山西省晋中市和诚中学2019-2020学年高一3月月考物理试题 14页

和诚中学物理三月份月考试题 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，第1～8小题只有一个选项符合题意，第9～12小题有多个选项符合题意，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)‎ A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 ‎2.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　)‎ A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功 ‎3．某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速，需要测量的量是(　　 )‎ A．车的长度，车的重量 B．车的高度，车的重量 C．车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离 D．车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离 ‎4．如图所示以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为(　　)‎ A.v 　　　 B. C.vcos θ 　　　 D.vsin θ ‎5.关于离心运动，下列说法正确的是(　　)‎ A.物体做离心运动时将沿半径方向向外远离圆心 B.洗衣机脱水时利用衣服做离心运动将衣服甩干 C.在水平公路上转弯的汽车速度过大，会因做离心运动而造成事故 D.物体做离心运动的原因，是物体受到的合力大于所需的向心力 ‎6．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的(　　)‎ A. B．4倍 C．16倍 D．64倍 ‎7.如图所示，一物体自倾角为α的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角θ满足(　　)‎ A．tan θ＝sin α B．tan θ＝cos α C．tan θ＝tan α D．tan θ＝2tan α ‎8．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为(　　)‎ A.　　　　　　　 B. C. D. ‎9.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是(　　) ‎ A.速度的大小与方向都在时刻变化 ‎ B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化 ‎ C.速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化 ‎ D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向 ‎10．如图所示，一物块放在水平木板上，用手托住木板使两者一起在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，ac为圆轨道的水平直径，bd为圆轨道的竖直直径。运动中木板始终保持水平且物块相对木板静止，则(　　)‎ A.在b点时，物块所受摩擦力为零 B.在a点时，物块所受摩擦力为零 C.在d点时，物块对木板的压力大于其受到的重力 D.在c点时，物块对木板的压力小于其受到的重力 ‎11．如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动。卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是(　　)‎ A．卫星甲的线速度大小为 B．卫星乙运行的周期为4π C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度 D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度 ‎12.同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是(　　)‎ A.＝　　　　　　 B.＝2‎ C.＝ D.＝ 二．非选择题（本大题共四个小题，共52分）‎ ‎13（10分）.如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：‎ ‎（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明　 　．‎ A．两小球落地速度的大小相同 B．两小球在空中运动的时间相等 C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 ‎（2）一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图2所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离△x相等的三点a、b、c，量得△x=‎0.10m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=‎0.10m，h2=‎0.20m，取g=‎10m/s2，利用这些数据可以求出：‎ ‎①物体被抛出时的初速度为　 　m/s ‎②物体经过点b时的竖直速度为　 　m/s．‎ ‎14.（12分）如图所示，14.(12分)长为L＝‎0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量m＝‎2 kg的小球，g取‎10 m/s2。‎ ‎ (1)如果小球的速度为‎3 m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大；‎ ‎(2)如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，求杆旋转的角速度为多大。‎ ‎15．(14分)在某个半径为R＝‎105 m的行星表面，对于一个质量m＝‎1 kg的砝码，用弹簧测力计称量，其重力的大小G＝1.6 N。则：‎ ‎(1)请您计算该星球的第一宇宙速度v1。