1、2015-2016学年陕西省西安七十中高一（下）月考物理试卷（5月份）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分其中1-9小题只有一个选项正确，10-12小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A开普勒、卡文迪许 B牛顿、伽利略C牛顿、卡文迪许 D开普勒、伽利略2关于力对物体做功，下列说法正确的是（）A滑动摩擦力对物体一定做负功B静摩擦力对物体可能做正功C作用力与反作用力的功代数和一定为零D合外力对物体不做功，则物体速度一定不变3关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是（）A曲线运动一定是变速运动B变速运动
2、一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D加速度变化的运动一定是曲线运动4汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是（）A B C D5汽车上坡时，必须换挡，其目的是（）A减小速度，得到较小的牵引力B增大速度，得到较小的牵引力C减小速度，得到较大的牵引力D增大速度，得到较大的牵引力6如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止在前进水平位移为L的过程中，斜面体对P做功为（）AFL B mgsinL CmgtanL DmgcosL7人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时，关于卫星内的物体，下列说法正确的是（
3、）A处于完全失重状态，所受重力为零B处于完全失重状态，所受重力不为零C处于不完全失重状态，所受重力不为零D处于不完全失重状态，所受重力为零8有两颗行星A、B，在两个行星表面附近各有一颗卫星，如果这两颗卫星运动的周期相等，下列说法正确的是（）A行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比B两卫星的线速度一定相等C行星A、B的质量和半径一定相等D行星A、B的密度一定相等9冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕O点运动的（）A轨道半径约为卡戎的B角速度大小约为卡戎的C线速度大小约为卡戎的7倍 D向心力大小约为卡戎的7倍10
4、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（）A卫星距地面的高度为B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度11质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是（）A重力对物体做功的功率为mgvsinB重力对物体做功的功率为mgvC物体克服摩擦力做功的功率为mgvsinD物体克服摩擦力做功的功率为mgv12如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和23
5、84km，则（）A卫星在M点的势能大于N点的势能B卫星在M点的角速度大于N点的角速度C卫星在M点的加速度大于N点的加速度D卫星在N点的速度大于7.9 km/s二、填空题（每小题6分，共18分）13月球绕地球转动的周期为T，轨道半径为r，则由此可得地球质量表达式为；若地球半径为R，则其密度表达式为14某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，物体射程为60m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平抛同一物体，则星球表面的重力加速度为m/s2，在星球表面，物体的水平射程为m（取g地=10m/s2）15一物体的质量为10kg，它与水平地面间的滑动摩擦力为它们间
6、弹力的0.25，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F作用，若F=100N，物体由静止开始运动，则2s内F对物体做的功为J，2s末拉力的瞬时功率为W（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8 ）三、计算题（共4道小题，共34分解答应写出必要的文字说明、受力分析图、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，答案中必须明确写出数值和单位）16质量为20kg的物体在拉力作用下开始运动，求下列各种情况下拉力做的功（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）：（1）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m；（2）拉力沿水平方
7、向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4m；（3）用大小为100N，与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25；（4）物体在竖直向上的拉力作用下，以2m/s2的加速度匀加速上升4m17汽车发动机的额定功率为60kW，质量5000kg，当汽车在水平路面上行驶时，遇到的阻力是车重的0.1倍，若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：（1）这一过程能维持多长时间？（2）车速的最大值为多少？（g取10m/s2）18如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经
8、时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度a；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T2015-2016学年陕西省西安七十中高一（下）月考物理试卷（5月份）参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分其中1-9小题只有一个选项正确，10-12小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A开普勒、卡文迪许 B牛顿、伽利略C牛顿、卡文迪许 D开普勒、伽利略【考点】万有引力定律的发现和万
9、有引力恒量的测定【分析】万有引力定律是牛顿在行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力公式、开普勒第三定律及牛顿第三定律相结合得出的而式中的引力常量是由卡文迪许通过实验来测量出来的【解答】解：发现万有引力定律科学家是牛顿，而测出引力常量的科学家是卡文迪许故选：C2关于力对物体做功，下列说法正确的是（）A滑动摩擦力对物体一定做负功B静摩擦力对物体可能做正功C作用力与反作用力的功代数和一定为零D合外力对物体不做功，则物体速度一定不变【考点】功的计算；滑动摩擦力【分析】判断滑动摩擦力是做负功还是做正功，首先还得搞清是判断哪个力对哪个物体做功，关键是判断该物体所受滑动摩擦力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是
10、大于、等于还是小于90，与此分别对应的是做负功、不做功、做正功【解答】解：A、恒力做功的表达式W=FScos，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，比如将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的滑动摩擦力做正功，故A错误；B、静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、负功或不做功，例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力，该力对粮食做正功，随转盘一起转动的物体，摩擦力提供向心力，不做功等，故B正确；C、作用力与反
