2018-2019学年河南省洛阳市第一高级中学高一3月月考物理试题

2018-2019学年河南省洛阳市第一高级中学高一3月月考物理试题

‎2018-2019学年河南省洛阳市第一高级中学高一3月月考物理试题 ‎ 时间：90分钟 一、选择题（共13小题，1~10为单选，11~13为多选。每题4分，少选得2分。错选得0分，共52分）‎ ‎1一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是(　　)‎ A．支持力对女士做正功 B．支持力对男士做正功 C．摩擦力对女士做负功 D．摩擦力对男士做负功 ‎2如图，以恒定功率行驶的汽车，在水平路面匀速行驶，驶上斜坡后速度逐渐减小，则汽车(　　)‎ A．牵引力增大，加速度增大 B．牵引力增大，加速度减小 C．牵引力减小，加速度增大 D．牵引力减小，加速度减小 ‎3假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（　） A. 放在赤道地面上的万有引力不变 B. 放在两极地面上的物体的重力变小 C. 放在赤道地面上物体的重力不变 D. 放在两极地面上的物体的重力增加 ‎4 “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料．设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是(　　)‎ A．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍 B．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍 C．同步卫星运行速度是近地卫星运行速度的倍 D．同步卫星运行速度是近地卫星运行速度的倍 ‎5．一颗人造卫星在如图所示的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其运行周期为4.8小时．某时刻卫星正好经过赤道上A点正上方，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该卫星和同步卫星的轨道半径之比为1∶5 ‎ B．该卫星和同步卫星的运行速度之比为1∶ C．由题中条件和引力常量可求出该卫星的轨道半径 D．该时刻后的一昼夜时间内，卫星经过A点正上方2次 ‎6如图，地球半径为R，A为地球赤道表面上一点，B为距地球表面高度等于R的一颗卫星，其轨道与赤道在同一平面内，运行方向与地球自转方向相同，运动周期为T，C为同步卫星，离地高度大约为5.6R，已知地球的自转周期为T0，以下说法正确的是(　　)‎ A．卫星B的周期T等于 B．地面上A处的观察者能够连续观测卫星B的时间为 C．卫星B一昼夜经过A的正上方的次数为 D．B、C两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为 ‎7小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g0，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为(　　) ‎ A．4.7π B．4.7π C．1.7π D．1.7π ‎8．我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a∶1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b∶1，以下说法正确的是(　　)‎ A在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，此处距地球和月球的距离之比为a∶b B．飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为∶1‎ C．地球与月球的第一宇宙速度之比为∶ D．地球与月球的质量之比为a2b∶1‎ ‎9两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（　　）‎ A两卫星在图示位置的速度v2=v1‎ B卫星2在A处的加速度较大 C两颗卫星在A或B点处可能相遇 D两卫星永远不可能相遇 ‎10如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．则(　　)‎ A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为 B．飞船在A点处点火时，速度增加 C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时 通过A点的加速度 D．飞船在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π ‎11 (多选)一颗人造卫星在地球表面附近的轨道上做匀速圆周运动，经过t时间，卫星运行的路程为s，运动半径转过的角度为θ，引力常量为G，则(　　)‎ A．地球的半径约为 B．地球的半径约为 C．地球的质量为 D．地球的质量为 ‎12(多选)据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作时间最长纪录．假如月球探测器在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点．已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是(　　)‎ A．月球表面的重力加速度为 B．月球的质量为 C．探测器在月球表面获得 的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 ‎13 (多选)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G ‎，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T，可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，则(　　)‎ A．m′与m1、m2的关系为m′＝ B．m′与m1、m2的关系为m′＝ C．暗星B的质量m2与可见星A的速率v、周期T和质量m1之间的关系为＝ D．暗星B的质量m2与可见星A的速率v、周期T和质量m1之间的关系为＝ 二、计算题（14题10分，15题12分，16题12分，17题14分）‎ ‎14万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。将地球看作是半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0。‎ ‎（1）．若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h=1.0%R的情形计算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；‎ ‎（2）．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式。‎ ‎15宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G．求：‎ ‎（1）线的拉力；‎ ‎（2）该星球表面的重力加速度；‎ ‎（3）该星球的第一宇宙速度；‎ ‎（4）该星球的密度．‎ ‎16动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m＝8×104 kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P1＝2×107 W和P2＝1×107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g＝10 m/s2)‎ ‎(1)求该动车组的最大行驶速度；‎ ‎(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动，求t＝10 s时，第一节和第二节车厢之间拉力大小。‎ ‎17如图，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t = 0时刻，给木板一个水平向右的初速度v0，同时对木板施加一个水平向左的恒力F，经一段时间，滑块从木板上掉下来。‎ 已知木板质量M =3kg，高h = 0.2m，与地面间的动摩擦因数µ=0.2；滑块质量m =0.5kg，初始位置距木板左端L1=0.46m，距木板右端L2=0.14m；初速度v0=2m/s，恒力F = 8N，重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎（1）滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；‎ ‎（2）滑块离开木板时，木板的速度大小；‎ L1‎ L2‎ F v0‎ 左 右 ‎（3）从t = 0时刻开始到滑块落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功。‎ 答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ A B A D D D A D D D AC BC AC ‎14在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0=G，‎ 在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1=G=G，‎ 解得：==0.98 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎15【答案】 （1） （2）‎ ‎（3） （4）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球做圆周运动：向心力 ①（1分）‎ 半径 ②（1分）‎ 解得线的拉力 ③（1分）‎ ‎（2） ④（1分）‎ 解得该星球表面的重力加速度 ⑤（2分）‎ ‎（3）星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度，设近“地”卫星的质量为，根据向心力公式有：‎ ‎ ⑥（1分）‎ 联立⑤⑥解得 （2分）‎ ‎（4）设星球的质量为，则：‎ ‎ ⑦（1分）‎ ‎ ⑧（1分）‎ 联立⑤⑦⑧⑨解得星球的密度 （1分）‎ ‎16【答案】(1)62.5 m/s　(2)8×105 N ‎ (1)对整列动车，当前两车都输出额定功率且总牵引力等于总阻力时，动车速度最大P1＋P2＝Ffvm，Ff＝0.1×6mg 得vm＝＝m/s＝62.5 m/s。‎ ‎(2)当t＝10 s时，v1＝at＝10 m/s。‎ 假设只有第一节车厢提供动力，输出功率为P －Ff＝6ma，‎ 得P＝9.6×106 W＜P1，故假设成立，即t＝10 s时只有第一节车厢提供动力对后五节车厢 F－Ff2＝5ma Ff2＝0.1×5mg 解得，F＝8×105 N。‎ ‎17‎ ‎（1）设滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为t0，以地面为参考系，滑块离开木板后做自由落体运动，根据运动学公式知 得 ‎（2）以木板为研究对象，向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律 得a1=5m/s2，则木板减速到零所经历的时间 ，‎ 所经过的位移 该过程根据运动学公式 ‎ 得t2=1.8s 滑块滑离瞬间木板的速度 ‎ ‎（3）滑块离开木板后，木板所受地面的支持力及摩擦力随之改变，由牛顿第二定律 ‎ ‎ 得a3=m/s2‎ 故木板在这段时间的位移为 ‎ 整个过程摩擦力对木板做的功为 得 ‎