1、四川省蓬溪县蓬南中学2019-2020学年高一物理下学期第一次月考试题（含解析）一、选择题1.下列说法中正确的是（）A. 火车转弯时所受的合外力为零B. 德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律C. 牛顿发现万有引力定律并利用扭秤实验比较准确地测出了引力常量D. 洗衣机脱水时湿衣物上面的水之所以被甩出去是因为受到了离心力的缘故【答案】B【解析】【详解】A火车转弯时，铁轨对火车的支持力和火车自身重力的合力提供向心力，此时火车合外力不为零，故A错误；B德国天文学家开普勒研究了第谷观测记录的天文数据，总结出了开普勒三大定律，故B正确；C牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测出了引力常量，故C错误；D
2、洗衣机脱水时，附着在衣服上的水被甩掉，是因为衣服与水之间的附着力不足以提供做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动被甩掉，而不是受到离心力的作用，故D错误。故选B。2.在将一个合运动分解为两个分运动后，关于这个合运动与它的两个分运动的物理量之间的关系，下列有关合运动与它的两个分运动的说法中正确的是（）A. 合运动的时间一定比每一个分运动的时间长B. 合运动的位移一定比每一个分运动的位移大C. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大D. 合运动的加速度可能比每一个分运动的加速度都小【答案】D【解析】【详解】A分运动与合运动具有等时性，即时间相等，故A错误；B合运动的位移等于分运动的位移的矢量和
3、，由平行四边形定则可知，合位移的大小可能比分位移大，可能比分位移小，可能与分位移相等，故B错误；C合速度等于分速度的矢量和，由平行四边形定则可知，合速度的大小可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故C错误；D合加速度等于分加速度的矢量和，由平行四边形定则可知，合加速度的大小可能比分加速度大，可能比分加速度小，可能与分加速度相等，故D正确。故选D。3.荡秋千最初是中国古代北方少数民族创造的一种运动。春秋时期传入中原，汉代以后，秋千逐渐成为清明、端午等节日进行的民间习俗活动并流传至今。如图所示，小华在妈妈推结束后自由摆动到达右侧最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. 小华在图示
4、位置所受的合外力为零B. 小华在自由摆动的过程中做匀速圆周运动C. 小华摆动到最低点时由重力和绳子拉力的合力提供做圆周运动的向心力D. 小华摆动到最低点时处于失重状态【答案】C【解析】【详解】A小华在图示位置以人和座位整体为研究对象，受到竖直向下的重力和沿绳方向的拉力，所受合力不为零，A错误；B自由向下摆动过程中，人和座位的重力沿切线方向的分力改变速度大小，所以不可能做匀速圆周运动，B错误；C小华摆动到最低点时，根据牛顿第二定律可知重力和绳子拉力的合力提供做圆周运动的向心力，向心加速度竖直向上，小华摆动到最低点时处于超重状态，C正确，D错误。故选C。4.如图所示，小车P利用绕过定滑轮细绳来提升
5、重物Q，重物套在竖直杆上只能沿杆运动，小车以速度v=1m/s沿斜面向下匀速运动。当定滑轮右侧的绳与竖直方向成=30角时，重物的速度大小为（）A. B. 2m/sC. D. 【答案】A【解析】【详解】根据运动的分解可知小车的速度等于重物沿绳方向的分速度，即A正确，BCD错误。故选A。5.如图所示，一条河流的中游部分因河床平坦而水流平缓可视为河水匀速流动，河岸平直可视为两条平行直线，该河段的长度为L=10km、宽度为d=480m，河水流速为v1=6m/s，一艘小船（可视为质点）从该河段的中央O点出发横渡这条河，如果这艘小船相对于静水中的划行速度为v2=8m/s，下列说法错误的是（）A. 这艘小船横
6、渡的最短时间为60sB. 这艘小船横渡的最短航程为480mC. 当河水流速变小时这艘小船横渡的最短时间不会变化D. 当河水流速变大时这艘小船横渡的最短航程一定变长【答案】D【解析】【分析】【详解】AC船头始终正向指向对岸，在河宽方向速度最大，渡河时间最短，即河水流速对渡河最短时间无影响，AC正确；B根据运动的合成可知小船运动的方向如图所以小船运动的最短航程为，B正确；D河水流速变大，若流速仍小于船速，结合B选项可知小船的最短航程仍为，所以当河水流速变大时这艘小船横渡的最短航程不一定变长，D错误。本题选择错误选项，故选D。6.如图所示，一个传动装置中有三个紧挨着的摩擦轮A、B和C，B为主动轮，A
7、和C均为从动轮，它们的半径分别为：rA=8cm，rB=6cm，rC=4cm，则两个从动轮在主动轮的带动下不打滑转动时，A、C两个从动轮边缘上的质点（）A. 线速度之比vA：vC=2：1B. 角速度之比为A：C=2：1C. 周期之比为TA：TC=2：1D. 向心加速度之比为aA：aC=2：1【答案】C【解析】【详解】AB为主动轮，与A、C传动转动，接触边缘处的线速度大小相等A错误；B根据可知B错误；C根据可知C正确；D根据可知D错误。故选C。7.如果把地球视为质量分布均匀的球体，这个球体的半径为R，不考虑地球附近的其它天体对人造卫星运行的影响，地球的第一宇宙速度为v1，那么在距离地表绕地球做匀速
8、圆周运动的人造卫星的线速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】地球的第一宇宙速度满足距离地表处满足解得则A正确，BCD错误。故选A。8.如图所示，某中学足球球门宽（两根竖直立柱之间的距离）a=6m，在一次对抗赛中，红队进攻队员在球门中心点Q的正前方距离球门线b=4m的R处高高跃起，用头将处于h=2.5m高的O点的足球水平击出，结果足球越过防守队员的头顶划出一道美丽的弧线飞入绿队球门的左下方死角，即刚好越过球门线紧靠左边立柱的P点，假设足球做平抛运动，重力加速度为g=10m/s2，那么足球在此次平抛运动过程中（）A. 位移的大小s=5mB. 初速度的大小v0=m/sC.
