山东省莘州高级中学校2020-2021学年高一下学期4月第一次月考物理试题 Word版含答案

莘州中学2020级高一下学期第一次月考物理试题
一、单项选择题（每个小题只有一个选项正确，共30分）
1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是：（ ）
A、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定。
B、做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零。
C、做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的。
D、做匀速圆周运动的物体处于平衡状态。
2、如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2 RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（ ）
A．4∶2∶1
B．2∶1∶2
C．1∶2∶4
D．4∶1∶4
3．2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为，如图所示。则（ ）
A．“北斗”28星的发射速度小于第一宇宙速度
B．“北斗”28星在过程所用的时间小于
C．“北斗”28星在的过程中，速率逐渐变大
D．“北斗”28星在的过程中，所用的时间小于
4．如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A和B，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是( )
A．两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动
B．只有A仍随圆盘一起转动，不会发生滑动
C．两物体均滑半径方向滑动，A靠近圆心、B远离圆心
D．两物体均滑半径方向滑动，A、B都远离圆心
5．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是（　　）
A．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律
B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律
D．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星
6.我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号” 是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1 =12h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期T2=24h；两个卫星相比 （ ）
A.“风云一号”线速度较大 B.“风云一号”离地面较高
C.“风云一号”角速度较小 D.“风云二号”受地球引力较大
7.冥王星与其附近的另一星体“卡戎”可视为双星系统，质量比约为7∶1，两星体绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知，冥王星绕O点运动的(　　)
A．线速度大小约为卡戎的7倍 B．角速度大小约为卡戎的
C．轨道半径约为卡戎的 D．向心力大小约为卡戎的7倍
8．如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是 （　　）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动
9．两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动如图，则它们的（　　）
A．运动的角速度不同
B．运动的线速度相同
C．运动周期相同
D．向心加速度相同
10．如图所示，用水平传送带传送一质量为的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为，传送带与皮带轮间不会打滑。当小物体可被水平抛出时，A轮每秒的转速最小是（重力加速度为）（　　）

A. B． C． D．
二、多选题(每题4分，部分得分2分)
11.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知mA＝mB＜mC，则对于三颗卫星，正确的是(　　)
A．运行线速度关系为vA＞vB＝vC
B．运行周期关系为TA＜TB＝TC
C．向心力大小关系为FA＝FB＜FC
D．半径与周期关系为＝＝
12．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为r、r、2r，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C．转速增加，A物体比B物体先滑动
D．转速增加，C物体先滑动
13.对于太阳与行星间的引力及其表达式，下列说法正确的是(　　)
A．公式中G为比例系数，与太阳、行星有关
B．太阳、行星彼此受到的引力总是大小相等
C．太阳、行星彼此受到的引力是一对平衡力，合力为零，M、m都处于平衡状态
D．太阳、行星彼此受到的引力是一对相互作用力
14 如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动，“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是(　 　).
A.“天宫一号”在轨道3上的速率小于在轨道2上经过Q点的速度
B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度等于它在轨道2上经过Q点的加速度
D.“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度大于它在轨道3上经过P点的加速度
三、填空题（共12分）
15．用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如下，请回答相关问题：
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；
A．理想实验法???B．等效替代法???C．控制变量法??D．演绎法
(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系．
A．质量m?????B．角速度ω C．半径r
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A．1：9????B．3：1????C．1：3????D．1：1
火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自传，如果地球上的质量为60Kg的人到火星上去，那么此人在火星表面所受的重力是 N，在火星表面由于火星的引力产生的加速度是 m/s2;在地球表面上可举起60Kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可举起质量为 Kg的物体。
四、计算题（共42分）
17.某星球的半径为R，一物体在该星球表面附近自由下落，若在最初T时间内下落的高度为h.已知引力常量为G，该星球表面无大气。试求：
（1）改星球的质量。
（2）该星球的第一宇宙速度。
18.天宫一号和神州八号分别于2011年9月29日和11月1日成功发射，并在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号由长征运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图12所示。假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径R，试求：
(1)．天宫一号在近地点A的加速度aA大小。
(2)．天宫一号在预定圆轨道上飞行的速度v的大小。
(3)．地球质量M和平均密度。
19. 如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g．
（1）若小球经过最低点时速度为，求此时杆对球的作用力大小；
（2）若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于， 求小球经过最高点时的速度大小．
20. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示，当摆线L与竖直方向的夹角为α时，求：
（1）线的拉力F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度及周期。
2020级高一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 14
C A B B D A C A C B ABD AD BD AC
选择题
15.C B B
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选C．
(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系．故选B．
(3)根据Fn=mrω2，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．
235.2 ， 3.92， 150
解（1）由自由落体的规律得：在星球表面：
联立得：
（2）和前式得：
18.解析：（1）设地球质量为M，飞船质量为m。
天宫一号在A点： G=maA，
对地面上质量为m0的物体：G=m0g，
联立解得：aA=g。
（2）天宫一号在预定圆轨道上飞行的周期：T=t/n，
设预定圆轨道半径为r，则有：G=mr， 又v=2πr/T
由以上几式联立解得：v= 。
（3）由G=m0g，解得地球质量M=gR2/G；
地球体积V=πR3；地球的平均密度ρ=M/V=.
解：在最低点时有：
可得：
在最高点，若杆的作用力向下，有：
可得：
若杆的作用力向上，有：
可得：
答：若小球经过最低点时速度为，此时杆对球的作用力大小为7mg；
若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于，小球经过最高点时的速度大小为或
（1）解：做匀速圆周运动的小球受力如图所示，小球受重力mg和绳子的拉力F．
因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O′，且是水平方向。由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα，线对小球的拉力大小为F＝ ．
（2）解：由牛顿第二定律得mgtanα＝
由几何关系得r＝Lsinα
所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为
v＝
（3）解：小球运动的角速度
ω＝ ＝ ＝
小球运动的周期
T＝ ＝2π