1、山东省济南外国语学校2019-2020学年高一物理4月月考试题一、选择题（本题共12小题，1至8题为单项选择，每小题5分；9至12为多项选择，每小题6分，少选者得4分，不选、多选或错选者得0分。总共64分）1.关于一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动，下列说法正确的是()A.一定是曲线运动 B.可能是直线运动 C.运动的方向一定不变 D.速度一直在变，是变加速运动2.如图所示，甲、乙两运动员从水速恒定的河两岸A、B处同时下水游泳，A在B的下游位置，甲游得比乙快，为了在河中尽快相遇，两人游泳的方向应为() A. 甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、B连线偏向下游方向B.甲、乙都沿A、B连
2、线偏向下游方向C.甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向D. 甲、乙都沿A、B连线方向3.一位运动员进行射击比赛时，子弹以水平初速度v0射出后击中目标。当子弹在飞行过程中速度方向平行于抛出点与目标的连线时，大小为v，不考虑空气阻力，已知连线与水平面的夹角为，则子弹( )A初速度B飞行时间C飞行的竖直距离D飞行的水平距离4.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是()A小球水平抛出时的初速度大小为B小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大，则增大5.火车在某
3、个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为50 m/s，则下列说法中正确的是 ()A仅内轨对车轮有侧压力 B仅外轨对车轮有侧压力C内、外轨对车轮都有侧压力 D内、外轨对车轮均无侧压力6如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2)()A10 J B15 J C20 J D25 J7一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2。
4、圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.6倍，小球的质量为m。若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过最高点A处时对轨道的压力为()A2mg B3mg C4mg D5mg8一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为2mg。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，克服摩擦力对其所做的功为()A. mgR/4 B. MgR/3 C. mgR/2 D. mgR9.1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地
5、球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间为T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2。下列说法不正确的是()A地球的质量m地B太阳的质量m太C月球的质量m月D由题中数据求不出月球的密度102018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图所示。则A“北斗”28星的发射速度大于第一宇宙速度B“北斗”28星星在ABC的过程中，速率逐渐变大C“北斗”28星在AB过程所用的时间小于D“
6、北斗”28星在BCD的过程中，万有引力对它先做正功后做负功11 质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，如图所示。当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与水平方向成角，绳沿水平方向且长为，则下列说法正确的是（ ）A 角速度越大，绳的张力越大B绳的张力不可能为零C若绳突然被剪断，则绳的弹力一定发生变化 D当角速度时，绳将出现弹力12.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时() A人拉绳行走的速度为vcos B人拉绳行走的速度为C船的加速度为 D船的加速度为 二、实验题（本题共2
7、小题，每题6分，共12分）13在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g9.80 m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到_点来验证机械能守恒定律(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep_J，动能增加量Ek_J.（结果均取三位有效数字）14.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置O，如图所示，A（坐标原点）为物
8、体运动一段时间后的位置，B,C,D,E是实验中描绘出另外四个位置g取10 m/s2，根据图象，可知平抛物体的初速度为_；小球抛出点的位置O的坐标为_三、计算题（本题共2小题，共24分）15.（10分）现有一根长L1 m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m0.5 kg的小球(可视为质点)，将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。不计空气阻力，取g10 m/s2。(1)在小球以速度v14 m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？(2)在小球以速度v21 m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。16（14分）两个天体