9、末速度的大小v=m/sD. 初速度的方向与球门线夹角的正切值【答案】BD【解析】【详解】AB足球运动的时间为解得根据几何关系可得水平位移为x=5m则初速度大小为位移的大小为故A错误，B正确；C根据动能定理可得末速度的大小v=10m/s故C错误；D根据几何关系可得初速度的方向与球门线夹角的正切值故D正确。故选BD。9.一次实验课上，物理老师介绍了安装在实验室墙壁上如图所示的排气扇的一些情况：三片形状完全相同、对称布置的扇叶，相邻两片扇叶之间互成120角，它们的转轴在对称中心，之后老师让同学们仔细观察扇叶在通电后的转动情况，小华观察后发现：扇叶在通电后便由慢到快地转动起来，大约两分钟后她发现扇叶突
10、然好像不动了，为了证实这一发现，她立即用每秒闪光30次的频闪照相机对着扇叶拍照300次，结果拍出的照片都完全相同，老师给她们解释了这个现象。那么这些扇叶的转速可能是（）A. 3000r/minB. 2400r/minC. 1500r/minD 1000r/min【答案】AB【解析】【详解】因为电扇叶片有三个，相互夹角为120，现在拍出的照片都完全相同即观察者感觉叶片不动，说明在闪光时间里，电扇转过的角度为n120，其中n为非负整数，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为n3600，转速为10n r/s，所以n=1转速为600 r/min；n=2转速1200 r/min；n=3转速为1
11、800 r/min；n=4转速为2400 r/min；n=5转速为3000 r/min，故AB正确，CD错误。10.如图所示，P、Q两个小球从同一固定斜面的O点水平抛出，分别落到斜面上的P、Q两点，OP：OQ=4：9，不计空气阻力。以下说法正确的是（）A. P、Q两球接触斜面前的瞬间速度的方向不同B. P、Q两球做平抛运动的飞行时间之比为4：9C. P、Q两球做平抛运动的初速度大小之比为2：3D. P、Q两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为2：3【答案】CD【解析】【详解】A小球接触斜面瞬间，末速度与水平速度夹角为，根据末速度反向延长线必过水平位移中点可知斜面的倾角为，则所以P、Q两球接触斜面
12、前的瞬间速度的方向相同，A错误；B在竖直方向小球做自由落体运动解得B错误；C小球水平方向做匀速直线运动解得C正确；D小球的末速度和初速度满足可知末速度之比为初速度之比，即2：3，D正确。故选CD。二、实验题11.(1)在做“探究平抛物体的运动规律”实验中，下列说法正确的是_（填选项前的字母代号）。A斜槽轨道与小球之间的摩擦必须尽可能小以减小实验误差B斜槽轨道的末端必须调至切线水平以确保小球被水平抛出C描绘同一平抛轨迹小球每次从斜槽由静止滑下的位置可以不同D用小钢球代替同样质量的玻璃球可以减小空气阻力带来的误差(2)某同学在坐标纸上描出小球平抛运动中的几个位置，如图中的A、B、C、D所示，图中每
13、个小方格的边长为L，当地重力加速度为g，则：小球做平抛运动的初速度大小为_。小球运动到B点时的速度大小为_。【答案】 (1). BD (2). (3). 【解析】【详解】(1)1ABC描绘同一平抛轨迹，为了使小球每次从斜槽末端平抛，需要每次从斜槽的同一高度静止释放小球，且保持斜槽末端切线水平，减小斜槽的摩擦力不影响实验，AC错误，B正确；D用小钢球代替同样质量的玻璃球可以减小空气阻力带来的误差，D正确。故选BD。(2)2小球在竖直方向做自由落体运动，根据可知水平初速度为3匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度，所以点竖直方向速度为则点速度为12.在一根细绳下端拴一个可视为质点的小
14、物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。(1)测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需=_；(2)利用竖直刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在
