安徽省定远育才学校2019-2020学年高一下学期5月月考物理试题 15页

育才学校2019-2020学年度第二学期5月考 高一物理 一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）‎ ‎1.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，以下给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心）中正确的是 ‎ A B C D ‎2.两个分运动不在一直线，下列说法正确的是 A. 两个分运动是匀速直线运动，且互相垂直，它们的合运动可能是曲线运动 B. 两个分运动是初速度为零的匀加速直线运动，它们的合运动一定是匀加速直线运动 C. 一个初速度为零的匀加速直线运动和一个初速度不为零的匀加速直线运动，它们的合运动可能是匀加速直线运动 D. 两个分运动是初速度不为零的匀加速直线运动，它们的合运动一定是匀加速直线运动 ‎3.如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是 A.保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B.保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C.保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D.减小初速度大小，同时降低抛出点高度 ‎4.如图所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，今测得AB：BC：CD=5：3：1由此可判断 A.A，B，C处三个小球运动时间之比为1：2：3 B.A，B，C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交 C.A，B，C处三个小球的初速度大小之比为1：2：3 D.A，B，C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1：1：1‎ ‎5.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示．该行星与地球的公转半径比为 ‎ A. B. C. D. ‎ ‎6.如图所示，地球可以看做一个球体，O点为地球球心，位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则 A.物体的周期TA=TB B.物体的周期TA＞TB C.物体的线速度大小vA＞vB D.物体的角速度大小ωA＜ωB ‎7.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．若给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是 ‎ ‎ A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B.小球的向心加速度a=gtanθ C.小球的线速度v= D.小球的角速度ω= ‎ ‎8.图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G‎1”‎卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图．则下列说法正确的是 A.“高分一号”的周期比“G‎1”‎的周期小 B.“高分一号”的向心加速度比“G‎1”‎的向心加速度小 C.“高分一号”的角速度比“G‎1”‎的角速度小 D.“高分一号”的线速度比“G‎1”‎的线速度小 ‎9.我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为 ‎ A. B. C. D. ‎ ‎10.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是 ‎ ‎ A.A球的轨道半径比B球大 B.A球的向心力比B球大 C.A球的线速度比B球大 D.A球的角速度比B球大 ‎11.如图所示,长‎0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为‎3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为‎2 m/s。g取‎10 m/s2,下列说法正确的是 ‎ A. 小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N B. 小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N C. 小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N D. 小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N ‎12.如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径），下列说法中正确的是 A. a、b的线速度大小之比是 B. a、b的周期之比是 C. a、b的角速度之比是 D. a、b的向心加速度大小之比是9:4‎ ‎13.‎ 宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统．它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，从而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动．若已知它们的运动周期为T，两星到菜一共同圆心的距离分别为R1和R2．那么，双星系统中两颗恒星的质量关系是 A. 这两颗恒星的质量必定相等 B. 这两颗恒星的质量之比为m1︰m2＝R2︰R1‎ C. 必有一颗恒星的质量为 D. 这两颗恒星的质量之和为 ‎14.“神舟九号”飞船与“天宫一号”成功对接，在飞船完成任务后返回地面，要在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于“神舟九号”的运动，下列说法中正确的有 ‎ ‎ ‎ A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 二、实验题（本大题共2小题，每小空2分，共12分。）‎ ‎15.两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： （1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明    ． ‎ ‎ （2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出．