1、第 1 页 共 4 页兰州一中 2020-2021-2 学期 4 月月考高一年级考试试题物理命题：张其君审题：叶文玉说明：1本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）。满分 100 分，考试时间 100 分钟。2答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。第卷（选择题共 48 分）一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。其中 18 小题为单选题,912 小题为多选题)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
2、、支持力2.一箱土豆在水平转盘上随转盘以角速度 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.mgB.Rm2C.222()()mgmRD.222()()mgmR3.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
3、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COD60，则两小球初速度大小之比v1v2.(小球视为质点)()A12 B13 C 32 D 635.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第 2 页 共 4 页6.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 点从圆形轨道进入椭圆轨道,B为轨道
4、上的近地点,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有()A.在轨道上经过 A 的速度小于经过 B 的速度B.在轨道上经过 A 的速度大于在轨道上经过 A 的速度C.在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度7.我国将在今年择机执行“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
5、制动力大小约为()A.000.4vmgt B.000.4+vmgt C.000.2vmgt D.000.2+vmgt8.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.Tkn23B.TknC.Tkn2D.Tkn39.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
6、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，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 grsin B人和车的速度为 grtan C桶面对车的弹力为 mgcos D桶面对车的弹力为
7、mgsin 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 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()第 3 页 共 4 页Ab 一定比 a 先开始滑动Ba、b 所受的摩擦力始终相等Ckg2l是 b 开始滑动的临界角速度D当 2kg3l 时，a 所受摩擦力的大小为 kmg12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 1；绕地球表面附近做圆周运
8、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 2；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 3；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()AF1F2F3Bga2a3a1Cv1v2vv3D132第卷（非选择题共 52 分）二、填空题(本题包括 2 小题，共 14 分)13.(6 分)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
9、周期为 T2，则该天体的密度又可表示为_14.(8 分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点 O 正下方 P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是 0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为 14,则:(1)由以上信息,可知 a 点_(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;(2)由以上及图
10、示信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2;(3)由以上及图示信息可以算出小球平抛的初速度是_m/s;(4)由 以 上 及 图 示 信 息 可 以 算 出 小 球 在 b 点 时 的 速 度 是_m/s。三、计算题(本大题共 4 小题,共 38 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15.(6 分)火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空,设向上的加速度 a=5m/s2，宇宙飞船中用弹簧测力计悬挂一个质量为 m=9kg 的物体，当飞船升到某高度时,弹簧测力计示数 F=85N,那么此时飞船距地面的高度是多少千米？(地球半径 R=6400km，地球表面重力加速度
11、g 取 10m/s2)第 4 页 共 4 页16(8 分)长 L0.5 m 的轻杆，其一端连接着一个零件 A，A 的质量 m2 kg.现让 A 在竖直平面内绕 O点做匀速圆周运动，如图所示，在 A 通过最高点时，求下列两种情况下 A 对杆的作用力：(1)A 的速率为 1 m/s；(2)A 的速率为 4 m/s.(g10 m/s2)17.(12 分)宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P 点,沿水平方向以初速度 v0 抛出一个小球,测得小球经时间 t 落到斜坡另一点 Q 上,斜坡的倾角,已知该星球的半径为 R,引力常量为 G,已知球的体积公式是343VR。求:(1)该星球表面的重力加速度
12、 g;(2)该星球的密度;(3)该星球的第一宇宙速度。18(12 分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞行水平距离 d 后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为 d，手与球之间的绳长为 34 d，重力加速度为 g。忽略手的运动半径和空气阻力。试求：（1）绳子断掉时小球速度的大小 v1；（2）球落地时的速度大小 v2；（3）绳子能够承受的最大拉力为多大；（4）如果不改变手离地面的高度，改变绳子的长度，使小球重复上述的运动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水
13、平距离最大，则绳子长度应为多少，小球的最大水平距离为多少？第 1 页 共 3 页兰州一中 2020-2021-2 学期 4 月月考高一年级考试试题物理参考答案第卷（选择题共 48 分）一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。其中 18 小题为单选题,912 小题为多选题)序号 123456789101112答案 ACBDAABDABBCACBD第卷（非选择题共 52 分）二、填空题(本题包括 2 小题，共 14 分)13.(6 分)213GT32323()RhGT R+14.(8 分)(1)是(2)8(3)0.8(4)4 25三、计算题(本大题共 4 小题,共 38 分
14、。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15.(6 分)【答案】3.2103km【解析】在地面附近,G=mg,(2 分)在高空中,G=mg,(1 分)在宇宙飞船中,对质量为 m 的物体,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma,(2 分)由以上三式解得:h=3.2103km (1 分)16(8 分)【答案】(1)16 N，方向竖直向下(或 A 对杆的作用力为压力)(2)44 N，方向竖直向上(或 A 对杆的作用力为拉力)评分细则：每小题 4 分，计算过程及力的大小共 3 分，方向为 1 分；共 8 分【解析】以 A 为研究对象，设其受到杆的拉力为 F，则有 mgFmv2L.(1)(4
15、 分)代入数据 v1 m/s，可得 Fmv2Lg 2120.510 N16 N，即 A 受到杆的支持力为 16 N根据牛顿第三定律可得 A 对杆的作用力为压力，大小为 16 N.第 2 页 共 3 页(2)(4 分)代入数据 v4 m/s，可得 Fmv2Lg 2420.510 N44 N，即 A 受到杆的拉力为 44 N根据牛顿第三定律可得 A 对杆的作用力为拉力，大小为 44 N.17.(12 分)【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)小球在斜坡上做平抛运动时:水平方向上:x=v0t(1 分)竖直方向上:y=gt2(1 分)由几何知识 tan=由式得 g=(1 分)(2)对于星球表面的物体
16、 m0,有 G=m0g,又 V=R3(2 分)故=(1 分)(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度故 G=m,又 GM=gR2(2 分)解得 v=(1 分)18(12 分)【答案】（1）绳子断掉时小球速度的大小 v1 为；（2）球落地时的速度大小 v2 为。（3）绳子能够承受的最大拉力为mg；（4）绳子长度应为 时，小球的最大水平距离为d。【解析】解：（1）竖直方向 dgt2得：t(1 分)水平方向1dv t=(1 分)第 3 页 共 3 页则绳子断掉时小球速度的大小 v1。(1 分)（2）方法一：落地时竖直速度为2242yhghvg=(1 分)又(1)知，小球水平匀速运动的速度为212vgh=，则落地时的速度为 v2(1 分)方法二：根据动能定理得：mg dmv22mv12(1 分)解得：v2。(1 分)（3）根据牛顿第二定律得：213()4vFmgmd=(2 分)解得：Fmg(1 分)（4）设绳长为 l，绳断时球的速度为 v2有：Fmmgm，解得：v2(1 分)绳断后球做平抛运动，竖直位移为 dl，水平位移为 x，时间为 t2有：dlgt22，xv2t2(1 分)得()43l dlx=，当 l时，x 有极大值为：xmaxd。(2 分)