【物理】江西省靖安中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题

【物理】江西省靖安中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题

江西省靖安中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题 一、选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分。其中1-8题为单选题，9-12为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分)‎ ‎1.一辆轿车正在通过如图所示的路段，关于该轿车在转弯的过程中，正确的是(　　)‎ A. 轿车的速度大小不一定变化 B. 轿车处于平衡状态 C. 轿车加速度的方向一定沿运动路线的切线方向 D. 轿车加速度的方向一定垂直于运动路线的切线方向 ‎2. 以下是书本上的一些图片，下列说法正确的是(　 　)‎ A. 图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的 B. 图乙中，两个影子x，y轴上运动就是物体的两个分运动 C. 图丙中，增大小锤打击弹性金属片的力，A球可能比B球晚落地 D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力 ‎3.如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则(　　)‎ A. A点和B点的线速度大小之比为1∶2‎ B. 前轮和后轮的角速度之比为2∶1‎ C. 两轮转动的周期相等 D. A点和B点的向心加速度大小相等 ‎4. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的周期绕共同的周期绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是 ‎5.某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎6. 如图，半径为R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为v1，经过最低点时速度为v2，则下列说法中正确的有（ ）‎ A. 当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为mg B. 若v1=，则小球经过最高点时对圆管的内壁有向下的作用力 C. 若v1=，则小球经过最高点时，圆管的内壁对球有作用力 D. 若v2=，则小球经过最低点时，圆管的外壁对球的作用力为5mg ‎7.某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则 A. 第一次所用时间t1= B. 第二次所用时间t2=‎ C. 两次渡河的位移大小为 D. 两次渡河所用时间之比 ‎8.太极球是近年来在广大市民中较流行一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高且在B、D处板与水平面夹角为．设球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，不计拍的重力，若运动过程到最高点时拍与小球之间作用力恰为mg，则 A. 圆周运动的周期为：‎ B. 圆周运动周期为：‎ C. 在B、D处球拍对球的作用力为 D. 在B、D处球拍对球的作用力为 ‎9.为了防止火车在转弯时脱轨，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯的时速度大于，则（　　）‎ A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于 ‎10.2018年世界排球锦标赛上，中国女排姑娘们的顽强拼搏精神与完美配合给人留下了深刻的印象。某次比赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L＝‎3.60 m处起跳，在离地面高H＝‎3.20 m处将球以v0＝‎12 m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击。假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1＝‎2.50 m和h2＝‎2.95 m，g取‎10 m/s2.下列情景中，球员乙可能拦网成功的是（　　）‎ A. 乙在网前直立不动 B. 乙在甲击球时同时起跳离地 C. 乙在甲击球后0.18 s起跳离地 D. 乙在甲击球前0.3 s起跳离地 ‎11.据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）‎ A. 在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等 B. 探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于 C. 探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v D. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点时间之比是3：2‎ ‎12.如图甲所示，将质量为的物块和质量为的物块沿同一半径方向放在水平转盘上，两者用长为的水平轻绳连接。物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的倍，物块与转轴的距离等于轻绳的长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块、开始滑动。若图乙中、，及重力加速度均为已知，下列各式正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ 二.实验题：(本题共2小题,共12分）‎ ‎13.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝‎0.20m)． ‎ 完成下列填空： ‎ ‎ ‎ ‎(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为‎1.00kg； ‎ ‎(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_____ kg； ‎ ‎(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托盘秤的最大示数为‎1.81Kg，车通过最低点时的速度大小为______m/s.(重力加速度大小取‎9.8m/s2,计算结果保留2位有效数字)‎ ‎14.某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h>L）．‎ ‎ ‎ ‎（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是__________________．‎ ‎（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0=_________．‎ ‎（3）图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长L＝‎5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为_______s，小球做平抛运动的初速度为_______m/s；过B点的速度为_______m/s．（g=‎10 m/s2）‎ ‎（4）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图丙所示图象，则当θ=30°时，x为_________m．‎ 三.解答题：共 4个小题，共 40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。‎ ‎15. （7分）某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1，周期为T1，已知万有引力常为G．求：‎ ‎⑴行星质量；‎ ‎⑵若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度；‎ ‎⑶通过天文观测，发现离行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为R2，周期为T2，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量．‎ ‎16. （9分）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。求：‎ ‎(1)小球到B点时的速度大小？‎ ‎(2)小球从B点运动到C点所用的时间？‎ ‎(3)小球落到斜面上C点时的速度大小？‎ ‎17. （12分）如图所示，装置BO'O可绕竖直轴O'O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=‎1kg，细线AC长L=‎1m，B点距C点的水平和竖直距离相等。（重力加速度g取‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)‎ ‎（1）当装置匀速转动的角速度为ω1=3rad/s时，细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求细线AB和AC上的拉力大小。‎ ‎（2）当装置匀速转动的角速度为ω2=rad/s时，求细线AB和AC的拉力大小。‎ ‎18. （12分）如图所示，光滑直杆AB足够长，下端B固定一根劲度系数为k、原长为L0的轻弹簧，质量为 m的小球套在直杆上并与弹簧的上端连接．OO'为过B 点的竖直轴，直杆与水平面间的夹角始终为θ，已知重力加速度为g，则： ‎ ‎(1) 若直杆绕OO'轴匀速转动时，小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动，此时弹簧恰好处于原长状态，求此状态下直杆的角速度ω1；‎ ‎(2) 若直杆绕OO'轴匀速转动时，小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动，此时弹簧伸长量为x，求此状态下直杆的角速度ω2．‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分。其中1-8题为单选题，9-12为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分)‎ 二.实验题：(本题共2小题,共12分）‎ ‎13. (2) _ 1.40, _ kg； (3) _‎1.4m/s _m/s.‎ ‎(重力加速度大小取‎9.8m/s2,计算结果保留2位有效数字)‎ ‎14.（1）保证小球沿水平方向抛出（2）．‎ ‎（3）0.1s， ‎1.5 m/s； ‎2.5m/s．（g=‎10 m/s2）（4）0.52或m．‎ 三.解答题：共 4个小题，共 40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。‎ ‎15. （7分）【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎⑴设卫星质量为，万有引力提供向心力：,……2分⑵,得第一宇宙速度:……2分 ‎⑶因为行星周围的卫星均匀分布，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，设总质量为，由，得……2分 所以靠近该行星周围的众多卫星总质量,……1分 ‎16. （9分）【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为 在B点由重力和轨道的支持力提供向心力，则有 解得 ‎(2)小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时，根据平抛运动规律得 解得 ‎(3)小球落在斜面上C点时竖直分速度为 小球落到C点得速度大小 ‎17. （12分）（1）设AB和AC的拉力为F1、F2‎ F2cos37°=mg (2分）‎ F2 sin37°-F1=mω2Lsin37° (2分）‎ 由①②得F1=12.5N F2=2.1N (2分）‎ ‎（2）当ω2=rad/s时，小球向左上方摆起，若AB拉力为零，设AC和竖直方向的夹角为θ′，‎ mgtanθ′= mω22lsinθ′ (2分）‎ cosθ′= θ'=53° (1分）‎ 由于B点距C点的水平和竖直距离相等，此时细线AB恰好竖直 FAB=0 (1分） FAC=mg/cos53°=N(2分）‎ ‎18. （12分） (2)对小球受力分析，正交分解支持力N，得：（2分）‎ 水平方向有： （2分）‎ 联立解得：（2分）‎ ‎(3)对小球受力分析，正交分解支持力N和弹簧拉力，得：‎ 竖直方向有：（2分）‎ 水平方向有： （2分）‎ 联立解得： （2分）‎