1、高一物理试题 2021.41 答题前，考生将自己的姓名、考生号填写在相应位置。2选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。3请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。保持卷面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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下列说法正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同B.地球上的物体随地球自转的角速度都相同C.向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的D.变速圆周运动的向心力并
2、不指向圆心。2如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离0.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30，g取10m/s2。则的最大值是 （）A B C . D.3某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为，则过近日点时的速率为( )A B C D4.如图所示,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,物块滑到最低点时速度大小为v,物块与球壳之间的动摩擦因数为,则物块在最低点时()
3、A.所需的向心力是mg+mv2R B.受到的摩擦力为mgC.受到的合力方向为斜向左上方 D.受到的摩擦力、重力的合力提供向心力5如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图像如图乙所示。不计空气阻力，则 ()Av22b时，小球受到的弹力与重力大小相等B小球的质量为Cv2c时，杆对小球的弹力方向向上D当地的重力加速度大小为 甲 乙6在一个水平转台上放有质量相等的A、B两个物体(可视为质点)，用一轻杆相连，A、B连线沿半径方向。A与平台间有摩擦，B与平台间的摩擦可忽略不
4、计，A、B到平台转轴的距离分别为L、2L。某时刻一起随平台以角速度绕OO轴做匀速圆周运动，A与平台间的摩擦力大小为FfA，杆的弹力大小为F。现把水平转台转速提高至原来的2倍，A、B仍各自在原位置随平台一起绕OO轴做匀速圆周运动。则下面说法正确的是()AFfA、F增加后，均小于原来的4倍BFfA、F均增加为原来的2倍CFfA大于原来的4倍，F等于原来的2倍DFfA、F均增加为原来的4倍7火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为32，则火星与地球绕太阳运动的（）A. 轨道周长之比为23B. 线速度大小之比为C.
5、角速度大小之比为D. 向心加速度大小之比为948如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为45的斜面相碰。已知半圆形管道的半径R1 m，小球可看成质点且其质量为m1 kg，g取10 m/s2。则()A小球在C点的速度大小为3 m/sB小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 mC小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球经过管道的B点时，处于超重状态二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
6、求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（）A. 火星探测器的发射速度小于地球的第二宇宙速度B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C. 火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度D. 火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度10两颗靠得很近的天体称为双星，质量分别为M和m，它们之间的距离为L，它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力而吸引到一起。已知万有引力常量为G，以下说法中正确的是（ ）A、它们做圆周运动的角速
7、度与它们的质量之和成反比B、可以求出它们转动的周期C、可以求出双星转动的速率之和D、它们做圆周运动的半径与其质量成反比11如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动一颗子弹沿筒截面的直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h.若子弹每次击穿薄圆筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是A子弹的初速度大小为 B子弹的初速度大小为 C.圆筒转动的周期可能为 D圆筒转动的周期可能为12如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上的物体A、B、C的质量分别为m、2m、3m,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为2r、3r.C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好拉直.
8、已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为,A、B间的动摩擦因数为3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速转动,则()A.当=g3r时,A、B即将开始滑动B.当=g2r时,细线拉力为3mg2C.当=g5r时剪断细线,C将做离心运动D.当=gr时,圆盘对C的摩擦力为0三、非选择题：本题共6小题，共60分。13（7分）如图（a）所示为探究向心力跟质量半径角速度关系的实验装置金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动;改变电动机的电压，可以改变转台的角速度光电计时器可以记录转台每转一圈的时间金属块被约束在转台的径向凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟凹槽之间的摩擦力可以忽略（1
9、）某同学保持金属块质量和转动半径不变，改变转台的角速度，探究向心力跟角速度的关系每个角速度对应的向心力可由力传感器读出若光电计时器记录转台每转一周的时间为T，则金属块转动的角速度_（2）上述实验中，该同学多次改变角速度后，记录了一组角速度与对应的向心力F的数据见下表请根据表中数据在图（b）给出的坐标纸中作出F与的关系图像次数物理量123450.701.351.902.423.102.34.66.68.310.7（3）为了探究向心力跟半径质量的关系，还需要用到的实验器材除了刻度尺外，还有_14.（7分）某机器的齿轮系统如图所示,中间的轮叫作太阳轮,它是主动轮,从动轮称为行星轮.太阳轮、行星轮与最
10、外面的大轮彼此密切啮合在一起。机器的齿轮系统正常运转，由于某种原因，只有行星轮的齿数无法确认，并且不能给行星轮加装其它测量设备。某兴趣小组准备通过简单实验进行确认行星轮齿数。步骤如下:（1）根据太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，确定三个轮边缘处的（ ） A.角速度相同 B.线速度相同 C.线速度大小相等 D.加速度相同（2）给太阳轮和最外面的大轮分别加装传感器（图中未画出），以便测机器正常运转时太阳轮和大轮的角速度，如果太阳轮一周的齿数为n1,行星轮一周的齿数为n2,经过计算，则大轮和太阳轮的角速度之比为（ ） A. n2n1-n2 B.n2n1+n2 C.n1n1+n2 D.