实验可观察到的现象应是    ． 仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明     ． ‎ ‎16.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=‎10.00cm，A、B间距离y1=‎5.02cm，B、C间距离y2=‎14.82cm．请回答以下问题（g=‎9.80m/s2） ‎ ‎ （1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？    ． （2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=    ． （用题中所给字母表示） （3）小球初速度的值为v0=    m/s．‎ 三、解答题（本大题共3小题，共32分。）‎ ‎17.“神舟”四号飞船于‎2002年12月30日0时40分在酒泉发射场升空，在太空环绕地球108圈后，按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆．若将飞船环绕地球的运动看作匀速圆周运动，运动的时间为t，地球表面的重力速度为g，地球半径为R．引力常量为G．求： （1）地球的质量M； （2）飞船环绕地球运动时距地面的高度h．‎ ‎18.如图在绕竖直轴OO’做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体，同时用长为的细线将这两物连接起来，一起随盘匀速转动。已知A、B两物体质量分别为mA=‎0.3kg和mB=‎0.1kg，绳长=‎0.1m，A到转轴的距离r=‎0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取‎10m/s2. ‎ ‎⑴若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动，求圆盘的角速度。‎ ‎⑵当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线，则A、B两物体的运动情况如何？A物体所受摩擦力时多大？‎ ‎19.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，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者的连线上的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． （1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为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 ． 试求m′（用m1、m2表示） （2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式．‎ 答 案 ‎1.C ‎【解析】根据曲线运动的条件，物体做曲线运动时，力要指向曲线轨迹的凹侧。A项中二力合成后，合力沿轨迹的切线方向，不符合曲线运动的条件，所以A项错误；滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切，B项中摩擦力方向错误，雪橇匀速圆周运动，合力应该指向圆心，B项中的合力也不指向圆心，所以B项错误；D项中也是摩擦力方向错误，合力方向也不指向圆心，所以D项正确；C项中受力情况符合题意，所以C项正确。‎ ‎2.B ‎【解析】A、两个匀速直线运动合成，合加速度为零，则合运动仍然是匀速直线运动，故A错误；‎ B、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动的加速度是恒定不变的，合运动的初速度有为零，所以合运动一定是直线运动，选项B正确；‎ C、一个初速度为零的匀加速直线运动和一个初速度不为零的不一定是匀加速直线运动，当合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，将做曲线运动，故CD错误。‎ ‎3.B ‎4.D【解析】A、A、B、C处三个球下降的高度之比为：9：4：1，根据平抛运动的时间 t= 知，A、B、C处三个小球运动时间之比为3：2：1，故A错误． B、因最后三个小球落到同一点，抛出点不同，轨迹不同，故三个小球的运动不可能在空中相交；故B错误； C、三个小球的水平位移之比为9：4：1，根据x=v0‎ t知，初速度之比为3：2：1．故C错误． D、对于任意一球，因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，三个小球落在斜面上，位移与水平方向夹角相等，即位移与水平方向夹角正切值相等，则三个小球在D点速度与水平方向上的夹角的正切值相等，也就是三个小球在D点的速度与水平方向的夹角相等，故D正确．故选：D ‎5.B ‎【解析】由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上．所以行星的周期是 年，根据开普勒第三定律有 ，即： 故选B.‎ ‎6.A ‎【解析】AB、物体A和B分别静置地面上，共轴转动，周期相同，即TA=TB ． 故A正确，B错误． C、根据v=rω，可知，B物体的轨道半径较大，因此B物体的线速度较大，即有：vB＞vA ． 故C错误； D、由ω= 知角速度相同，即ωA=ωB ． 故D错误．故选：A．‎ ‎7.B ‎【解析】A、B、小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A错误； B、根据几何关系可知：向心力大小为：Fn=mgtanθ，所以向心加速度a= =gtanθ，故B正确； C、小球做圆周运动的半径为：r=Lsinθ，则由牛顿第二定律得： mgtanθ=m =mω2r，r=Lsinθ， 解得：v= ，角速度：ω= ．故CD错误．故选：B ‎8.A ‎【解析】A、由 得：T= ，“高分一号”的半径比“G1”的半径小，所以“高分一号”的周期比“G1”的周期小，故A正确； B、根据 得：a= ，“高分一号”的半径比“G1”的半径小，所以“高分一号”的向心加速度比“G1”的向心加速度大，故B错误； C、根据 得： ，“高分一号”的半径比“G1”的半径小，所以“高分一号”的角速度比“G1”的角速度大，故C错误； D、根据 得：v= ，“高分一号”的半径比“G1”的半径小，所以“高分一号”的线速度比“G1”的线速度大，故D错误；故选：A ‎9.C ‎【解析】设月球表面处的重力加速度为g月，小球在在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，根据平抛运动得： 水平方向：水平距离s=v0t竖直方向： ，物体在月球表面上时，由重力等于月球的万有引力得： ，月球的密度为： ，联立解得： ，故C正确，ABD错误。