‎ ‎(2)请计算该星球的平均密度。(球体体积公式V＝πR3，G＝6.67×10－11N·m2/kg2，结果保留两位有效数字)‎ ‎16.（16分）如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：‎ ‎ (1)B球抛出时的水平初速度。‎ ‎(2)A球运动的线速度最小值。‎ ‎(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。‎ 和诚中学物理三月份月考试题 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，第1～8小题只有一个选项符合题意，第9～12小题有多个选项符合题意，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)‎ A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 解析：选B　开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项A错误，选项B正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项C错误；牛顿发现了万有引力定律，选项D错误。 ‎ ‎2.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　)‎ A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功 解析　要判断功的正负，可根据公式W＝Flcos α中力和位移的夹角α来判断。在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确。‎ 答案　D ‎3．某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速，需要测量的量是(　　 )‎ A．车的长度，车的重量 B．车的高度，车的重量 C．车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离 D．车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离 解析：选D　碰撞瞬间，松脱零件由于惯性而做平抛运动，由平抛运动规律知，为了判断车是否超速，需测量车的高度及零件脱落点与陷落点的水平距离，D正确。‎ ‎4．如图所示以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为(　　)‎ A.v 　　　 B. C.vcos θ 　　　 D.vsin θ 解析　将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则得，vB＝vsin θ，故D正确。‎ 答案　D ‎5.关于离心运动，下列说法正确的是(　　)‎ A.物体做离心运动时将沿半径方向向外远离圆心 B.洗衣机脱水时利用衣服做离心运动将衣服甩干 C.在水平公路上转弯的汽车速度过大，会因做离心运动而造成事故 D.物体做离心运动的原因，是物体受到的合力大于所需的向心力 解析　做离心运动的物体沿速度方向远离圆心，而不是沿半径方向，A错误；洗衣机脱水时利用离心运动将附着在衣服上的水分甩掉，水做离心运动，B错误；当汽车在转弯时速度过快，由于离心运动汽车可能向弯道的外侧行驶，从而发生交通事故，C正确；物体做离心运动的原因，是物体受到的合力小于所需的向心力，D错误。‎ 答案　C ‎6．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的(　　)‎ A. B．4倍 C．16倍 D．64倍 解析：选D　由＝mg得M＝，所以ρ＝＝＝，R＝，＝·＝＝4。‎ ‎7.如图所示，一物体自倾角为α的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角θ满足(　　)‎ A．tan θ＝sin α B．tan θ＝cos α C．tan θ＝tan α D．tan θ＝2tan α 解析：选D　由题图得tan θ＝＝，tan α＝＝＝＝tan θ，故D正确。‎ ‎8．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为(　　)‎ A.　　　　　　　 B. C. D. 解析：选C　前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得ω1r1＝ω2r2，ω3＝ω2，又ω1＝2πn，v＝ω3r3，所以v＝。选项C正确。‎ ‎9.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是(　　) ‎ A.速度的大小与方向都在时刻变化 ‎ B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化 ‎ C.速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化 ‎ D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向 ‎ 解析　做曲线运动的物体，速度的大小可以不发生变化，但 ‎ 速度的方向一定会发生变化，故A、B错误，C正确；质点在 ‎ 某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向，D正确。 ‎ 答案　CD ‎10．如图所示，一物块放在水平木板上，用手托住木板使两者一起在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，ac为圆轨道的水平直径，bd为圆轨道的竖直直径。运动中木板始终保持水平且物块相对木板静止，则(　　)‎ A.在b点时，物块所受摩擦力为零 B.在a点时，物块所受摩擦力为零 C.在d点时，物块对木板的压力大于其受到的重力 D.在c点时，物块对木板的压力小于其受到的重力 解析　在b点，物块靠合力提供向心力，重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零，A正确；在a点，物块所受的重力和支持力合力为零，静摩擦力水平向右并提供向心力，所以摩擦力不为零，B错误；在d点，物块靠重力和支持力的合力提供向心力，向心力向上，则合力向上，所以支持力大于重力，物块对木板的压力大于受到的重力，C正确；在c点，物块向心力水平向左，竖直方向上重力和支持力平衡，即压力与重力相等，D错误。