河北省石家庄市复兴中学2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

河北省石家庄市复兴中学2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

‎2016-2017学年河北省石家庄市复兴中学高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、不定项选择题（共60分，每题6分）‎ ‎1．下列说法正确的是（　　）‎ A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．因为物体做圆周运动才产生向心力 ‎2．如图为某品牌自行车的部分结构．A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点．现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B、C三点线速度大小相等 B．A、B两点的角速度大小相等 C．A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比 D．由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1‎ ‎3．关于质点做曲线运动，下列描述中正确的是（　　）‎ A．做曲线运动的质点，瞬时速度的方向在曲线的切线方向上 B．质点做曲线运动时受到的合力一定是变力 C．质点做曲线运动时所受合力的方向与速度方向一定不在同一直线上 D．质点做曲线运动时速度的大小一定是时刻在变化的 ‎4．某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍．则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的（　　）‎ A．4倍 B．6倍 C．倍 D．2倍 ‎5．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（　　）‎ A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 ‎6．我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比（　　）‎ A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B．飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度 C．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度 D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 ‎7．一个人乘船过河，船的速度恒定，且船头始终垂直指向对岸，当到达河中间时，水流速度突然变大，则他游到对岸的时间与预定的时间相比（　　）‎ A．不变 B．减小 C．增加 D．无法确定 ‎8．如图所示，在光滑的圆锥面内，两个质量不相同的小球P和Q，沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动，其中球P的轨道半径较大，则可判定（　　）‎ A．球P的向心力较大 B．球P的线速度较大 C．球P的角速度较大 D．两球的向心加速度一样大 ‎9．如图，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下．绳子与钉子碰撞前后瞬间相比较（　　）‎ A．线速度增大 B．角速度增大 C．向心加速度增大 D．绳子拉力增大 ‎10．人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动，它所受到向心力F跟轨道半径r之间的关系，说法正确的是（　　）‎ A．由公式F=可知F与r成反比 B．由公式F=m•ω2r可知F与r成正比 C．由公式F=m•ω•v可知F跟r无关 D．由公式F=G可知F跟r2成反比 ‎　‎ 二、计算题（共40分，每题10分）‎ ‎11．如图所示，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落在B点，加速度为g，求：‎ ‎（1）物体在空中飞行的时间．‎ ‎（2）AB间的距离．‎ ‎（3）球落到B点时速度的大小和方向．‎ ‎12．如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，已知小球在最高点的速率为v1=2m/s，g取10m/s2，试求：‎ ‎（1）小球在最高点时的细绳的拉力T1=？‎ ‎（2）小球在最低点时的细绳的拉力T2=？‎ ‎13．如图所示，光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A和B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态，求A球的角速度ω应是多大？‎ ‎14．如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的密度为多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省石家庄市复兴中学高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、不定项选择题（共60分，每题6分）‎ ‎1．下列说法正确的是（　　）‎ A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．因为物体做圆周运动才产生向心力 ‎【考点】匀速圆周运动．‎ ‎【分析】物体做匀速圆周运动，这里的匀速是指速度大小不变，由于圆周运动方向时刻在变化．因此物体需要一个方向与速度垂直且指向圆心的合外力．这样的合外力只会改变速度方向，不会改变速度大小．‎ ‎【解答】解：A、匀速圆周运动的线速度和加速度都在变化，是一种变加速运动，故AB错误，C正确；‎ D、物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，即向心力，不是因为圆周运动而产生向心力，故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎2．如图为某品牌自行车的部分结构．A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点．现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B、C三点线速度大小相等 B．A、B两点的角速度大小相等 C．A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比 D．由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1‎ ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】自行车的链条不打滑，A与B的线速度大小相等，由v=ωr研究A与B角速度的关系．由向心加速度公式an=，分别研究A与B和B与C的向心加速度的关系．‎ ‎【解答】解：A、自行车的链条不打滑，A、B、C三点线速度大小相等，故A正确，B错误；‎ C、由向心加速度公式an=可知，A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，故C正确；‎ D、根据ω=可知，A、B两点的角速度之比为42：14=3：1，故D正确．‎ 故选ACD ‎　‎ ‎3．关于质点做曲线运动，下列描述中正确的是（　　）‎ A．做曲线运动的质点，瞬时速度的方向在曲线的切线方向上 B．质点做曲线运动时受到的合力一定是变力 C．质点做曲线运动时所受合力的方向与速度方向一定不在同一直线上 D．质点做曲线运动时速度的大小一定是时刻在变化的 ‎【考点】曲线运动；物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，速度方向为该点的切线方向．‎ ‎【解答】解：A、当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，速度方向为该点的切线方向，故AC正确；‎ B、物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故B错误；‎ D、曲线运动速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，速度大小不变，故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ ‎4．某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍．则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的（　　）‎ A．4倍 B．6倍 C．倍 D．2倍 ‎【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ ‎【分析】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式v= 解得．‎ ‎【解答】解：设地球质量M，某星球质量36M，地球半径r，某星球半径3r 由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得： =m，‎ 解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=‎ 分别代入地球和某星球的各物理量得：v地球=‎ v星球=‎ 解得：v星球=2v地球，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（　　）‎ A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 ‎【考点】同步卫星．