11、n1n1+2n2（3）已知太阳轮齿数为48，通过对传感器数据分析，得到大轮和太阳轮的角速度之比为2:3，则行星轮的齿数为_.15（8分）人造地球卫星P绕地球球心做匀速圆周运动,已知P卫星的质量为m,距地球球心的距离为r，地球的质量为M,引力常量为G,求:(1)卫星P的运行周期。(2)现有另一地球卫星Q,Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍,且P、Q的运行轨迹位于同一平面内,如图所示,求卫星P、Q在绕地球运行过程中,两卫星间相距最远时的距离。16(10分) 如图所示，一条轻绳长为L0.2 m，一端连接一个质量m2 kg的小球，另一端连接一个质量M1 kg的滑块。滑块套在竖直杆上，它与竖
12、直杆间的动摩擦因数为，现在让小球绕竖直杆在水平面做匀速圆周运动，绳子与杆的夹角60，滑块恰好不下滑，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10 m/s2。求：(1)小球转动的角速度的大小；(2)滑块与竖直杆间的动摩擦因数17.（12分）2020年，我国执行了“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略星球的自转和火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为多少？18.
13、（16分）如图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图。弯道1、弯道2可看作同一水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r110 m，r220 m，有一直道与弯道1、弯道2两弯道圆弧相切。质量m1 200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。(sin 37o0.6，sin 5300.8，g取10 m/s2)(1)若汽车以一恒定的速率沿弯道中心、直道中心线（图中虚线所示）行驶，求通过盘山公路的最大速率v（可用根式表示）；(2)汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时
14、间匀速安全通过弯道。设路宽d10 m，求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点,结果保留两位有效数字)。高一物理月考答案（2021.4）题号123456789101112选项BABCADCCCDBCDACBD13.（1）（2分）（2）如图所示（3分）（3）天平（2分）14.(1)C （2分） (2)D（3分） (3)12 (2分)15.（8分）(1)由万有引力定律及牛顿第二定律,有G=mr2分解得T=21分(2)对P、Q两卫星,由开普勒第三定律,可得=2分又TQ=8T因此rQ=4r1分P、Q两卫星和地球共线且P、Q位于地球异侧时距离最远,故最远距离为d=5r2分16.（1
15、0分）(1)小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳的拉力和小球的重力的合力提供向心力，根据几何关系可得小球做圆周运动的半径RLsin 1分根据牛顿第二定律有mgtan m2R2分解得10 rad/s1分(2)对小球，在竖直方向有Tcos mg1分对滑块，在水平方向有Tsin N1分在竖直方向有NMgTcos 2分解得2分17.（12分）忽略星球的自转，万有引力等于重力2分2分解得1分着陆器做匀减速直线运动，根据运动学公式可知2分解得1分匀减速过程，根据牛顿第二定律得2分解得着陆器受到的制动力大小为2分18.（16分）解析：(1)由静摩擦力提供向心力kmgm 2分解得：v15 m/s1分由静摩擦力提供向心力kmgm 2分v25 m/s1分比较v1 、v2 大小，通过盘山公路的最大速率v=5 m/s1分 (2)用时最短路线应为过A、B两点且与路内侧边相切的圆弧，如图所示，则有R2r2 2分解得：R12.5 m1分由kmgm1分可得vm12.5 m/s1分sin 1分解得：531分线路长度为s2R23.1 m1分解得：tmin1.8 s1分
