山东省枣庄第八高级中学校2020-2021学年高一4月月考物理试题 Word版含答案

枣庄八中东校高一质量检测物理试题
2021.04
本试卷4页。总分100分。考试时间90分钟。非选择题答案写在答题纸上。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对于圆周运动的几个物理量的理解，以下说法正确的是（　　）
A. 匀速圆周运动的线速度是不变的 B. 地球上不同位置的角速度是不同的
C. 角速度与周期成反比 D. 线速度一定时，角速度与半径成正比
2. 对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　）
A. 向心力是物体所受的合外力
B. 向心力的方向总是不变的
C. 因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
D. 因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它只改变线速度的方向
3. 如图所示的路段是一段半径约为的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的0.2倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A. 晴天时，汽车以的速率可以安全通过此圆弧形弯道
B. 下雨时，汽车以的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
C. 晴天时，汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为
D. 下雨时，汽车以的速率通过此园弧形弯道时的角速度为
4. 关于宇宙航行，下说法正确的是（　　）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
B. 嫦娥五号到达月球时已经脱离了地球的引力
C. 发射火星探测器时，发射速度必须大于
D. 绕太阳运行时地球的值和绕地球运行时月球的的值不相同
5. 2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号回家了。下图是嫦娥五号进入月球轨道的示意图，嫦娥五号飞临月球时速度约，大于月球的逃逸速度，需要减速才能被月球捕获，当速度小于、大于时，嫦娥五号能沿椭圆轨道绕月球运行，在椭圆轨道上既不利于着陆器的分离也不利于将来跟上升器的对接，因此需要把椭圆轨道调整为正圆轨道，嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近心速度约为左右，在此位置保持切线方向不变而把其飞行速度降低到，嫦娥五号的运行轨道就调整为在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的正圆轨道（轨道半径可视为月球半径），引力常量为，根据以上信息判断下列说法不正确的是（　　）
A. 嫦娥五号分别在正圆轨道和椭圆轨道上运行时，半长轴的三次方与周期的平方比不相同
B. 在近心点由椭圆轨道进入正圆轨道时速率减小
C. 月球的质量可表示为
D. 月球表面的重力加速度为
6. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和，从动轮的半径为分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是（　　）
A. 三点的加速度之比
B. 三点的线速度大小之比
C. 三点的角速度之比
D. 三点的周期之比
7. 如图所示，长为的悬线固定在点，在正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬间，则小球的（　　）
A. 向心加速度突然增大 B. 角速度突然变小 C. 线速度突然变小 D. 向心力突然减小
8. 如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，通过最高点时的速率为，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　）
A. 若，则小球对管内上壁有压力
B. 若，则小球对管内上壁有压力
C. 若，则小球不会到达最高点
D. 不论多大，小球对管内下壁都有压力
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 图b所示是一圆锥摆，增大 ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥简内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D. 如图d，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
10. 如图，运动员跳伞将先后经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确是（　　）
A. 减速下降时，重力做的功等于系统重力势能的减小量
B. 重力对系统先做正功后做负功
C. 加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量
D. 在相等的时间内，系统重力势能的减小量不一定相等
11. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1：m2=5：2，则可知（　　）
A. 、做圆周运动的线速度之比为2：5
B. 、做圆周运动的角速度之比为5：2
C. 做圆周运动半径为
D. 两颗恒星公转周期相等，且可表示为
12. 两轮平衡车（如图所示）广受年轻人喜爱，它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为，已知小明和平衡车的总质量为，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不考虑小明对平衡车做功，设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为的匀加速直线运动，则（　　）
A. 平衡车做匀加速直线运动时，输出功率与速度成正比
B. 平衡车做匀加速直线运动时，牵引力大小
C. 平衡车做匀加速直线运动所用的时间
D. 平衡车能达到的最大行驶速度
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 如图，一质量为、长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂在天花板上，若以天花板为参考平面，细绳的重力势能为________：现将绳的下端竖直向上拉起至点，点与绳的上端相距，在此过程中，细绳的重力势能__________（填“增加”或“减少”），重力势能的变化量大小为_________。（重力加速度大小为）
14. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是和。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽处和长槽的A（或）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
（1）该实验用到的方法是（ ）
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为；若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为____________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，_________。
15. 如图，一劲度系数的轻质弹簧两端分别焊接着A、B两物体，，直立于水平地面而静止，现给物体加一个竖直向上的力，使缓慢向上运动，直到B刚要离开地面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内，。
（1）B刚要离地时的弹性势能与最初的弹性势能相比，大小关系如何？（不用定量计算）
（2）求整个过程中，物体克服重力做的功？
16. 根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：
（1）月球密度ρ；
（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．
17. 如图甲，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道有一定的夹角，后绳从轮胎上脱落，轮胎运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，，求：
（1）末轮胎所受合力的功率？
（2）绳脱落后的运动过程中，摩擦力对轮胎做的功？
（3）在整个运动过程中轮胎所受拉力的平均功率？
18. 如图，轻杆长21，中点装在水平轴点，两端分别固定着小球和球。质量为球质量为，两者一起在竖直平面内绕轴做圆周运动。
（1）若球在最高点时，杆的端恰好不受力，求此时球的速度？
（2）若球到最高点时的速度等于第（1）问中的速度，则此时轴的受力大小、方向？
（3）在杆的转速逐渐变化的过程中，能否出现轴不受力的情况？若不能，请说明理由；若能，求出此时球的速度大小？
枣庄八中东校高一质量检测物理试题 答案版
2021.04
本试卷4页。总分100分。考试时间90分钟。非选择题答案写在答题纸上。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对于圆周运动的几个物理量的理解，以下说法正确的是（　　）
