2018-2019学年江西省南昌市第二中学高一下学期第一次月考物理试题

2018-2019学年江西省南昌市第二中学高一下学期第一次月考物理试题

‎ ‎ ‎2018-2019学年江西省南昌市第二中学高一下学期第一次月考物理试题 ‎（时间：100分钟 满分：110分）‎ 一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．）‎ ‎1．如图“套圈圈”是老少皆宜的游戏，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈，都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2，则(　　)‎ A．v1＝v2 B．v1＞v2 ‎ C．t1＝t2 D．t1＞t2‎ ‎2.如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则(　　)‎ A. vA∶vB＝1∶1 ‎ B. vA∶vB＝cos β∶cos α C. vA∶vB＝sin α∶sin β ‎ D. vA∶vB＝sin α∶cos β ‎3.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的内侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．如图所示，虚线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是(　　)‎ A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C．h越高，摩托车做圆周运动的角速度将越大 D．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 ‎4.如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M。有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　)‎ A．地面受到的压力一定大于Mg B．小球到达B点时与铁块间可能无作用力 C．经过最低点A时小球处于失重状态 D．小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力方向可能向右 ‎5.关于行星运动的规律，下列说法符合史实和事实的是(　　)‎ A．开普勒在大量数据的研究基础上，推导出了行星运动的规律 B．牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量G C．天王星是亚当斯和勒维耶共同研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星”‎ D．在地球表面可以发射一颗卫星，绕地球运行周期小于84分钟 ‎6.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600km,公转周期T1=6.39天。最近天文学家新发现第二颗冥王星的小卫星,其中公转轨道半径r2=48 000km,则它的公转周期T2最接近于(　　)‎ A.15天　　 　B.25天　　 　C.35天　　　 D.45天 ‎7.2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”．双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l、a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的)，则(　　)‎ A．b星的周期为T B．a、b两颗星的质量之比为 C．a、b两颗星的半径之比为 D．a星的线速度大小为 ‎8.如图所示，细线的一端系于天花板上，另一端系一质量为m的小球。甲图让小球在水平面内做匀速圆周运动，此时细线与竖直方向的夹角为 ‎，细线中的张力为F1，小球的加速度大小为a1；乙图中让细线与竖直方向成角时将小球由静止释放，小球在竖直面内摆动。刚释放瞬间细线中的张力为F2，小球的加速度大小为a2，则下列关系正确的是（ ）‎ A. F1= F2 B. F1> F2 C. a1= a2 D. a1> a2‎ ‎9．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示，甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑．今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心O、O′的距离分别为RA、RB，且RA＝2RB.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的角速度大小之比为ωA∶ωB＝1∶3‎ B．滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的向心加速度大小之比为aA∶aB＝1∶3‎ C．转速增大后最终滑块A先发生相对滑动 D．转速增大后最终滑块B先发生相对滑动 ‎10.如图所示，某次发射远地圆轨道卫星时，先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ，在此轨道正常运行时，卫星的轨道半径为R1、周期为T1、经过p点的速度大小为、加速度大小为 ；然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，在此轨道正常运行时，卫星的周期为T2，经过p点的速度大小为、加速度大小为，经过Q点速度大小为；稳定运行数圈后达远地点Q时再次点火加速，进入远地圆轨道Ⅲ在此轨道正常运行时，卫星的轨道半径为R3、周期为T3、经过Q点速度大小为(轨道Ⅱ的近地点和远地点分别为轨道Ⅰ上的P点、轨道Ⅲ上的Q点)．已知R3＝2R1，则下列关系正确的是(　　)‎ A．T2＝3T1 B．T2＝T3 C． D．‎ ‎11.被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础．已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，则(　　)‎ A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为 C．月球的质量为 D．月球的密度为 ‎12．太阳系中某行星运行的轨道半径为R0，周期为T0.但天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离(行星仍然近似做匀速圆周运动)．