山东省烟台市第二中学学年高一物理月考试题.docx

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山东省烟台市第二中学学年高一物理月考试题

山东省烟台市第二中学2020-2021学年高一物理4月月考试题

第Ⅰ卷

一、选择题（本题功14小题，每小题3分，共42分，在每个小题的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-14题有多项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）

1.一精准转动的机械钟表，下列说法不正确的是（　　）

A.秒针转动的周期最长B.时针的转速最小

C.秒针转动的角速度最大D.秒针的角速度为

rad/s

2.如图所示是一辆自行车，A、B、C三点分别为自行车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中RA＝2RB＝5RC，下列说法中正确的是（　　）

A.ωB＝ωC

B.vC＝vA

C.2ωA＝5ωB

D.vA＝2vB

3.关于向心力的说法中正确的是（　　）

A.物体由于做圆周运动而产生了向心力

B.向心力不改变圆周运动中物体速度的大小

C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力

D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

4.杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5kg的大小不计的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4m/s，则下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　）

A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出

B.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零

C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用

D.“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5N

5.2021年2月15日17时，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动，3000N发动机点火工作，将轨道调整为经过火星两极的环火轨道。

已知火星半径为R，火星表面的重力加速度为g0，火星日（火星上一“昼夜”的时间）为T0。

假若环火轨道为圆形，轨道半径为r，则天问一号探测器在此轨道上运行的（）

A.加速度大小为

B.加速度大小为

C.周期大小为

D.周期大小为

6.如图所示,人造卫星以速度v1在圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，当其运动到Р点时点火加速，使其速度瞬间增加到v2。

随后卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动，到达Q点的速度大小为v3。

以下说法正确的是（）

A.卫星的速度大小关系为v2>v3>v1

B.卫星在轨道Ⅱ上经过Р点的加速度大于轨道Ⅰ上P点的加速度

C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的周期

D.卫星在轨道Ⅱ上由P点运动到Q点的过程中速度逐渐减小

7.2021年的春节是个热闹的火星年。

2月5日,我国航天局发布了由“天问一号"拍摄的首张火星图像（图甲）,给我们送来了新年大礼包;2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获,顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10°的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现“绕、落、巡”目标的第一步,环绕火星成功。

图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图,轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点,轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道,P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点,P、S、Q三点与火星中心在同一直线上,下列说法正确的是（）

A.探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速

B.探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度

C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等

D.探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由Р点运动到Q点的时间

8.1975年11月26日，中国第一颗返回式卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，11月29日，完成预定任务后，成功返回，标志着中国成为世界上第三个掌握返回式卫星技术的国家。

如图所示，卫星沿圆轨道绕地球运动，轨道半径r=3R，其中R为地球的半径。

由于制动装置的短时间作用，卫星的速度减慢，使它开始沿着与地球表面相切的椭圆轨道运动。

若地球表面的重力加速度为g，则卫星制动后回落到地球表面的时间为（）

A.

B.

C.

D.

9．质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。

若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。

斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（）

A．摩擦力做正功，支持力做正功B．摩擦力做正功，支持力做负功

C．摩擦力做负功，支持力做正功D．摩擦力做负功，支持力做负功

10.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是（　　）

A.当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小

B.当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大

C.当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小

D.当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线转过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小

11.如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）

A.v的最小值为

B.v由零逐渐增大，向心力也增大

C.当v由

逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大

D.当v由

逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大

12.中国首次火星探测任务“天问一号”已于2021年2月10日成功环绕火星。

火星公转轨

道半径是地球公转轨道半径的3/2，火星的半径为地球半径的1/2，火星的质量为地球质量的1/9，火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），探测器绕火星运行周期为T，已知火星和地球绕太阳公转的轨道都可近似为圆轨道，地球和火星可看作均匀球体，则（）

A.火星的公转周期和地球的公转周期之比为

B.火星的自转周期和地球的自转周期之比为

C.探测器环绕火星表面运行速度与环绕地球表面运行速度之比为

D.火星的平均密度为

13.2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道，11月28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。

假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T，已知万有引力常量G和月球半径R。

则（）

A.嫦娥五号绕月球飞行的线速度

B.月球的质量为

C.月球表面的重力加速度

D.月球的第一宇宙速度

14．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小恒定，则（）

A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功

B．上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功

C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率

D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率

第Ⅱ卷

二、本题共3小题，共18分。

15.（8分）某研究性学习小组在学习了圆周运动知识以后，设计了一个研究玩具小车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时对轨道压力大小的实验。

所用器材有玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥和凸形桥模拟器（圆弧部分的半径均为R，重力加速度为g）。

（1）如图所示，将模拟器静置于托盘秤上，托盘秤的示数为

。

（2）将玩具小车静置于模拟器最低点时，托盘秤的示数为M，则玩具小车的质量为

______________。

（3）将玩具小车从模拟器右侧某一位置由静止释放，小车经过

点后滑向左侧的过程中，在这五个点观察到托盘秤的示数变化情况依次是增大，减小，增大，减小，增大，从而说明玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力__________（填“大于”或“小于”）玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力。