11、作用力的功代数和不一定为零，比如两个带正电的小球在相互排斥力作用下由静止释放，则排斥力对两个小球均做正功，做功代数和大于零，故C错误；D、合外力对物体不做功，则物体动能不变，即速度大小一定不变，但速度方向有可能变化，故D错误；故选：B3关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是（）A曲线运动一定是变速运动B变速运动一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D加速度变化的运动一定是曲线运动【考点】曲线运动【分析】物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动【解答】解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运
12、动，故A正确；B、变速运动不一定是曲线运动，如加速直线运动，故B错误；C、曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动，故C错误；D、曲线运动的加速度可以改变，如匀速圆周运动，故D错误；故选A4汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是（）A B C D【考点】向心力【分析】高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供根据牛顿第二定律得到转弯的速度【解答】解：高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图根据牛顿第二定律得：mgtan=m解得：v=故选：B5汽车上坡时，必须换挡，其目的是（
13、）A减小速度，得到较小的牵引力B增大速度，得到较小的牵引力C减小速度，得到较大的牵引力D增大速度，得到较大的牵引力【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车发动机的功率是牵引力的功率根据功率公式P=Fv，进行分析讨论由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大【解答】解：由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，所以C正确故选C6如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止在前进水平位移为L的过程中，斜面体对P做功为（）AFL B mgsinL CmgtanL D
14、mgcosL【考点】功的计算【分析】m与楔形物体相对静止，二者必定都向右加速运动即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图，求出楔形物体对小物体的作用力，根据功的公式即可求解【解答】解：m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图，根据几何关系得：N=所以支持力做的功为：W=Nssin=mgtanL故选：C7人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时，关于卫星内的物体，下列说法正确的是（）A处于完全失重状态，所受重力为零B处于完全失重状态，所受重力不为零C处于不完全失重状态，所受重力不为零D处于不完全失重状态，所受重力为零【考点】同步卫星【分析】人造卫星做匀速圆周运
15、动，处于完全失重状态，万有引力提供向心力，处于非平衡状态【解答】解：人造卫星进入轨道作匀速圆周运动，处于完全失重状态，卫星内仪器处于失重，但仪器仍受重力作用，重力提供向心力，故ACD错误，B正确故选：B8有两颗行星A、B，在两个行星表面附近各有一颗卫星，如果这两颗卫星运动的周期相等，下列说法正确的是（）A行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比B两卫星的线速度一定相等C行星A、B的质量和半径一定相等D行星A、B的密度一定相等【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据万有引力提供向心力，得，由于行星的半径未知，故行星的质量不能确定在行星表面的物体受到重力等于万有引力，代入数据化
16、简可得重力加速度与轨道半径的关系行星的体积为V=，根据密度的定义式，代入质量的表达式化简【解答】解：A、根据万有引力提供向心力，得：在行星表面的物体受到重力等于万有引力，得：g=，所以行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比，故A正确B、根据线速度与周期和半径的关系得，由于行星的半径未知，故两卫星的线速度不能确定是否相等，故B错误C、由，得：，由于行星的半径未知，故行星的质量不能确定，故C错误D、行星的体积为V=，所以密度为：，故行星A、B的密度一定相等，故D正确故选：AD9冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕
17、O点运动的（）A轨道半径约为卡戎的B角速度大小约为卡戎的C线速度大小约为卡戎的7倍 D向心力大小约为卡戎的7倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供由于力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，利用万有引力定律可以求得其大小 两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，所以线速度与两子星的轨道半径成正比【解答】解：冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的A、它们之间的万有引力提供各自的向心力得：m2r=M2R，质量比约
18、为7：1，所以冥王星绕O点运动的轨道半径约为卡戎的故A正确B、冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的故B错误C、根据线速度v=r得冥王星线速度大小约为卡戎的，故C错误D、它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故D错误故选A10已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（）A卫星距地面的高度为B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【考点】万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】同步卫星与地球相对静止，因
19、而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量【解答】解：万有引力提供向心力F引=F向G=ma向=m=m（R+h）解得a向=（R+h）v=F引=Gh=R故AC错误；由于第一宇宙速度为v1=因而B正确；地表重力加速度为g=因而D正确；故选BD11质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是（）A重力对物体做功的功率为mgvsinB重力对物体做功的功率为mgvC物体克服摩擦力做功的功率为mgvsinD物体克服摩擦力做功的功率为mgv【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据共点力平衡求出摩擦力的大小，结合瞬时功率的
