学年高一下学期第一次月考物理试题解析版.docx

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学年高一下学期第一次月考物理试题解析版

2017-2018学年高一下学期第一次月考物理试题

一、选择题

1.下列说法正确的有（）

A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动

B.做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变

C.做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的

D.汽车经过拱形桥最高点时在竖直方向上一定受到重力、支持力

【答案】A

【解析】A、无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动.所以A选项是正确的.

B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力方向不一定变化,如平抛运动,故B错误.

C、物体做匀速圆周运动时所受的合外力是向心力,方向始终指向圆心,在不断变化.故C错误;

D、汽车经过拱形桥最高点时,重力可能完全提供向心力,此时支持力为零,即只受重力,故D错误;

故选A

点睛：

物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上,合力可以是恒力,也可以是变力,加速度可以是变化的,也可以是不变的.平抛运动的物体所受合力是重力,加速度恒定不变,平抛运动是一种匀变速曲线运动.物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力.

2.一箱土豆在水平转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动,其中一个处于中间位置的土豆质量为m,它到转轴的距离为R,则其他土豆对该土豆的作用力为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】这个土豆受到重力和其他土豆施加的力作用，这两个力的合力提供向心力，所以其他土豆的作用力水平分量等于向心力，竖直分量等于重力，根据力的合成得，故C正确。

故选C

3.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（　　）

A.绳的拉力等于M的重力

B.绳的拉力大于M的重力

C.物体M向上做匀速运动

D.物体M向上做匀加速运动

【答案】B

【解析】试题分析：

汽车向左匀速运动，其速度可分解为沿绳长方向和垂直于绳子分析的两个分运动，沿绳长方向的分速度，所以ｖ′增大，即物体Ｍ向上做加速运动，又因为ｖ′变化不均匀，所以不是匀加速运动，故选项CD错误；由于物体M做加速运动，所以绳子的拉力大于重力，故选项B正确．

考点：

本题考查运动的合成与分解及受力分析．

4.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点.已知∠COD＝60°，则两小球初速度大小之比v1∶v2.（小球视为质点）（）

A.1∶2

B.1∶3

C.∶2

D.∶3

【答案】D

【解析】小球从A点平抛，可得

小球从C点平抛，可得

联立解得故D正确；

故选D

点睛：

根据平抛运动的竖直位移求出运动的时间，根据水平位移求出平抛运动的初速度．从而得出两球的初速度之比．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，掌握平抛运动的运动学规律．

5.已知万有引力常量G,则还需知道下面哪一选项的数据,就可以计算月球的质量（　　）

A.已知“嫦娥三号”绕月球运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离

B.已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离

C.已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力及月球的半径

D.已知人造卫星在地球附近绕行的速度及地球的半径

【答案】A

【解析】A、根据,已知“嫦娥三号”绕月球运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离,则可以求出月球的质量，故A正确

B、已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离，能求出地球的质量，故B错；

C、已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力,根据得,月球的质量,因为重力加速度未知,无法求出月球的质量,故C错误.

D、已知人造卫星在地球附近绕行的速度及地球的半径，可以求出地球的质量，故D错误；

故选A

点睛：

根据万有引力提供向心力,结合轨道半径和周期求出中心天体的质量;

6.截止到2016年2月全球定位系统GPS已运行了整整27年，是现代世界的奇迹之一。

GPS全球定位系统有24颗卫星在轨运行，每个卫星的环绕周期为12小时。

GPS系统的卫星与地球同步卫星相比较，下面说法正确的是（　　）

A.GPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的倍

B.GPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的倍

C.GPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的2倍

D.GPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的1/2倍

【答案】B

【解析】AB、GPS系统的卫星轨道半径为r1，周期为T1，地球同步卫星轨道半径为r2，周期为T2.由万有引力提供向心力，有，可得卫星运动的周期，又 ，所以，GPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的倍，故A错误；B正确；

CD、根据，可得，故CD错误

故选B

7.如图所示,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的近地点,关于航天飞机的运动,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的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度

C.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道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

【答案】A

考点：

卫星的变轨；开普勒第三定律

【名师点睛】解决本题的关键理解飞船的变轨问题，由低轨道进入高轨道要点火加速，由高轨道进入低轨道要制动减速；同时要知道开普勒第三定律。

8.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。

研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。

若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，双星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】由万有引力提供向心力有

联立以上各式可得，故当两恒星总质量变为，两星间距变为时，圆周运动的周期T将变为，故D正确

故选D

9.某同学通过Internet查询到“神舟”六号飞船在圆形轨道上运行一周的时间约为90分钟，他将这一信息与地球同步卫星进行比较，由此可知（　　）

A.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星大

B.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的速率比地球同步卫星大

C.“神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星高

D.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的角速度比地球同步卫星小

【答案】AB

【解析】试题分析：

C．根据=m得：

T=2π，“神舟”六号飞船的周期比同步卫星短，所以，“神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，

所以“神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星低，故C错误；

A．根据=ma，得：

a=，“神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，所以，“神舟”六号飞船的向心加速度比同步卫星大，故A正确；

B．根据=m，

解得v=，“神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，所以，“神舟”六号飞船的线速度比同步卫星大，故B正确；

D．根据ω=知，“神舟”六号飞船的周期比同步卫星短，所以，“神舟”六号飞船的角速度比同步卫星大，故D错误．

故选：

AB．

10.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r.若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A.人和车的速度为

B.人和车的速度为

C.桶面对车的弹力为

D.桶面对车的弹力为

【答案】BC

【解析】问题求解：

对人和车受力分析如图所示，

人和车在竖直方向受力平衡，水平方向重力与支持力的合力提供向心力，

故A错B对；

CD、根据受力可知：

，故C对D错；

故选BC

11.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。

若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）

A.b一定比a先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.＝是b开始滑动的临界角速度

D.当＝时，a所受摩擦力的大小为kmg

【答案】AC

【解析】A、B两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：

木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；当a刚要滑动时，有kmg=mω2∙l，解得：

，故C错误；以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：

f=mω2l，可解得：

f=kmg，故D正确．故选D.

点睛：

本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：

静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答.

12.地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（　　）

A.F1＝F2>F3

B.g＝a2>a3>a1

C.v1＝v2＝v>v3

D.ω1＝ω3<ω2

【答案】BD

【解析】A、根据题意三者质量相等,轨道半径物体1与人造卫星2比较,因为赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故,故A错误;

B、卫星1和卫星3周期相等,则角速度相等，而加速度,则,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据知半径越大，加速度a越小，所以；对于近地卫星来说所以g＝a2>a3>a1，故B正确；

C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，根据,则,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据,知轨道半径越大,线速度越小，所以，所以速度为，故C错

D、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据，知半径越大，就越小，所以，所以ω1＝ω3<ω2，故D正确；

故选BD

点睛：

题中涉及三个物体:

地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.

二、实验题

13.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的运行周期为T1，已知引力常量为G，则该天体的密度为________．若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又可表示为________．

【答案】

（1）.;

（2）.

【解析】根据万有引力提供向心力得,

天体的质量.

则天体的密度.

若这颗卫星距该天体的表面的高度为h,测得在该处做圆