2018-2019学年黑龙江省大庆实验中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版）

2018-2019学年黑龙江省大庆实验中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版）

‎2018-2019学年黑龙江省大庆实验中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版）‎ 一、选择题 ‎1.有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C. 所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 D. 不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。故A正确，B错误；‎ C. 由第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。故C错误；‎ D. 由第一定律知道所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，故D正确。‎ 故选：AD ‎2.关于曲线运动，下面叙述正确的有（ ）‎ A. 变速运动一定是曲线运动 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 物体做曲线运动时，所受的合外力一定是恒力 D. 物体做曲线运动时，所受的合外力一定是变力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】变速运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，故选项A错误；曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项B正确；物体做曲线运动时，所受的合外力不一定是恒力，例如匀速圆周运动，选项C错误；物体做曲线运动时，所受的合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误；故选B.‎ ‎3.对于万有引力定律的表达式，下面说法正确的是 （ ）‎ A. 公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B. 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C. 对于m1与m2间的万有引力，质量大的受到的引力大 D. m1与m2受到的引力是一对平衡力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】万有引力定律的表达式公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的，选项A正确；当r趋近于零时，万有引力定律不再适应，选项B错误；对于m1与m2间的万有引力是相互作用力，两物体受到的引力是等大反向的，与质量大小无关，选项C错误；m1与m2受到的引力是一对相互作用力，因作用在两个物体上，故不是平衡力，选项D错误；故选A.‎ ‎4.如图所示，为火车在水平路基上拐弯处的截面示意图，弯道的半径为R，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ（θ很小）。当火车以大小为的速度通过此弯道时，则火车（ ）‎ A. 所受支持力N的竖直分量大于重力G B. 所受支持力N的水平分量提供向心力 C. 所受重力G在平行于轨道平面方向上的分量提供向心力 D. 所受重力G在垂直于轨道平面方向上的分量提供向心力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】火车以某一速度v通过某弯道时，若内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力为：F合=mgtanθ；合力等于向心力，故得：mgtanθ=m；解得：，即若速度为，火车只受重力，支持力，合力为向心力。‎ 即所受支持力N的竖直分量等于重力G，支持力N的水平分量即为合力提供向心力，则ACD错误，B正确；故选B。‎ ‎5.一辆汽车在丘陵地带匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是(　　)‎ A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在a、c处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在b、d处，根据圆周运动可知可知，半径越小，FN越大，越容易爆胎，故在d处容易爆胎，故D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎6.两根长度不同的细绳下面分别悬挂两个小球，细绳上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动的过程中，相对位置关系示意图正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球做匀速圆周运动，mgtanθ=mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ=是常量，即球处于同一高度，故B正确。故选B。‎ ‎7.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车正常行驶时，下列说法正确的是:‎ A. A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比 B. B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比 C. A、B两点的角速度大小相等 D. B、C两点的线速度大小相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB两点在传送带上，所以两点的线速度相等，再据v=ωr和半径不同，所以两点的角速度不同；‎ BC两点属于同轴转动，故角速度相等；‎ 再据v=ωr和半径不同，所以两点的线速度不同；由向心加速度的公式a=v 2/r知，A、B两点的向心加速度与其半径成反比；由向心加速度的公式a=ω 2r知，B、C两点的向心加速度与其半径成正比．‎ 故选B.‎ ‎8.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是6：5，运动方向改变的角度之比是5：4。则 A. 它们的轨道半径之比是6：5 B. 它们的向心加速度大小之比是24：25‎ C. 它们的向心力大小之比是3：2 D. 它们的周期大小之比是4：5‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 线速度等于单位时间内走过的路程，结合路程之比求出线速度大小之比；角速度等于单位时间内转过的角度，结合角度之比求出角速度之比；根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；抓住向心加速度等于线速度与角速度的乘积，结合线速度和角速度之比求出向心加速度之比，根据周期和角速度关系求出周期之比．‎ ‎【详解】快艇做匀速圆周运动，根据线速度的定义可知两者的线速度大小之比为，根据角速度定义可知两者角速度之比为，根据公式可得两者的向心加速度大小之比为 ‎，B错误；根据可得，故两者的轨道半径之比为，A错误；由于不知道两者质量关系，所以无法计算两者向心力之比，C错误；根据公式可得周期和角速度成反比，故周期大小之比为4：5，D正确．