精品原创解析：四川省大竹县文星中学2014-2015学年高一下期期4月月考物理试卷

四川省大竹县文星中学2015年春高一下期4月月考
物理试卷
考试时间：90分钟；满分100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题：共10小题，第1-6题为单选题，每题4分，第7-10题为多选题，每题6分，共48分。
1．假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是(　 　)
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
答案：C
解析：赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向。所以C选项正确。
2． 在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则(　　)
A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
答案：D
解析：球击出后做平抛运动，落地速度大小由初速度和高度共同决定，A错误；落地速度方向是由水平方向和竖直方向速度共同决定，B错误；垒球的水平位移x＝vt，由初速度和高度决定，C错误；垒球在空中的运动时间由高度决定，D正确。
3. 太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是(　　)
答案：D
解析：由开普勒第三定律知＝k，所以R3＝kT2，D正确。
4．在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是(　　)
A．研究对象的选取　　　　 B．理想化过程
C．控制变量法 D．等效法
答案：D
解析：对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F∝，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝，故D项正确。
5．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有(　　)
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬30°大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
答案：A
解析：由F＝G可知，若地球看成球形，则物体在地球表面任何位置受到地球的引力都相等，此引力的两个分力一个是物体的重力，另一个是物体随地球自转的向心力。在赤道上，向心力最大，重力最小，A对。地表各处的角速度均等于地球自转的角速度，B错。地球上只有赤道上的物体向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，C错。地面上物体随地球自转的向心力是万有引力与地面支持力的合力，D错。
6．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与其第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1。已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为(　　)
A． B．
C． D．gr
答案：C
解析：由第一宇宙速度公式可知，该星球的第一宇宙速度为v1＝，结合v2＝v1可得v2＝，C正确。
7．通常我们把相对地面静止或匀速运动的参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有(　　)
A．停在地面上的汽车 B．绕地球做圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船 D．进站时减速行驶的火车
答案：BD
解析：“绕地球做匀速圆周运动的飞船”、“进站时减速行驶的火车”不属于静止或匀速直线运动。
8．如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断，其中正确的有(　　)
A．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线
B．笔尖留下的痕迹是一条抛物线
C．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变
D．在运动过程中，笔尖的加速度方向始终保持不变
答案：BD
解析：笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动，合运动是类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，A错，B对；笔尖做曲线运动，在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化，C错；笔尖的加速度方向始终向上，D对。
9．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是(　　)
A．太阳引力远大于月球引力
B．太阳引力与月球引力相差不大
C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
答案：AD
解析：根据F＝G，可得＝·，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则A正确，B错误；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，则D正确，C错误。
10．土星外层上有一个环(如图)，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断(　　)
A．若v∝R，则该层是土星的一部分若v∝，则该层是土星的一部分
B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群
C．若v∝R，则该层是土星的一部分
D．若v2∝，则该层是土星的卫星群
答案：CD
解析：若为土星的一部分，则它们与土星绕同一圆心做圆周运动的角速度应同土星相同，根据v＝Rω可知v∝R。若为土星的卫星群，则由公式G＝m可得：v2∝，故应选C、D。
二、填空题：共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分。
11．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过圆心O的竖直轴OO′匀速转动，规定经过O点且水平向右为x轴的正方向。在O点正上方距盘面高为h处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时，后一滴水恰好开始下落，要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度是________。
答案：(n＝1,2,3，…)
解析：由题意知h＝gt2 ①
ω＝ ②
T＝nt(n＝1,2,3，…) ③
由①②③得ω＝(n＝1,2,3，…)
12.如图所示为中国海监46号和49号在钓鱼岛巡航，假设两艘轮船的质量都是1.0104t，相距100m，它们之间的引力是________N；这个力与轮船所受重力的比值是________。(g取10m/s 2)
答案：6.6710－1N　6.6710－9
解析：轮船之间的引力F＝G＝6.6710－11N＝6.6710－1N。
轮船的重力G＝mg＝1.010710N＝1.0108N。
两轮船间的引力与轮船所受重力的比值为
＝6.6710－9。
三、计算题：共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。
13． 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R＝0.5m，离水平地面的高度H＝0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
答案：(1)1m/s　(2)0.2
解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有
H＝gt2 ①
在水平方向上有
s＝v0t ②
由①②式解得
v0＝s
代入数据得v0＝1m/s ③
(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
fm＝m ④
fm＝μN＝μmg ⑤
由③④⑤式解得　μ＝
代入数据得μ＝0.2
14．2013年12月2日，我国成功发射探月卫星“嫦娥三号”，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。
(1)请推导出“嫦娥三号”卫星离月球表面高度的表达式；
(2)地球和月球的半径之比为＝4，表面重力加速度之比为＝6，试求地球和月球的密度之比。
答案：(1)－R0　(2)
解析：(1)由题意知，“嫦娥三号”卫星的周期为T＝
设卫星离月球表面的高度为h，由万有引力提供向心力得：
G＝m(R0＋h)()2
又：GM＝g0R
联立解得：h＝－R0
(2)设星球的密度为ρ，由GM＝gR2
ρ＝＝
联立解得：ρ＝
设地球、月球的密度分别为ρ、ρ0，则：＝
将＝4，＝6代入上式，解得：＝
15．(12分)一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空(如图)，探测器的质量是1500kg，发动机推力为恒力，升空途中发动机突然关闭。如图所示为探测器速度随时间的变化图象，其中A点对应的时刻tA＝9s，此行星半径为6103km，引力恒量G＝6.6710－11N·m2/kg2。求：
　
(1)探测器在该行星表面达到的最大高度；
(2)该行星表面的重力加速度；
(3)发动机的推力；
(4)该行星的第一宇宙速度。
答案：(1)1200m　(2)6.0m/s2　(3)2.5104N　
(4)6.0km/s
解析：(1)由图象可知，在25s的时间内探测器一直在上升，且在t＝25s末达到最高点，在v－t图象中可以利用面积表示位移，因此最大高度h＝2596m＝1200m。
(2)在上升阶段，探测器受推力和重力作用，在t＝9s末关闭发动机后，探测器只受重力作用而减速，加速度a＝g，在数值上等于AB段图象斜率的绝对值，所以g＝m/s2＝6.0m/s2。
(3)在OA加速阶段，F－mg＝ma′，F＝mg＋ma′＝m(g＋a′)，可由OA段直线的斜率求得a′＝m/s2，所以F＝1500(6.0＋)N＝2.5104N。
(4)物体在星球表面做圆周运动的环绕速度即为第一宇宙速度，且在星球表面物体受到的万有引力等于物体的重力mg＝G＝m
得v＝＝6.0km/s