15、的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供=_；(3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式为_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【分析】本题考察根据圆周运动性质设计实验和计算向心力。【详解】1小球周期，所需向心力F需=2对小球受力分析，记绳与竖直方向夹角为，其中F供=3物体做圆周运动时F需=F供图像斜率表达式为。三、计算题13.某工厂有一个圆形转台，如图所示，转台的上端边沿开有紧密排列的毛细孔，源源不断的液体从毛细孔中渗透出来，离开转台后均匀洒落在转台周围，洒落的液滴都落在转
16、台下端所在的水平台面上，已知，转台半径r=0.8m，液滴刚好离开转台时距离下端水平台面的高度h=1.8m，转台的转速为n=100r/min，g取10m/s2，取3，求：(1)洒落在转台周围的液滴构成的圆的半径R；(2)液滴刚好落到下端水平台面时的速度vt的大小。【答案】(1)；(2)。【解析】【分析】本题考查圆周运动与平抛运动的分析和计算，物体先做圆周运动，以线速度为平抛初速度进行分析。【详解】(1)根据圆周运动基本公式对平抛运动，解得。(2)落地时水滴速度14.小明同学在学习了圆周运动的知识后学做“水流星”，他找来一根最大能够承受Tm=52N拉力的细绳，用这根细绳的一端系住一个小桶，小桶内盛
17、了适量的水，水和桶的总质量为m=0.2kg，然后抓住细绳另一端使水和桶一起在竖直面内做圆周运动，经测量，水和桶所做圆周运动的半径为R=0.4m，g取10m/s2。(1)为了使水和桶在经过最高点时水不至于从小桶中流出来，水和桶的速度v1至少要多大？(2)为了使水和桶在经过最低点时不至于把细绳拉断，水和桶的速度v2不能超过多少？(3)若水和桶经过最高点时的速度大小为v3=4m/s，细绳受到的拉力有多大？【答案】(1)；(2)；(3)。【解析】【分析】本题考察竖直平面内圆周运动绳物模型的分析。【详解】(1) 水和桶在经过最高点时水不至于从小桶中流出来，重力充当向心力解得(2)对水桶在最低点时受力分析
18、(3) 对水桶在最高点时受力分析15.嫦娥二号自从发射成功后先后经历了绕地运转、奔向月球、绕月运转、绕L2点运转、飞越小行星图塔蒂斯等过程，目前，嫦娥二号已经挣脱地球束缚成为太阳系的小行星，围绕太阳以椭圆轨道运行，在这期间嫦娥二号的主要轨迹示意图如下图所示。(1)请回答出将嫦娥二号直接从地球发射成为环绕太阳运行的小行星需要的最小发射速度；(2)若图塔蒂斯绕太阳运行仅靠太阳的万有引力提供向心力，将图塔蒂斯绕太阳运行轨道视为圆，轨道半径取r=3.81011m，周期取T=1500天，万有引力常量取G=6.710-11Nm/kg，2=10，试估算太阳的质量（计算结果保留一位有效数字）；(3)假设嫦娥一
19、号、嫦娥二号在同一轨道平面内运动，两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，用T1、T2分别表示嫦娥一号、嫦娥二号的周期，从某次相距最近开始计时到第一次相距最远结束计时需要多少时间？【答案】(1)；(2)；(3)。【解析】【分析】本题考查运用万有引力定律分析天体和人造卫星的运动，以及圆周运动中的追及问题。【详解】(1) 直接从地球发射成为环绕太阳运行的小行星需要的最小发射速度为地球的第二宇宙速度，大小为；(2)根据万有引力定律，太阳质量(3)嫦娥二号轨道半径较小，线速度角速度较大，从某次相距最近开始到第一次相距最远嫦娥二号多转半圈16.如图所示，一根U型细管ABCD被固定在水平
20、桌面上，其中，AB部分为水平光滑直管道，BC部分为半径为R=0.8m的水平光滑半圆管道，CD部分为长L=1.6m、动摩擦因数=0.5的水平直管道，管内一个直径略小于细管内径的小球被固定在A端的击发装置击出后以水平初速度v0沿AB做直线运动，接着进入BC做圆周运动，然后进入CD做直线运动，最后从紧靠桌子边缘的D端飞出落在水平地面的E点，已知，小球质量m=0.5kg，D点与水平地面间的距离为h=0.8m，D点与E点间的水平距离为x=3.2m，小球视为质点，不计空气阻力和直管与弯管衔接处的速度损失，取3，g取10m/s2。求：(1)小球从D点飞出时的速度vD的大小；(2)小球在半圆形管道中运动时细管对小球的作用力F的大小；(3)小球从B点运动到E点的时间t。（计算结果可保留根号）【答案】(1)；(2)；(3)。【解析】【分析】本题考察多段运动分析，主要运用牛顿第二定律，平抛运动和圆周运动的基本性质。小球沿AB做匀速直线运动，接着进入BC做圆周运动，接着进入CD做匀减速直线运动，最后从D端飞出做平抛运动落在水平地面的E点。【详解】(1)分析平抛运动，解得，(2)分析CD段，根据牛顿第二定律解得BC段做匀速圆周运动，细管对小球的作用力F充当向心力(3)分析BC，CD，DE三段运动故总时间