‎ ‎9.假设地球可视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，已知地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的半径为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在两极有：；在赤道有：；联立两式解得，故选A。‎ ‎10.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F－v2图象如图乙所示.则（ ）‎ A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. v2＝c时，小球对杆的弹力方向向上 D. v2＝2b时，小球受到的弹力与重力大小相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有 ，解得，，故A B错误。由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，小球对杆的弹力方向向上，故C正确。v2=2b。则N+mg=m，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确。故选CD。‎ ‎11.如图所示，一根长为L的轻杆， O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是（ ）‎ A. A、B的角速度相同 B. A的线速度小于B点的线速度 C. 小球A转动的角速度为 D. 小球A的线速度大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示；根据运动的合成与分解可知，接触点B的实际运动为合运动，可将B点运动的速度vB=v沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v2和v1，其中v2=vBsinθ=vsinθ为B点做圆周运动的线速度，v1=vBcosθ为B点沿杆运动的速度。‎ 当杆与水平方向夹角为θ时，OB=；A、B两点都围绕O点做圆周运动，由于同一杆上运动，故角速度ω相同，由于A位置转动半径较大，则A的线速度大于B的线速度，故A正确，B错误；由于B点的线速度为v2=vsinθ=OB∙ω，所以，故C错误；A的线速度vA=Lω=，故D正确。故选AD。‎ ‎12.如图所示，圆形转盘可以绕其竖直轴在水平面内转动。甲、乙物体质量分别是2m和m（两物体均看作质点），它们与转盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根刚好沿半径方向被拉直的结实轻绳连在一起，甲、乙到圆心的距离分别为r和2r．当地的重力加速度为g，转盘旋转角速度ω缓慢增大，则（ ）‎ A. 转盘旋转角速度ω＜时，轻绳拉力为零 B. 转盘旋转角速度ω＜时，甲受到的静摩擦力大于乙受到的静摩擦力 C. 转盘旋转角速度ω＞时，甲、乙不会相对转盘滑动 D. 转盘旋转角速度ω＞时，乙将拉着甲向外运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】当绳子拉力为零时，由静摩擦力提供向心力，则μmg=mω22r，解得：，所以转盘旋转角速度ω＜时，轻绳拉力为零，故A正确；向心力F=mω2R，转盘旋转角速度ω＜时，甲受到的静摩擦力等于乙受到的静摩擦力，故B错误；甲刚好达到最大静摩擦力时，有：μ•2mg=2mω2r，解得：ω＝，所以当ω＞时，绳子对甲有拉力，但是甲、乙不会相对转盘滑动，故C正确，D错误。故选AC。‎ 二、实验题 某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2）‎ ‎13.设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和。从图2中可读出＝________m，＝____________m，＝_________m（保留两位小数）。‎ ‎14.若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1）中读取的数据，求出小球从运动到所用的时间为______________s，小球抛出后的水平速度为_________m/s。（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】13. 0.60m，1.00m，0.60m 14. 0.20，3.0‎ ‎【解析】‎ ‎【13题详解】‎ ‎，，‎ ‎【14题详解】‎ 从运动到所用的时间为t，，‎ 水平速度为:。‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，在光滑水平面上有一光滑小孔O；一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m=1kg的小球A，另一端连接质量为M=4kg的重物B。(g=10m/s2)‎ ‎（1）当小球A沿半径r=0.1 m的圆周做匀速圆周运动，其角速度为ω=10 rad/s，物体B对地面的压力为多大？‎ ‎（2）当A球的角速度为多大时，B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态？‎ ‎【答案】（1）30N（2）20rad/s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)对A，绳子的拉力提供A所需的向心力，根据向心力公式T=mω2r，求出绳子上拉力．B受到重力、支持力和拉力，根据B处于平衡状态，求出地面给B的支持力，根据牛顿第三定律可知物体B对地面的压力. (2)B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态时地面给它的支持力为零，由此可以求出绳子上拉力，然后以A为研究对象根据向心力公式T=mω2r可以求出A球的角速度的大小．‎ ‎【详解】(1)对小球A来说，小球受到的重力和支持力平衡．因此绳子的拉力提供向心力，‎ 则:FT=mRω2=1×0.1×102N=10N，‎ 对物体B来说，物体受到三个力的作用：重力Mg、绳子的拉力FT、地面的支持力FN，‎ 由力的平衡条件可得：FT+FN=Mg 故FN=Mg-FT 将FT=10N代入可得：FN=(4×10-10)N=30N 由牛顿第三定律可知，B对地面的压力为30N，方向竖直向下．‎ ‎(2)当B对地面恰好无压力时，有:Mg=FT′，‎ 拉力FT′提供小球A所需向心力，则:FT′=mRω′2‎ 则有：‎ 即：当B对地面恰好无压力时，A小球的角速度值应为20rad/s.‎ ‎16.我国已启动“登月工程”，设想在月球表面上，宇航员测出小物块水平抛出后，下落h高度所用的时间为t．当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G．根据上述各量，试求：‎ ‎⑴月球表面的重力加速度； ‎ ‎⑵月球的质量．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：本题考查，由知识可以求出表面加速度，再由黄金代换可求解 ‎⑴设月球表面的重力加速度为g；‎ 小物块的平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由 得到：‎ ‎（2）设月球的质量为M,半径为R， 由 得到：‎ 考点：万有引力的应用、自由落体运动。‎ ‎【名师点睛】小物块自由下落h高度所用时间为t，根据：,求出月球表面的重力加速度；再根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力，结合重力加速度的大小，求出月球的质量。‎ ‎ ‎