天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星．假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是(认为未知行星近似做匀速圆周运动)(　　)‎ A．T＝ B．T＝T0‎ C．R＝R0 D．R＝R0 二．填空题（本题共2小题，每空3分，共12分）‎ ‎13．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T﹣v2图象如图乙所示（a,b,m为已知量）则当地的重力加速度_________，轻质绳长为___________.‎ ‎14.宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，则g0＝________，N＝________。‎ 三.计算题 (共5小题，共50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)‎ ‎15.（8分）在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示，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的在水平面内的圆周运动。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，则求：汽车转弯时的车速。‎ ‎16.（8分）宇航员在月球表面上以初速度v竖直向上抛出一小球，测得小球经过时间t落回原处，已知月球半径为R，引力常量G，求：‎ ‎（1）月球的质量M；‎ ‎（2）环绕月球表面的卫星的运行周期T．‎ ‎ ‎ ‎17.（12分）“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选近年中国科技进展新闻。已知地球半径为R，平均密度为ρ，把地球看做质量分布均匀的球体(质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零)，忽略地球自转，“蛟龙”号下潜深度为d，“”轨道距离地面高度为h，引力常量为G。求：‎ ‎（1）“天宫一号”所在处重力加速度大小？‎ ‎（2）“蛟龙”号所在处重力加速度与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为？‎ ‎18.（12分）某游乐场的一项游乐设施如图甲所示,可以简化为如图乙所示的模型,已知圆盘的半径R=2.5 m,悬绳长L=‎ R,圆盘启动后始终以恒定的角速度转动,圆盘先沿着杆匀加速上升,再匀减速上升直到到达最高点(整个上升过程比较缓慢),当圆盘上升到最高点转动时,悬绳与竖直方向的夹角为45°，重力加速度取g=10 m/s2。求:‎ ‎(1)圆盘转动的角速度。‎ ‎(2)若圆盘到达最高点时离地面的高度h=22.5 m,为了防止乘客携带的物品意外掉落砸伤地面上的行人,地面上至少要设置多大面积的区域不能通行。‎ ‎(3)已知A、B两名乘客的质量分别是m1和m2(m1>m2),在圆盘加速上升的过程中,他们座椅上的悬绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2 ,比较θ1和θ2的大小关系，并且写出证明过程。‎ ‎19．（10分）侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道上的日照条件下的地方全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面上的重力加速度为g，地球自转周期为T.‎ ‎ 南昌二中2018—2019学年度下学期第一次考试 高一物理答案 一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D B B B A B D BD AD BCD BC BC 二．填空题（本题共2小题，每空3分，共12分）‎ 13. ‎， 14.g　0‎ 三.计算题 (共5小题，8+8+12+12+10=50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)‎ ‎15.答案　 解析　设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图，如图。‎ 根据牛顿第二定律，得mgtanθ＝m，‎ 又由数学知识得到tanθ＝，‎ 联立解得v＝。‎ ‎16.‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】解：（1）由竖直上抛规律可得：g=‎ 在月球表面有：mg=‎ 得：M=‎ ‎（2）此卫星绕月球表面飞行，月球对它的万有引力提供向心力，有：‎ ‎17.（1） （2）‎ ‎18.【解析】(1)设乘客和座椅的总质量是m,悬绳拉力为FT 竖直方向上,有FTcos θ=mg 水平方向上,有FTsin θ=mω2(R+Lsin θ)‎ 联立解得ω= rad/s。‎ ‎(2)物品掉落时的速度v=ω(R+Lsin θ)=5 m/s 物品掉落后做平抛运动 竖直方向有h-Lcos θ=,解得t=2 s 平抛运动的水平位移x=vt=10 m 则设置禁止通行区域的半径R'==15 m 解得S=πR'2=225π=706.5 m2。‎ ‎(3)设加速上升过程中,圆盘上升的加速度为a 竖直方向,有FTcos θ-mg=ma 水平方向,有FTsin θ=mω2(R+Lsin θ)‎ 联立可得(g+a)tan θ=ω2(R+Lsin θ)‎ 可见θ与质量无关,即θ1=θ2。‎ ‎【答案】(1) rad/s　(2)225π m2　/706.5 m2(3)θ1=θ2‎ ‎19．答案　 解析　侦察卫星环绕地球一周，通过有日照的赤道一次，在卫星的一个周期时间(设为T1)内地球自转的角度为θ，只要θ角所对应的赤道弧长能被拍摄下来，则一天时间内，地面上赤道上在日照条件下的地方都能被拍摄下来．‎ 设侦察卫星的周期为T1，地球对卫星的万有引力为卫星做圆周运动的向心力，卫星的轨道半径r＝R＋h，根据牛顿第二定律，则 G＝m(R＋h) ①‎ 在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力，即 mg＝G ②‎ ‎①②联立解得侦察卫星的周期为T1＝，‎ 已知地球自转周期为T，则卫星绕行一周，地球自转的角度为θ＝2π，‎ 摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为θ角所对应的圆周弧长，‎ 应为s＝θ·R＝2π·R＝·＝.‎