1、- 1 -南昌二中 20182019 学年度下学期第一次月考高一物理试卷（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、v 2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、t 2，则( )Av 1v 2 Bv 1v 2 Ct 1t 2 Dt 1t 22.如图所示，水平面上有一
2、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 、，二者速度分别为 vA和 vB，则( )A. vAv B11 B. vAv Bcos cos C. vAv Bsin sin D. vAv Bsin cos 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( )Ah 越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大Ch 越高，摩托车做圆周运动的角速度将越大Dh 越高，摩托车做圆周运动的向心力
3、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 MgB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- 2 -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
4、引力常量 GC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”
5、 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 r(a 星的轨道半径大于 b 星的)，则( )Ab 星的周期为 T Ba、b 两颗星的质量之比为l rl r l rl rCa、b 两颗星的半径之比为 Da 星的线速度大小为ll r （ l r）T8.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
6、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 a29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 31，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、R B，且 RA2R B.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列
7、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 A B13B滑块相对轮盘开始滑动前，A、B 的向心加速度大小之比为 aAa B13C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，在此轨道- 3 -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1V大小为 ；然后在 P 点点火加速，进入椭圆形转移轨道，在此轨道正常运行时，1a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2V2a为 ；稳定运行数圈
8、后达远地点 Q 时再次点火加速，进入远地圆轨道在此轨道正3V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 (轨道的近地点和4V远地点分别为轨道上的 P 点、轨道上的 Q 点)已知 R32R 1，则下列关系正确的是( )AT 23 T1 BT 2 T3 C D3338 21a341211.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
9、 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 ，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 s 2 tC月球的质量为 D月球的密度为s3Gt2 3 24Gt212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
10、做匀速圆周运动)( )AT BT T0t02t0 T0 t0t0 T0CRR 0 DRR 03（ t0t0 T0） 2 3（ t0 T0t0 ） 2二填空题（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 Tv 2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_.- 4 -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
11、表面处的重力加速度，g 0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
12、）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 T17.（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 ，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
13、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- 5 -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(m1m2
14、),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 1和 2 ,比较 1和 2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.- 6 -南昌二中 20182019 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
15、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 12D 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. am，b14.g 0R2r2三.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 gRhd解析 设路面的斜角为 ，作出汽车的受力图，如图。根据牛顿第二定律，得 mgtanm ，v2R又由数学知识得到 ta
16、n ，hd联立解得 v 。gRhd16.【答案】 （1）2Gt（2）2tv【解析】解：（1）由竖直上抛规律可得：g= vt- 7 -在月球表面有：mg= 2mMGR得：M=2vt（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： 24mGRT2tv17.（1） （2）23)(4hRGg321)(Rhdg18.【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 =mg水平方向上,有 FTsin =m 2(R+Lsin )联立解得 = rad/s。(2)物品掉落时的速度 v=(R+Lsin )=5 m/s物品掉落后做平抛运动竖直方向有 h-Lcos =
17、 ,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=R 2=225=706.5 m 2。(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 -mg=ma水平方向,有 FTsin =m 2(R+Lsin )联立可得(g+a)tan = 2(R+Lsin )可见 与质量无关,即 1= 2。【答案】(1) rad/s (2)225 m 2 /706.5 m 2(3) 1= 2- 8 -19答案 4 2T （ R h） 3g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 ，只要 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 rRh，根据牛顿第二定律，则G m(Rh) Mm（ R h） 2 4 2T12在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力，即mgG MmR2联立解得侦察卫星的周期为 T1 ，2R （ R h） 3g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 2 ，T1T摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为 角所对应的圆周弧长，应为 sR2 R .T1T 2 RT 2R （ R h） 3g 4 2T （ R h） 3g