（4）若玩具小车通过A的速度是

，则托盘秤的示数为____________；若玩具小车通过B的速度是

，则托盘秤的示数为_________________。

16.（6分）某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。

转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。

塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1：

1、2：

1和3：

1。

左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。

实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，

到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

（1）该实验用到的方法是（____）

A．理想实验B．等效替代法C．微元法D．控制变量法

（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在

位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：

1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1：

4；

（3）若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3：

1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为___________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明___________。

17.（4分）2013年12月2日,嫦娥三号探月卫星从西昌卫星发射中心成功发射,嫦娥三号飞行的路线示意图如图所示,则嫦娥三号在P点由a轨道转变到b轨道时,速度必须　　　　（选填“变小”或“变大”）;在Q点由d轨道转变到c轨道时,速度必须　　　　（选填“变小”或“变大”）;在b轨道上,卫星通过P点的速度　　选填“大于”“等于”或“小于”）通过R点的速度;嫦娥三号在c轨道上通过Q点的加速度　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）在d轨道上通过Q点的加速度。

二、本题共4小题，共40分，解答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，答案必须明确写出数值和单位。

18、（8分）茫茫宇宙中存在着由三颗星体构成的系统，其他星体对它们的作用可以忽略，三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕三角形的中心O在三角形所在平面内做匀速圆周运动，三颗星体相对静止．

已知三颗星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G.求：

（1）A星体所受合力大小FA；

（2）A星体运动的速度大小v；

（3）A星体做圆周运动的周期T.

19、（10分）（2020·潍坊高一检测）用图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的速度。

在一根水平轴MN上相隔L安装两个平行的薄圆盘,两圆盘可以绕水平轴MN一起匀速转动。

弹簧枪紧贴左盘沿水平方向在水平轴MN的正上方射出一颗子弹,子弹穿过两个薄圆盘（穿过圆盘时速度不变）,并在圆盘上留下两个小孔A和B（设子弹穿过B时还没有运动到转轴的下方）。

若测得两个小孔距水平轴MN的距离分别为RA和RB,它们所在的半径按转动方向由B到A的夹角为φ（φ为锐角）。

求:

（1）弹簧枪发射子弹的速度大小;

（2）圆盘绕MN轴匀速转动的角速度大小;

（3）若用一橡皮泥将A孔堵上,则橡皮泥的向心加速度的大小是多少?

20、（10分）“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道。

随后,“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道。

如图所示,阴影部分表示月球,设想飞船在圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,在圆轨道Ⅰ上飞行n圈所用时间为t,到达A点时经过短暂的点火变速,进入椭圆轨道Ⅱ,在到达轨道Ⅱ近月点B点时再次点火变速,进入近月圆形轨道Ⅲ,而后飞船在轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动,在圆轨道Ⅲ上飞行n圈所用时间为

。

不考虑其他星体对飞船的影响,求:

（1）月球的平均密度是多少?

（2）如果在Ⅰ、Ⅲ轨道上有两只飞船,它们绕月球飞行方向相同,某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧,且两飞船与月球球心在同一直线上）,则经过多长时间,它们又会相距最近?

21、（12分）如图所示，足够大的水平光滑圆台中央立着一根光滑的杆，原长为L的轻弹簧套在杆上，质量均为m的A、B、C三个小球用两根轻杆通过光滑铰链连接，轻杆长也为L，A球套在竖直杆上，现将A球搁在弹簧上端，当系统处于静止状态时，轻杆与竖直方向夹角θ＝37°，已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，sin37°=0.6，cos37°=0.8.

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）让B、C球以相同的角速度绕竖直杆匀速转动，若转动的角速度为ω0（未知）时，B、C球刚要脱离圆台，求轻杆与竖直方向夹角θ0的余弦和角速度ω0；

（3）两杆竖直并拢，A球提升至距圆台L高处静止，受到微小扰动，A球向下运动，同时B、C球向两侧相反方向在圆台上沿直线滑动，A、B、C球始终在同一竖直平面内，观测到A球下降的最大距离为0.4L．A球运动至最低点时的加速度大小为a0，求B球加速度的大小．

一、选择题

1、A2、C3、B4、B5、C6、D7、B8、A9、B

10、AB11、BCD12、CD13、BC14、BC

二、实验题

15、M-m0大于

16、D1:

3做匀速圆周运动的物体，在质量与转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。

17、变大变小大于等于

三、计算题

18.

19【解析】

（1）以子弹为研究对象,在从A运动到B的过程中,

由平抛运动的规律可得RA-RB=

gt2,L=v0t联立解得v0=L

。

（2）子弹从A运动到B所用的时间为t=

=

。

在此过程中,圆盘转过的角度为θ=2nπ+φ（n=0,1,2…）

所以圆盘转动的角速度为ω=

=（2nπ+φ）

（n=0,1,2…）。

（3）橡皮泥的角速度与圆盘转动的角速度相等,

所以橡皮泥的向心加速度为a=ω2RA=

（n=0,1,2…）。

20、

21、