A. 匀速圆周运动的线速度是不变的 B. 地球上不同位置的角速度是不同的
C. 角速度与周期成反比 D. 线速度一定时，角速度与半径成正比
【答案】C
2. 对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　）
A. 向心力是物体所受的合外力
B. 向心力的方向总是不变的
C. 因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
D. 因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它只改变线速度的方向
【答案】D
3. 如图所示的路段是一段半径约为的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的0.2倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A. 晴天时，汽车以的速率可以安全通过此圆弧形弯道
B. 下雨时，汽车以的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
C. 晴天时，汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为
D. 下雨时，汽车以的速率通过此园弧形弯道时的角速度为
【答案】B
4. 关于宇宙航行，下说法正确的是（　　）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
B. 嫦娥五号到达月球时已经脱离了地球的引力
C. 发射火星探测器时，发射速度必须大于
D. 绕太阳运行时地球的值和绕地球运行时月球的的值不相同
【答案】AD
5. 2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号回家了。下图是嫦娥五号进入月球轨道的示意图，嫦娥五号飞临月球时速度约，大于月球的逃逸速度，需要减速才能被月球捕获，当速度小于、大于时，嫦娥五号能沿椭圆轨道绕月球运行，在椭圆轨道上既不利于着陆器的分离也不利于将来跟上升器的对接，因此需要把椭圆轨道调整为正圆轨道，嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近心速度约为左右，在此位置保持切线方向不变而把其飞行速度降低到，嫦娥五号的运行轨道就调整为在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的正圆轨道（轨道半径可视为月球半径），引力常量为，根据以上信息判断下列说法不正确的是（　　）
A. 嫦娥五号分别在正圆轨道和椭圆轨道上运行时，半长轴的三次方与周期的平方比不相同
B. 在近心点由椭圆轨道进入正圆轨道时速率减小
C. 月球的质量可表示为
D. 月球表面的重力加速度为
【答案】A
6. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和，从动轮的半径为分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是（　　）
A. 三点的加速度之比
B. 三点的线速度大小之比
C. 三点的角速度之比
D. 三点的周期之比
【答案】C
7. 如图所示，长为的悬线固定在点，在正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬间，则小球的（　　）
A. 向心加速度突然增大 B. 角速度突然变小 C. 线速度突然变小 D. 向心力突然减小
【答案】A
8. 如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，通过最高点时的速率为，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　）
A. 若，则小球对管内上壁有压力
B. 若，则小球对管内上壁有压力
C. 若，则小球不会到达最高点
D. 不论多大，小球对管内下壁都有压力
【答案】B
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 图b所示是一圆锥摆，增大 ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥简内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D. 如图d，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
【答案】BD
10. 如图，运动员跳伞将先后经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确是（　　）
A. 减速下降时，重力做的功等于系统重力势能的减小量
B. 重力对系统先做正功后做负功
C. 加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量
D. 在相等的时间内，系统重力势能的减小量不一定相等
【答案】AD
11. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1：m2=5：2，则可知（　　）
A. 、做圆周运动的线速度之比为2：5
B. 、做圆周运动的角速度之比为5：2
C. 做圆周运动半径为
D. 两颗恒星公转周期相等，且可表示为
【答案】ACD
12. 两轮平衡车（如图所示）广受年轻人喜爱，它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为，已知小明和平衡车的总质量为，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不考虑小明对平衡车做功，设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为的匀加速直线运动，则（　　）
A. 平衡车做匀加速直线运动时，输出功率与速度成正比
B. 平衡车做匀加速直线运动时，牵引力大小
C. 平衡车做匀加速直线运动所用的时间
D. 平衡车能达到的最大行驶速度
【答案】AC
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 如图，一质量为、长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂在天花板上，若以天花板为参考平面，细绳的重力势能为________：现将绳的下端竖直向上拉起至点，点与绳的上端相距，在此过程中，细绳的重力势能__________（填“增加”或“减少”），重力势能的变化量大小为_________。（重力加速度大小为）
【答案】 (1). (2). 增加 (3).
14. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是和。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽处和长槽的A（或）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
（1）该实验用到的方法是（ ）
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为；若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为____________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，_________。
【答案】 (1). D (2). (3). 向心力与转动角速度的平方成正比
15. 如图，一劲度系数的轻质弹簧两端分别焊接着A、B两物体，，直立于水平地面而静止，现给物体加一个竖直向上的力，使缓慢向上运动，直到B刚要离开地面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内，。
（1）B刚要离地时的弹性势能与最初的弹性势能相比，大小关系如何？（不用定量计算）
（2）求整个过程中，物体克服重力做的功？
【答案】（1）初状态的弹性势能大于末状态的弹性势能；（2）
16. 根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：
（1）月球密度ρ；
（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．
【答案】（1）（2）
17. 如图甲，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道有一定的夹角，后绳从轮胎上脱落，轮胎运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，，求：
（1）末轮胎所受合力的功率？
（2）绳脱落后的运动过程中，摩擦力对轮胎做的功？
（3）在整个运动过程中轮胎所受拉力的平均功率？
【答案】（1）；（2）；（3）
18. 如图，轻杆长21，中点装在水平轴点，两端分别固定着小球和球。质量为球质量为，两者一起在竖直平面内绕轴做圆周运动。
（1）若球在最高点时，杆的端恰好不受力，求此时球的速度？
（2）若球到最高点时的速度等于第（1）问中的速度，则此时轴的受力大小、方向？
（3）在杆的转速逐渐变化的过程中，能否出现轴不受力的情况？若不能，请说明理由；若能，求出此时球的速度大小？
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）当球的速度大小为时轴不受力