‎ ‎10.AC ‎【解析】物体受力如图： A、由图可知，A球的轨道半径比B球大，故A正确； B、将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①，FNsinθ=mg…②．由②可知支持力相等，则A、B对内壁的压力大小相等．根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，合外力相等，则向心力相等．由①②可得：mgcotθ=ma=m =mω2‎ R．可知半径大的线速度大，角速度小．则A的线速度大于B的线速度，A的角速度小于B的角速度，A、B的向心加速度相等．故C正确，BD错误．故选：AC ‎11.AC ‎【解析】小球在最高点和最低点，竖直方向上的合力提供圆周运动的向心力，结合牛顿第二定律求出杆子作用力的大小，从而得出小球对杆子的作用力．‎ 在最高点，设杆子对球表现为支持力，根据牛顿第二定律得，解得，则球对杆子表现为压力，大小为6N，A正确B错误；在最低点，根据牛顿第二定律得， ，则拉力，则球对杆子的拉力为54N，C正确D错误．‎ ‎12.CD ‎【解析】根据万有引力提供向心力，根据公式可得，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，所以a、b的线速度大小之比是，故A错误；根据公式可得，，所以a、b的周期之比是，故B错误；根据公式可得，a、b的角速度大小之比是，即，故C错误；根据公式可得，所以a、b的向心加速度大小之比是9：4，故D正确 ‎13.BCD ‎【解析】对m1有： ，解得： ，同理可得： ，故两者质量不相等，由两式可知m1：m2=R2：R1‎ ‎，故A错误，BC正确；由上述两式可得，两者质量之和：，故D正确；故选BCD.‎ ‎14.ABC ‎【解析】A、在轨道Ⅱ上由A点到B点，万有引力做正功，动能增加，则A点的速度小于B点的速度，故A正确； B、由轨道Ⅱ上的A点进入轨道Ⅰ，需加速，使得万有引力等于所需的向心力．所以在轨道Ⅱ上A的速度小于在轨道Ⅰ上A的速度，故B正确； C、根据开普勒第三定律知，由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，则飞船在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确； D、航天飞机在轨道Ⅱ上经过A点和轨道Ⅰ上经过A的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D错误。‎ ‎15.（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 （2）P球会砸中Q球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 ‎【解析】（1）两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同．所以答案是：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，根据实验可知，P球从M点平抛，而Q球从N点在水平面上匀速运动，二者运动轨迹虽然不同，但是水平方向的运动规律相同，因此P球会砸中Q球； 仅仅改变弧形轨道M的高度，只是影响P球在空中运动时间，但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的，因此实验现象相同，应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．所以答案是：P球会砸中Q球，平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动． 16.（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 （2） （3）1‎ ‎【解析】（1）该实验中，为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放．（2）在竖直方向上：根据 得：T= ，则初速度为： = ‎ ‎ ．（3）代入数据解得初速度为： m/s=‎1m/s． 所以答案是：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2） ；（3）1．‎ ‎【考点精析】利用平抛运动对题目进行判断即可得到答案，需要熟知特点:①具 有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动；运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．‎ ‎17.（1）解：设地球质量为M，对于在地球表面质量为m的物体有 ‎ ①‎ 解得： ． ② （2）解：设飞船环绕地球运动时距地面的高度为h，运动周期为T，万有引力提供向心力 ‎ ③‎ T= ④‎ 由②、③、④得 ‎ ‎18.（1）（2）A不动；B物体做离心运动；FA=1.07N ‎【解析】（1）当A开始滑动时，表明A与盘间的静摩擦力也已达最大，则： 对A：μmAg-FT=mω2RA 对B：FT+μmBg=mω2RB 由上面两式联解得：此时圆盘的角速度为： ‎ 则当时，A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动． （2）烧断细线，A与盘间静摩擦力减小，继续随盘做半径为RA=‎20cm的圆周运动． ‎ 此时f=mAω2RA，解得：f=0.3×()2×0.2＝1.07N 而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动．‎ ‎19.（1）解：设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，其为ω．‎ 由牛顿运动定律，‎ 对A：FA=m1ω2r1 对B：FB=m2ω2r2 FA=FB 设A、B之间的距离为r又r=r1+r2，由上述各式得r= ①‎ 由万有引力定律，有FA=G ‎ 将①代入得 ‎ 令 ‎ 比较可得m′= ②‎ ‎（2）解：根据题意，可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m'的星体对它的引力，由牛顿第二定律，有 ③‎ 得 m′= ④‎ 又可见星A的线速度大小v= ⑤‎ 由④⑤得，m′= ‎ 由②⑤可得 ‎