安徽省安庆市九一六学校2020-2021学年高一物理4月月考试题.doc

安徽省安庆市九一六学校2020-2021学年高一物理4月月考试题

安徽省安庆市九一六学校2020-2021学年高一物理4月月考试题

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9

安徽省安庆市九一六学校2020-2021学年高一物理4月月考试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共60分)
一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)
1．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是(　　)
A．相等的时间内通过的路程相等
B．相等的时间内通过的弧长相等
C．相等的时间内通过的位移相等
D．在任何相等的时间里，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
2.如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是(　　)

A　　　　　B　　　　C　　　　D
3.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两物体的角速度之比是2∶15
B．甲、乙两物体的角速度之比是10∶3
C．甲、乙两物体的周期之比是2∶15
D．甲、乙两物体的周期之比是10∶3
4.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(　　)
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大
D．离太阳越近的行星运动周期越短
5.两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为1×10－8 N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为(　　)
A．4×10－8 N　　　　　 B．1×10－8 N
C．2×10－8 N D．8×10－8 N
6.地球表面重力加速度为g地、地球的半径为R地、地球的质量为M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度为g火、火星的半径为R火，由此可得火星的质量为(　　)
A.M地 B.M地
C.M地 D.M地
7.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(　　)

A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D．火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
8.观察“神舟十号”在圆轨道上的运动，发现其每经过时间2t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ(弧度)，如图所示，已知引力常量为G，由此可推导出地球的质量为(　　)

A． B． C． D．
9.如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为近地卫星，C为地球同步卫星．根据以上信息可知(　　)

A．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
B．卫星C的周期比物体A围绕地心转动一圈所需要的时间短
C．近地卫星B受到的地球的引力一定大于地球同步卫星C受到的引力
D．近地卫星B的质量大于物体A的质量
10.2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波.双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的)，则(　　)
A.b星的周期为T B.a星的线速度大小为
C.a、b两颗星的半径之比为 D.a、b两颗星的质量之比为
二、 判断题（共10小题，计20分；在答题卡上对的涂A，错的涂B）
(11)做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的．()
(12)线速度越大，角速度一定越大． ()
(13)转速越大，周期一定越大． ()
(14)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等． ()
(15)行星的轨道半径和公转周期成正比． ()
(16)公式＝k中的a可认为是行星的轨道半径． ()
(17)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动． ()
(18)公式F＝G中G是比例系数，与太阳、行星都没关系． ()
(19)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律．()
(20)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡． ()
第Ⅱ卷(非选择题，共40分）
三、 填空题（共2小题，共8分 ，每空2分）
21.如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．则从动轮做______转动，转速为_______.

22.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知月球半径为R，万有引力常量为G.则月球表面的重力加速度g月＝______,月球的质量m月＝______.
四、计算题（本大题共3小题，共32分。第23题10分，第24题10分，第25题12分）
23.已知太阳光从太阳射到地球需时间t，光速为c，地球公转轨道可近似看成圆轨道，公转周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试计算：
(1)太阳的质量；（5分）
(2)地球的质量．（5分）

24. 某近地卫星a的轨道与赤道共面共心，绕行方向与地球自转方向相同．b是地球的同步卫星．在相同时间内a、b两卫星转过的角度之比为8∶1.已知同步卫星的周期为24 h，卫星a、b都做圆周运动．试计算：
(1) 卫星a的周期；（5分）
(2) 卫星a与b的轨道半径之比.（5分）

25.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d，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力.

(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2；(4分）
(2)求绳能承受的最大拉力；（2分）
(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？（6分）

1.C　[匀速圆周运动是指速度大小不变的圆周运动，因此在相等时间内通过的路程相等、弧长相等、转过的角度相等，A、B、D项正确；相等时间内通过的位移大小相等，方向不一定相同，故C项错误．]
2.C　[由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心．由此可知C正确．]
3.由v＝ωr得＝∶＝·＝×＝，A、B错误；由ω＝得＝＝，C正确、D错误．
4.D　[不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道不同，但有一个共同的焦点，即太阳位置，A、B均错误；由开普勒第二定律知，行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，C错误；运动的周期T与半长轴a满足＝k，D正确．]
5.B　[原来的万有引力为：F＝，后来变为：F′＝＝，即：F′＝F＝1×10－8 N．故选B.]
6.A　[星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：G＝mg得：M＝，所以：＝，所以：M火＝M地，故A正确．]
7.【答案】B
8.【答案】A
9.A　[近地卫星与地球同步卫星有共同的受力特点，即所受到的万有引力提供向心力，在赤道上的物体受到重力和支持力的合力来提供向心力，地球同步轨道卫星与赤道上的物体有共同的转动周期．近地卫星与地球同步轨道卫星所受的万有引力提供向心力，即＝，得v＝，所以vB＞vC，A选项正确．卫星C为地球同步卫星，所以TC＝TA，B选项错误．物体受到的万有引力由中心天体的质量、物体的质量以及中心天体与物体之间的距离决定，故C、D选项错误．]
10答案　B
解析　由双星系统的运动规律可知，两星的周期相等，均为T，则A错.由ra＋rb＝l，ra－rb＝Δr，得ra＝(l＋Δr)，rb＝(l－Δr)，则a星的线速度大小va＝＝，则B正确.＝，则C错.双星运动中满足＝＝，则D错.
11-15 ABBAB
16-20 ABAAB
21.逆时针 n
22.

23.[解析]　(1)设太阳的质量为M，地球的质量为m，因为太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力，有G＝mω2r＝mr
解得M＝＝.
(2)地球半径为R，则地面上质量为m′的物体的重力近似等于物体与地球的万有引力，故有：F′引＝m′g，即：＝m′g，m＝.
[答案]　(1)　(2)

24. 解析：因为θ＝ωt，T＝，得周期T＝，得a、b两卫星的周期之比为1∶8，同步卫星b的周期为24 h，得卫星a的周期是3 h，根据开普勒第三定律，有＝解得＝

25.答案　(1)　　(2)mg　(3)　d
解析　(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律得
竖直方向d＝gt2
水平方向d＝v1t
解得v1＝
在竖直方向上有v⊥2＝2g(1－)d，则
v22－v12＝2g(1－)d
解得v2＝
(2)设绳能承受的最大拉力大小为FT，这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R＝d
对小球在最低点由牛顿第二定律得
FT－mg＝
解得FT＝mg
(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变.由牛顿第二定律得
FT－mg＝
解得v3＝
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d－l，水平位移为x，时间为t1，则
竖直方向d－l＝gt12
水平方向x＝v3t1
解得x＝4
当l＝时，x有最大值，xmax＝d.