20、表达式得出重力做功的功率和克服摩擦力做功的功率【解答】解：A、重力做功的瞬时功率P=mgvcos（90）=mgvsin故A正确，B错误C、根据共点力平衡知，摩擦力的大小f=mgsin，则克服摩擦力做功的功率P=fv=mgvsin故C正确，D错误故选：AC12如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则（）A卫星在M点的势能大于N点的势能B卫星在M点的角速度大于N点的角速度C卫星在M点的加速度大于N点的加速度D卫星在N点的速度大于7.9 km/s【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】地球引力做功改变卫星的势能，做正功势能减
21、小，做负功势能增加据此判断势能的大小在远地点速度慢，加速度小，近地点速度快，加速度大【解答】解：A、由M到N地球引力做负功，势能增加，即卫星在M点的势能小于N点的势能故A错误；B、近地点角速度大，远地点角速度小故B正确；C、加速度a=，可知近地点加速度大，远地点加速度小故C正确；D、第一宇宙速度，是发射卫星的最小速度，是卫星绕地球运动的最大速度，所以在N点的速度应小于7.9Km/s 故D错误故选：BC二、填空题（每小题6分，共18分）13月球绕地球转动的周期为T，轨道半径为r，则由此可得地球质量表达式为，；若地球半径为R，则其密度表达式为【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心
22、力，结合轨道半径和周期求出地球的质量，通过地球的体积求出密度【解答】解：根据得：M=地球的密度为：故答案为：，14某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，物体射程为60m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平抛同一物体，则星球表面的重力加速度为360m/s2，在星球表面，物体的水平射程为10m（取g地=10m/s2）【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动【分析】（1）根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的关系，从而求出星球表面重力加速度的大小（2）根据重力加速度的关系，求出平抛运动的时间关系，从而求出水平射程的关系【解答】解
23、：（1）根据得，g=因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，则则星球表面的重力加速度（2）根据h=得，t=，知平抛运动的时间之比根据x=v0t知，水平射程之比所以故答案为：3601015一物体的质量为10kg，它与水平地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.25，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F作用，若F=100N，物体由静止开始运动，则2s内F对物体做的功为1120J，2s末拉力的瞬时功率为1120W（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8 ）【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据位移时间公式求出2s内的位移，从
24、而结合功的公式求出拉力做功的大小根据速度时间公式求出2s末的速度，结合瞬时功率公式求出2s末拉力的瞬时功率【解答】解：根据牛顿第二定律得，物体的加速度a=m/s2=7m/s2，2s内的位移x=，则拉力做功W=Fxcos37=100140.8J=1120J2s末的速度v=at=72m/s=14m/s，则拉力的功率P=Fvcos37=100140.8W=1120W故答案为：11201120三、计算题（共4道小题，共34分解答应写出必要的文字说明、受力分析图、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，答案中必须明确写出数值和单位）16质量为20kg的物体在拉力作用下开始运动，求
25、下列各种情况下拉力做的功（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）：（1）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m；（2）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4m；（3）用大小为100N，与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25；（4）物体在竖直向上的拉力作用下，以2m/s2的加速度匀加速上升4m【考点】功的计算【分析】（1）匀速运动，拉力等于滑动摩擦力，再根据W=Fs即可求解；（2）根据牛顿第二定律求出拉力，再根据W=Fs即可求解；（3）拉力
26、做的功为W=Fscos37；（4）根据牛顿第二定律求出拉力，再根据W=Fs即可求解【解答】解：（1）（2）根据牛顿第二定律：代入数据：解得：（3）根据功的公式（4）根据牛顿第二定律代入数据解得：答：（1）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m，拉力做的功200J；（2）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4m，拉力做的功360J；（3）用大小为100N，与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25，拉力做的功320J；（4）物体在竖直向上的拉力作用下，以2m/s2
27、的加速度匀加速上升4m，拉力做的功960J17汽车发动机的额定功率为60kW，质量5000kg，当汽车在水平路面上行驶时，遇到的阻力是车重的0.1倍，若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：（1）这一过程能维持多长时间？（2）车速的最大值为多少？（g取10m/s2）【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速直线运动的末速度，根据速度时间公式求出这一过程能维持的时间当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv求出车的最大速度【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，Ff=ma，解得F=f+ma=0.150000+50001N=10
28、000N，则匀加速直线运动的末速度v=，可知匀加速直线运动的时间t=（2）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fvm得，车的最大速度答：（1）这一过程能维持6s时间；（2）车速的最大值为12m/s18如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度a；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动【分析】（1）根据平抛运动规律列出水平方向和竖直方向的速度等式，结合几何关系求出重力加速度（2）根据重力等于万有引力列式求解第一宇宙速度（3）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供，该星球表面物体所受重力等于万有引力，联立方程即可求出最小周期T【解答】解：（1）设该星球表现的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向：vx=v0竖直方向：vy=at速度偏转角的正切值：tan=得：a=；（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故：mg=m解得：v1=（3）近地卫星的周期最小，故：ma=m解得：T=2答：（1）该星球表面的重力加速度a为；（2）该星球的第一宇宙速度v为；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T为22016年7月5日