则小球在最高点有mg=m从最低点至最高点由动能定理得-mg2r=mv2-mv02由可得g=在月球表面发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度，重力提供向心力mg=m解得：v= 【思路点拨】由于小球恰好经过最高点，根据重力提供向心力，可求出在最高点的速度；小球在轨道内部运动过程中，只有重力做功，由动能定理列式可求出月球表面重力加速度g，根据重力提供向心力，可求出最小发射速度本题涉及两个圆周运动，小球在光滑轨道内运动时，在最高点重力提供向心力；卫星在月球表面做圆周运动时，重力提供向心力14、【知识点】自由落体运动、牛顿第二定律和万有引力定律在星球上的应用。C5、D4、D59.【答案解析】（1）由，得；（2）用表示月球质量，在月球表面对质量为的物体有：，又解得：（3）用表示卫星质量，有牛顿第二定律：,解得【思路点拨】由自由落体运动的位移公式求在星球表面的重力加速度，再用万有引力定律和质量表达式综合求解星球的密度。最后由万有引力定律和牛顿第二定律求解卫星绕星球做匀速圆周运动的线速度（注意运动的半径）。 15、解析：(1)飞船绕月近月面运行，月球对飞船的万有引力提供向心力，有：GmR2，解得月球的质量M.(2)小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有：sv0t，竖直方向做自由落体运动，有：hgt2，在月球表面，小球受到月球的万有引力近似等于重力，GmR2mg联立解得小球开始抛出时离地的高度：h；(3)小球落地时速度的竖直分量：vgt，重力的瞬时功率：Pmgvm.答案：(1)(2)(3) 16、答案(1)8次(2) R解析(1)由于一个周期通过赤道上空两次，卫星在一昼夜共四个周期，故通过8次(2)m2(RH)m0gH R17、设小行星的第一宇宙速度为v2，其质量为M，地球质量为M0。则有而，故所以该小行星的第一宇宙速度为20 m/s18、【试题分析】19、（15分）（1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则 又由得而联立以上各式得 （2）设小孩到最低点的速度为，由机械能守恒，有 在最低点，据牛顿第二定律，有代入数据解得FN=1290N由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N 20、【试题分析】21、（1）沿圆弧轨道下滑过程中 得 物体在传送带上运动的加速度 向左滑动的最大距离 （2）物体在传送带上向左运动的时间 物体向右运动速度达到v时，已向右移动的距离 所用时间 匀速运动的时间 （3）物体与传送带之间所产生的内能（4）不能；物块在传送带和圆弧轨道上作周期性的往复运动三、多项选择22、考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用.专题：人造卫星问题分析：卫星绕球形天体运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律得出天体的质量与卫星周期的关系式，再得出天体密度与周期的关系式，然后进行比较解答：解：A、根据mg=，则g=，由于周期T相等，故天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比故A正确B、根据知，周期T相等，但是星球的半径R未知，故无法判断两颗卫星的线速度故B错误C、根据万有引力提供向心力，知卫星是环绕天体，质量被约去，无法比较大小即无法确定两星球的质量，可能不相等，也可能相等，故C正确D、根据知，M=，则天体的密度=知周期相等，则A、B的密度相等故D正确故选：ACD点评：本题是卫星绕行星运动的问题，要建立好物理模型，采用比例法求解要熟练应用万有引力定律、圆周运动的规律结合处理这类问题 23、AB 24、【答案】AD【解析】AB、据题可知甲、乙两恒星的距离始终保持不变，围绕两星连线上的一点做匀速圆周运动，靠相互间的万有引力提供向心力，角速度一定相同，故A正确B错误；C、双星靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，得：根据，知，故C错误；D、根据知，向心加速度之比，故D正确。故选AD。【考点】万有引力定律；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系44 25、【答案】BD【解析】AB、根据万有引力提供向心力，列出等式：，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A错误B正确；CD、地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道即与赤道平面重合，故C错误D正确。故选BD。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；同步卫星26、BD解析小球以相同的初速度在星球和地球表面做竖直上抛运动，星球上：v0g得，g，同理地球上的重力加速度g；则有gg15，所以A错误，B正确由星球表面的物重近似等于万有引力可得，在星球上取一质量为m0的物体，则有m0gG，得M星，同理得：M地，所以M星M地180，故C错误，D正确27、BD 28、解析：A、B两球在第一次落地前竖直方向均做自由落体运动，若在落地时相遇，此时A球水平抛出的初速度v0，hgt2，则v0l ，只要A的水平初速度大于v0，A、B两球就可在第一次落地前相碰，A正确；若A、B在第一次落地前不能碰撞，则落地反弹后的过程中，由于A向右的水平速度保持不变，所以当A的水平位移为l时，即在t时，A、B一定相碰，在t时，A、B可能在最高点，也可能在竖直高度h中的任何位置，所以B错误，C错误，D正确答案：AD 29、AB30、【解析】选B、D。当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后,A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动,但是B仍保持相对圆盘静止状态，故A、C选项错误，D选项正确；而且由于没有了细线的拉力，B受静摩擦力减小，B选项正确。31、【知识点】向心力；牛顿第二定律C2 D4【答案解析】AD 解析： A、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压故B错误，A正确C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小故C错误、D正确；故选AD【思路点拨】火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力 32、ABD 33、C.D【试题分析】34、【知识点】向心力；牛顿第二定律C2 D4【答案解析】AC解析： 如图分别对两小球进行受力分析有：对于单摆小球所受合力沿轨迹的切线方向提供恢复力，由受力图知T1=mgcos；对于圆锥摆小球所受合力沿水平方向提供小球圆周运动的向心力，由受力图可知，T2cos=mg所以有： =cos2，由于cos1，则：T1T2，圆锥摆容易断；故选：C【思路点拨】分别对两种情况下的小球进行受力分析，单摆中小球所受合力沿轨迹的切线方向，圆锥摆小球所受的合力提供圆周运动向心力在水平方向本题关键是考查单摆与圆锥摆的受力特征以及合力的方向，掌握两种摆的合力特征是正确解决本题的关键四、实验,探究题35、考点：研究平抛物体的运动.专题：实验题；平抛运动专题分析：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，结合平抛运动的轨道求出y与x2的关系，通过图线的斜率和重力加速度求出初速度解答：解：（1）有错误的是步骤应改为根据挂在斜槽末端的重锤线画出竖直线作为y轴（2）对于平抛运动，有，x=v0t，由以上两式可得y=，由此可知，图线中的斜率k=，所以初速度故答案为：（1），根据挂在斜槽末端的重锤线画出竖直线作为y轴 （2）抛物线，点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解 36、考点：研究平抛物体的运动.专题：实验题分析：（1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面（2）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，比较竖直方向上下落相同位移的时间关系，从而比较出水平位移的关系（3）根据竖直方向运动特点h=gt2，求出物体运动时间，根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出P2在竖直方向上的速度大小，根据vy=gt可以求出从抛出到P2点的时间，根据平抛运动规律进一步求出结果解答：解：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时，才能确保做平抛运动，故ACD错误，B正确（2）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以x2x1x3x2，因为平抛运动的过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，则，E1=E2=E3故C正确，A、B、D错误（3）因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为：3L和5L；故在竖直方向由h=gt2可得t=；水平速度v=；故答案为：（1）B；（2）C；（3），点评：（1）在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直（2）解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行分析（3）对平抛运动的考查要注意水平速度及时间的求法，掌握好平抛运动的处理规律 37、