‎ ‎【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同．‎ 物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．‎ 通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量 ‎【解答】解：它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以同步卫星只能在赤道的正上方．‎ 因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F==mω2r，因为ω是一定值，所以 r 也是一定值，所以同步卫星离地心的距离是一定的．故D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比（　　）‎ A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B．飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度 C．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度 D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 ‎【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．‎ ‎【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理量．‎ 根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力得出：‎ ‎=m=ma=mω2r=m A、T=2，神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min．同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．故A错误 B、v=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度．故B正确 C、a=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度．故C正确 D、ω=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故D错误 故选BC．‎ ‎　‎ ‎7．一个人乘船过河，船的速度恒定，且船头始终垂直指向对岸，当到达河中间时，水流速度突然变大，则他游到对岸的时间与预定的时间相比（　　）‎ A．不变 B．减小 C．增加 D．无法确定 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】人实际参与了两个分运动，沿着人指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故人河时间由沿人方向的分运动决定，与水流速度无关．‎ ‎【解答】解：将人的实际运动沿着人指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与人指向方向的分运动有关，故人航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，在光滑的圆锥面内，两个质量不相同的小球P和Q，沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动，其中球P的轨道半径较大，则可判定（　　）‎ A．球P的向心力较大 B．球P的线速度较大 C．球P的角速度较大 D．两球的向心加速度一样大 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．‎ ‎【解答】解：以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示，‎ 由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=ma=mrω2．则a=gtanθ．v=．ω=．r越大，线速度越大，角速度越小．则P的线速度较大，角速度较小，两球的向心加速度相等，因为质量未知，故无法比较球的向心力大小．故B、D正确，A、C错误．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎9．如图，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下．绳子与钉子碰撞前后瞬间相比较（　　）‎ A．线速度增大 B．角速度增大 C．向心加速度增大 D．绳子拉力增大 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】细绳与钉子相碰前后线速度大小不变，半径变小，根据v=ωr分析角速度的变化；根据a=判断向心加速度的变化；根据绳子拉力和重力的合力提供向心力，通过牛顿第二定律判断出绳子拉力的变化．‎ ‎【解答】解：A、B细绳与钉子相碰前后线速度大小不变，半径变小，根据v=ωr得知，角速度增大．故A错误，B正确．‎ C、D根据a=知，r变小，向心加速度变大．根据F﹣mg=m，知F=mg+m，r变小，拉力F变大．故CD均正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎10．人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动，它所受到向心力F跟轨道半径r之间的关系，说法正确的是（　　）‎ A．由公式F=可知F与r成反比 B．由公式F=m•ω2r可知F与r成正比 C．由公式F=m•ω•v可知F跟r无关 D．由公式F=G可知F跟r2成反比 ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】人造地球卫星的轨道半径变化时，速度v变化，ω变化，F与r不是反比关系，与ω不是正比关系．‎ 公式F=mωv中，ω、v均与半径R有关，F也与R有关．由公式F=，F和r2成反比．‎ ‎【解答】解：A、人造地球卫星的轨道半径变化时，速度v变化，所以由可知，向心力与r成反比是错误的，故A错误；‎ B、公式F=m•ω2r中，ω与半径r有关，所以向心力与r成正比是错误的，故B错误；‎ C、由公式可知F跟r2成反比，故C错误，D正确．‎ 故选D ‎　‎ 二、计算题（共40分，每题10分）‎ ‎11．如图所示，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落在B点，加速度为g，求：‎ ‎（1）物体在空中飞行的时间．‎ ‎（2）AB间的距离．‎ ‎（3）球落到B点时速度的大小和方向．‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】（1）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，根据水平位移和竖直位移的关系求出平抛运动的时间，‎ ‎（2）根据从而得出水平位移的大小，根据平行四边形定则求出斜面AB的长度．‎ ‎（3）根据求B点竖直分速度，根据平行四边形定则求B点速度大小和方向 ‎【解答】解：（1）根据 解得：‎ ‎（2）水平位移 ‎（3）B点的竖直分速度 B点的速度 速度与水平方向的夹角 答：（1）物体在空中飞行的时间．‎ ‎（2）AB间的距离．‎ ‎（3）球落到B点时速度的大小和方向与水平方向夹角的正切为 ‎　‎ ‎12．如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，已知小球在最高点的速率为v1=2m/s，g取10m/s2，试求：‎ ‎（1）小球在最高点时的细绳的拉力T1=？‎ ‎（2）小球在最低点时的细绳的拉力T2=？‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】小球做圆周运动，分别对小球在最高点和最低点受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程可以求出拉力，由动能定理可以求出小球的速度．‎ ‎【解答】解：（1）在最高点，T1+mg=m 得：T1=‎ ‎（2）由最高点到最低点过程中，‎ 对小球由动能定理得：mg•2r=mv22﹣mv12，‎ 解得：‎ 在最低点：T2﹣mg=m得：T2=7N 答：（1）小球在最高点时的细绳的拉力T1为1N．‎ ‎（2）小球在最低点时的细绳的拉力T2为7N．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A和B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态，求A球的角速度ω应是多大？‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】对小球A进行受力分析：受到重力、支持力、绳子的拉力，重力和支持力相互抵消，要求B球仍静止，绳子的拉力等于B球的重力并提供向心力，根据向心力公式即可解题．‎ ‎【解答】解：B静止，根据平衡条件，线的拉力：‎ F=mg ‎ A球的向心力等于F，根据牛顿第二定律，有：‎ F=mω2r ‎ 联立得：ω=rad/s 答：A球的角速度ω应是rad/s．‎ ‎　‎ ‎14．如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的密度为多少？‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力求出恒星的质量，结合密度的公式求出恒星的密度．‎ ‎【解答】解：根据得则恒星的质量为：M=．‎ 则恒星的密度为：．‎ 答：恒星的密度为．‎ ‎　‎ ‎2016年12月15日