山东省济宁市曲阜市第一中学2020_2021学年高一物理下学期4月月考试题PDF.pdf

1、1曲阜一中 2021 年度 4 月月考高一物理试卷考试时间：90 分钟；满分：100 分班级：姓名：一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。四个选项中，只有一个选项是符合要求的。1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下面说法正确的是（）A.哥白尼提出地球是宇宙的中心B.开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆C.牛顿通过“月地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力D.牛顿利用扭秤实验测出了引力常量2.关于万有引力公式,以下说法正确的是（）A.公式只适用于星球之间的引力计算，不适用

2、于质量较小的物体B.当两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力趋近于无穷大C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D.公式中的 r 是到球表面的距离3.假设在地球周围有质量相等的 A、B 两颗地球卫星，已知地球半径为 R,卫星 A 距地面高度为 R,卫星 B 距地面高度为 2R,卫星 B 受到地球的万有引力大小为 F,则 卫星 A 受到地球的万有引力大小为（）A.B.C.D.4F4.在室内自行车比赛中，运动员以速度 v 在倾角为 的赛道上做匀速圆周运动已知运动员的质量为 m，做圆周运动的半径为 R，重力加速度为 g，则下列说法正确的是()A.将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦

3、力和向心力的作用32F49F94F2B.运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是.C.运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变D.如果运动员减速，运动员将做离心运动5.如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成。各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为 r=0.5m。则当第一级的大轮外缘线速度大小为 v1=80m/s 时，第五级的大轮外缘线速度大小是()A.40m/sB.20m/C.10m/sD.5m/s6.鹰在高空中盘旋时，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如图所示。当翼面与水平

4、面成 角并以速率 匀速水平盘旋时的半径为（）A.B.C.D.7.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2 运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于 P点，如图所示，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法不正确是（）的2vm R2vm R3A.要将卫星由圆轨道 1 送入圆轨道 3，需要在圆轨道 1 的 Q 点和椭圆轨道 2 的远地点 P 分别点火加速一次B.由于卫星由圆轨道 1 送入圆轨道 3 点火加速两次，则卫星在圆轨道 3 上正常运行速度大于卫星在圆轨道 1 上正常运行速度C.卫星

5、在椭圆轨道 2 上的近地点 Q 的速度一定大于 7.9 km/s，而在远地点 P 的速度一定小于 7.9 km/sD.卫星在椭圆轨道 2 上经过 P 点时的加速度一定等于它在圆轨道 3 上经过 P 点时的加速度8.在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为 g1、g2，地球自转周期为 T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为A.B.C.D.二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。四个选项中，有多项符合要求。全部选对得 4 分，选不全得 2 分，有选错的得 0 分。9.如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为 m 的火车以速度 v

6、 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的（）A.此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供B.若火车速度大于 v 时，外轨将受到侧压力作用C 若火车速度小于 v 时，外轨将受到侧压力作用D.无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有侧压力作用10.如图所示,长为 L 的细绳的一端固定于 O 点,另一端系一个小球,在 O 点的正下方 L/2 钉一个光滑的钉子 A,小球开始时=60的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是.12213()ggGT g12123()gGTgg1223 gGT g23GT4（）A.绳对小球的拉力之比为 1：2B.小球所受合外力之比为 1：2

7、C.小球做圆周运动的线速度之比为 2：3 D.小球做圆周运动的角速度之比为 1：211.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，则（）A.甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B.筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C.甲球的运动周期大于乙球的运动周期D.甲球的角速度大于乙球的角速度12.如图所示，A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为 2m，B、C 质量均为 m，A、B 离轴心距离为 R，C 离轴心 2R，则当圆台旋转时（设A、B、C 都没有滑动）（）A.物体 C 的向心加速

8、度最大B.物体 B 受到的静摩擦力最大C.=是 C 开始滑动的临界角速度D.当圆台转速增加时，B 比 A 先滑动5三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13（6 分）如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器。(1)这个实验所用的主要研究方法是_A.控制变量法 B.等效代替法 C.理想实验法 D.假设法(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小 F 与的关系_。A.质量 m B.角速度 C.半径 r 14.（8 分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对

9、齐将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心用手带动钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为 r 的圆周运动，钢球的质量为 m，重力加速度为 g用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为Fn=通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为 h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为 F=；改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的h 关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为 6 15.（8 分）如图一辆质量为 500kg 的汽车以某一速度经过一座半径为 50m 的圆弧形拱桥顶部。（取 g=10m/s2）（1）