‎ 答案　AC ‎11．如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动。卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是(　　)‎ A．卫星甲的线速度大小为 B．卫星乙运行的周期为4π C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度 D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度 解析：选BCD　卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力＝m得v＝，r＝2R，由地球表面万有引力等于重力得：＝mg可计算出卫星甲环绕中心天体运动的线速度大小v＝，A选项错误；同理可计算出卫星甲环绕的周期 T甲＝4π，由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则T乙＝T甲＝4π ，B选项正确；卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于沿轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，C选项正确；卫星运行时只受万有引力，向心加速度a＝，r越大，a越小，D选项正确。‎ ‎12.同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是(　　)‎ A.＝　　　　　　 B.＝2‎ C.＝ D.＝ 解析：选AD　由于同步卫星与赤道上物体的角速度相等，由a＝rω2得＝，选项A正确，B错误；由G＝m，得v＝ ，故＝，选项D正确，C错误。‎ 二．非选择题（本大题共四个小题，共52分）‎ ‎13（10分）.如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：‎ ‎（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明　 　．‎ A．两小球落地速度的大小相同 B．两小球在空中运动的时间相等 C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 ‎（2）一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图2所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离△x相等的三点a、b、c，量得△x=‎0.10m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=‎0.10m，h2=‎0.20m，取g=‎10m/s2，利用这些数据可以求出：‎ ‎①物体被抛出时的初速度为　 　m/s ‎②物体经过点b时的竖直速度为　 　m/s．‎ ‎13. 【答案】（1）BC，（2）①1.0；②1.50．‎ ‎【解答】（1）AB、两球同时落地，可知两球在空中运动的时间相等，a做平抛运动，b做自由落体运动，落地时竖直分速度相等，但是平抛运动有水平分速度，则落地时速度不等，故A错误，B正确．‎ C、两球同时落地，可知a小球在竖直方向上的运动规律与b小球相同，故C正确．‎ D、根据该实验无法得出a小球在水平方向上的运动规律，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎（2）在竖直方向上，根据得相等的时间间隔为：T=‎ 则物体的初速度为：‎ 物体经过b点的竖直分速度为： m/s=‎1.50m/s．‎ 故答案为：（1）BC，（2）①1.0；②1.50．‎ ‎14.（12分）如图所示，长为L＝‎0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量m＝‎2 kg的小球，g取‎10 m/s2。‎ ‎ (1)如果小球的速度为‎3 m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大；‎ ‎(2)如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，求杆旋转的角速度为多大。‎ 解析　(1)小球在最低点受力如图甲所示：‎ 合力等于向心力：‎ FA－mg＝m 解得：FA＝56 N ‎(2)小球在最高点如图乙所示：‎ 则：mg－FB＝mω‎2L 解得：ω＝4 rad/s 答案　(1)56 N　(2)4 rad/s ‎15．(14分)在某个半径为R＝‎105 m的行星表面，对于一个质量m＝‎1 kg的砝码，用弹簧测力计称量，其重力的大小G＝1.6 N。则：‎ ‎(1)请您计算该星球的第一宇宙速度v1。‎ ‎(2)请计算该星球的平均密度。(球体体积公式V＝πR3，G＝6.67×10－11N·m2/kg2，结果保留两位有效数字)‎ 解析：(1)g＝＝‎1.6 m/s2，m′g＝m′，‎ 解得：v1＝，‎ 代入数值得第一宇宙速度：v1＝‎400 m/s。‎ ‎(2)由mg＝G得M＝，‎ 又V＝πR3，‎ 所以ρ＝＝，‎ 代入数据解得ρ＝5.7×‎104 kg/m3。‎ ‎16.（18分）如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：‎ ‎ (1)B球抛出时的水平初速度。‎ ‎(2)A球运动的线速度最小值。‎ ‎(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。‎ 解析：(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R＝v0t。①‎ 在竖直方向上做自由落体运动，‎ 则h＝gt2。②‎ 由①②得v0＝＝R。‎ ‎(2)A球的线速度取最小值时，A球刚好转过一圈的同时，B球落到a点与A球相碰，则A球做圆周运动的周期正好等于B球的飞行时间，‎ 即T＝，‎ 所以vA＝＝2πR。‎ ‎(3)能在a点相碰，则A球在平抛的B球飞行时间内又回到a点。即平抛运动的时间等于A球周期的整数倍，所以 t＝＝nT，T＝，n＝1,2,3，…‎ 答案：(1)R　(2)2πR ‎(3)(n＝1,2,3，…)‎ ‎。‎