9、(包括人造天体)间存在万有引力，并具有由相对位置决定的势能如果两个天体的质量分别为m1和m2，当它们相距无穷远时势能为零，则它们距离为r时，引力势能为EpG.发射地球同步卫星一般是把它先送入较低的圆形轨道，如下图中轨道，再经过两次“点火”，即先在图中a点处启动燃气发动机，向后喷出高压燃气，卫星得到加速，进入图中的椭圆轨道，在轨道的远地点b处第二次“点火”，卫星再次被加速，此后，沿图中的圆形轨道(即同步轨道)运动设某同步卫星的质量为m，地球半径为R，轨道距地面非常近，轨道距地面的距离近似为6R，地面处的重力加速度为g，并且每次点火经历的时间都很短，点火过程中卫星的质量减少可以忽略求：(1)从轨道
10、转移到轨道的过程中，合力对卫星所做的总功是多少？(2)两次“点火”过程中燃气对卫星所做的总功是多少？参考答案：1.【答案】B【解析】由题意可知，初速度方向和加速度方向可能在一条直线上，也可能不在一条直线上，所以这两个分运动的合运动可能是曲线运动，也可能是曲线运动。但一定是匀加速运动。故选B.2.【答案】D【解析】一旦甲、乙进入河中，他们就是同一个参考系了，就不需要考虑水速了。无论他们谁快谁慢，方向应该是AB连线，故D正确 。3【答案】D【解析】。如图所示，初速度v0vcos，A错误；tan所以B错误；飞行的水平距离x，D正确；飞行的竖直距离y，C错误。4.【答案】A【解析】如图所示，小球竖直方
11、向的速度为vygt，则初速度为v0，选项A正确；平抛运动的时间t，由高度决定，与初速度无关，选项C错误；位移方向与水平方向的夹角为，tan ，tan ，则tan 2tan ，但，选项B错误；由于tan ，若小球的初速度增大，则减小，选项D错误5. 【答案】B【解析】 火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内、外轨对车轮皆无侧压力若火车的运行速度大于规定运行速度时，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，火车将做离心 运动，外轨对车轮产生侧压力，重力、支持力和内轨的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力，故B正确6【答案】A【解析】选A由hgt2和vygt得：vy m/s
12、，落地时，tan 60，可得：v0 m/s，由机械能守恒得：Epmv02，可求得：Ep10 J，故A正确。 7【答案】B【解析】 小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mg，小球在轨道1上经过最高点A处时，有Fmg，根据机械能守恒，有1.2mgRmvA2mvB2，解得F3mg，B项正确。8. 答案C 解析质点在B点，由牛顿第二定律，有：2mgmgm，质点在B点的动能为EkBmv2mgR/2。质点自A滑到B的过程中，由动能定理得：mgRWfEkB0，解得：Wf-mgR/2，故C正确.。9. 答案A C 解析若不考虑地球自转，根据地球表面万有引力等于重力，有Gmg，则m地，故A错误；根据太阳对地球的
13、万有引力提供向心力，有Gm地L2，则m太，故B正确；由题中数据无法求出月球的质量，也无法求出月球的密度，故C错误。D正确10. 【答案】AC【解析】绕地球运行的卫星，其发射速度都大于第一宇宙速度，故A正确；根据开普勒第二定律，卫星在ABC的过程中，卫星与地球的距离增大，速率逐渐变小，故B错误；卫星在AC的过程中所用的时间是，由于卫星在ABC的过程中，速率逐渐变小，AB与BC的路程相等，所以卫星在AB过程所用的时间小，故C正确；卫星在BCD的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故D错误。11答案BD【解析】 小球做匀速圆周运动，在
14、竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故B正确。根据竖直方向上平衡得Fasin=mg解得可知a绳的拉力不变，故A错误。当b绳拉力为零时，有解得可知当角速度 时，b绳出现弹力。故D正确。由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故C错误。故选BD。12. 答案A D【解析】船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解如图所示，人拉绳行走的速度v人vcos，A对，B错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F，与水平方向成角，因此Fcosfma，得a
15、，C错，D对。13.【答案】：(1)B(2)1.881.84【解析】：(1)根据题图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，因为B点的瞬时速度比较方便计算(2)减少的重力势能 Epmgh19.819.2102 J1.88 J，利用匀变速直线运动的推论vB m/s1.92 m/sEkBmv1.84 J EkEkB01.84 J14.【解析】 做平抛运动的物体在竖直方向上，是初速度为零的匀加速直线运动，所以根据逐差法ygT2，可得Ts0.1 s，小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速度为：v0m/s2 m/s，C点竖直方向的速度vyCm/s2 m/s，则从抛出点到A点的时间为
16、ttCT0.2s-0.1s0.1 s，所以抛出点距离A点的水平位移为：xAv0t20.1m0.2m20cm，抛出点的横坐标为：x-20cm;抛出点离A点的竖直位移为ygt25cm，则抛出点的纵坐标为：x-5cm. 抛出点O如右图所示。【答案】2 m/s(-20，-5)15.【解析】(1)绳子刚好无拉力时对应的临界速度满足mgm，解得v临界 m/s。因为v1v临界，所以绳子有拉力且满足mgT1m，解得T13 N。(2)因为v2v临界，所以绳子无拉力，小球以v2的初速度做平抛运动，设经过时间t后绳子再次伸直，则满足方程 x2(yL)2L2其中xv2t，ygt2，解得t0.6 s。16.【解析】(1)卫星在轨道和轨道做圆周运动，应满足：Gm，故Ek1mv12mgRGm，故Ek2mv22合力对卫星所做的总功WEk2Ek1mgR()(2)卫星在轨道上的势能Ep1mgR卫星在轨道上的势能Ep2则燃气对卫星所做的总功W(Ep2 Ek2)(Ep1 Ek1)()(mgRmgR).【答案】(1)(2)