10、如果汽车以 6m/s 的速度经过拱桥的顶部，则圆弧对汽车的支持力为多少？（2）汽车以多大的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？16.（8 分）如图所示，AB 为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径 R=0.9m，轨道 B 端与水平面相切，质量 m=1kg 的光滑小球从水平面以初速度 V0 向 B 滑动，取 g=10m/s2（1）若 V0=6m/s，求小球经轨道最低点 B 瞬间对轨道的压力为多少？（2）若小球刚好能经过 A 点，则小球在 A 点的速度至少为多大？小球离开 A 点后在水平面的落点与 B 点的距离为多少？7 17（14 分）据报道，科学家们在距离地球 20 万光年外发现

11、了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的 6 倍，半径约为地球半径的 2 倍。若某人在地球表面能举起60kg 的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？8 18.（16 分）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块 A 和 B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦均为各自重力的 k 倍，A 放在距离转轴 L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2 转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大（1）若细线上没有张力，圆周转动的角速度 应满足什么条件？

12、（2）欲使 A、B 与圆盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？1高一物理月考答案1.C2.C3.C【详 解】B 卫 星 距 地 心 为 3R，根 据 万 有 引 力 的 表 达 式，可 知 受 到 的 万 有 引 力 为；A 卫星距地心为 2R，受到的万有引力为，则有；C 正确.4.B【详解】向心力是效果力，将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和空气的阻力的作用，A 错误；运动员做匀速圆周运动，受到的合外力提供向心力，所以运动员受到的合力大小为 m，做圆周运动的向心力大小也是 m故 B 正确；运动员运动过程中线速度大小不变，向心加速度大小也不变，选项 C 错误；

13、如果运动员做减速运动，则需要的向心力：Fn=m，可知需要的向心力随 v 的减小而减小，运动员受到的合外力不变而需要的向心力减小，所以运动员将做向心运动，D 错误。5.D6.B【详解】鹰在高空中盘旋时，对其受力分析，如图：根据翼面的升力和其重力的合力提供向心力，得：，化简得：。7.B8.B22(2)9GMmGMmFRRR22()4GMmGMmFRRR 94FF 2vR2vR2vR2分析：质量为 m 的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解地球两极，在 地球赤道上，联立得，由得，地球密度9.AB10.BD【详

14、解】A在最低点由牛顿第二定律得 Tmgm，则拉力为 Tmg+m，接触钉子后半径变为原来的一半，所以接触钉子前后绳子的拉力之比不是 1：2，故 A 错误；B线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的 2 倍，故 B 正确；C钉子接触瞬间速度不突变，故 C 错误；D根据 知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为 1：2，故 D 正确；11.AC【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A 正确；BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向

15、有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD 错误 C 正确12.AC物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有 a=2r，由于 C 物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故 A 正确；物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=m2r，故 B 的摩擦力最小，故 B 错误；对 C 分析可知，当 C 物体12MmmgG R22224MmGmgmRRT2122()4gg TR21g RMG11

16、212334ggMVRGGTgg2vr2vrvrsin 2Nmg 2cos 2Nmrsin 2mgNtan 2gr2T3恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有 mg=m2R2;解得：，故临界角速度为，故 C 正确；由 C 的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体 C 先滑动，物体 A、B 将一起后滑动，故 D 错误故选 C13.(1).A (2).B （每空 3 分）14.；（2 分）；（3 分）（3 分）15.（1）4640N（2）【详解】（1）由牛顿第二定律得：解得：（4 分）（2）由于只受重力，故有：解得：（4 分）16.解：（1）小球在 B 点由牛顿第二

17、定律有：，解得小球受到的支持力 N=50N 由牛顿第三定律可知，小球对道轨的压与与 N 大小相等，方向相反 （4 分）10 5m/s2vmgFm R支24640NvFmgm R支2vmgm R10 5010 5m/svgR4（2）小球恰好过最高点，即只由重力提供向心力有：解得小球在 A 点的最小速度：=3m/s 小球离开 A 点后做平抛运动有：，s=vAt 代入数据解得 t=0.6s，s=1.8m（4 分）17.（1）40kg（2）倍【详解】（1）物体在星体表面的重力等于物体受到的万有引力，又有同一个人在两个星体表面能举起的物体重力相同，故有：；所以，；（7 分）（2）第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有：所以，；所以，；（7 分）18.解：（1）当 A 达到最大静摩擦后，绳上开始出现拉力，故有：kmg=m22L，解得：所以绳上没有张力的条件为：（6 分）（2）对 A 达到最大静摩擦时，两物块恰好开始相对圆盘滑动，对 B 有：kmg+T=m22L对 A 有：kmgT=m2联立解得：（10 分）322GM mGM mmgm gRR行地地行地行2221 260406RMmmkgkgMR行地行地22GMmmvRRGMvR1632vMRvMR行行地地地行