山東省濟(jì)寧市魚(yú)臺(tái)縣第一中學(xué)-高一物理下學(xué)期第一次月考試題

PAGEPAGE9山東省濟(jì)寧市魚(yú)臺(tái)縣第一中學(xué)2020-2021學(xué)年高一物理下學(xué)期第一次月考試題答題前，考生將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在相應(yīng)位置。2．選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5mm黑色簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整，筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)答題，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。保持卷面清潔，不折疊、不破損。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說(shuō)法正確的是（）A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)位移相同B.地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度都相同C.向心力和重力、彈力一樣，都是根據(jù)性質(zhì)命名的D.變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力并不指向圓心。2．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱(chēng)軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面上離轉(zhuǎn)軸距離0.5m處有一小物體與圓盤(pán)始終保持相對(duì)靜止。物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤(pán)面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2。則ω的最大值是（

）A．

B

C.

D.

3．某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為a，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為b，過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)行星的速率為，則過(guò)近日點(diǎn)時(shí)的速率為()B．C．D．4.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊,沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下,半球形金屬殼豎直放置,開(kāi)口向上,物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,物塊與球殼之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則物塊在最低點(diǎn)時(shí) ()A.所需的向心力是mg+B.受到的摩擦力為μmgC.受到的合力方向?yàn)樾毕蜃笊戏紻.受到的摩擦力、重力的合力提供向心力5．如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F-v2圖像如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力，則()A．v2＝2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等B．小球的質(zhì)量為C．v2＝c時(shí)，桿對(duì)小球的彈力方向向上D．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閑q\f(R,b)甲乙6．在一個(gè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放有質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，用一輕桿相連，A、B連線(xiàn)沿半徑方向。A與平臺(tái)間有摩擦，B與平臺(tái)間的摩擦可忽略不計(jì)，A、B到平臺(tái)轉(zhuǎn)軸的距離分別為L(zhǎng)、2L。某時(shí)刻一起隨平臺(tái)以角速度ω繞OO′軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A與平臺(tái)間的摩擦力大小為FfA，桿的彈力大小為F。現(xiàn)把水平轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速提高至原來(lái)的2倍，A、B仍各自在原位置隨平臺(tái)一起繞OO′軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下面說(shuō)法正確的是()A．FfA、F增加后，均小于原來(lái)的4倍B．FfA、F均增加為原來(lái)的2倍C．FfA大于原來(lái)的4倍，F(xiàn)等于原來(lái)的2倍D．FfA、F均增加為原來(lái)的4倍7．火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”的標(biāo)識(shí)如圖所示。若火星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3∶2，則火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的（）A.軌道周長(zhǎng)之比為2∶3B.線(xiàn)速度大小之比為C.角速度大小之比為D.向心加速度大小之比為9∶48．如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.3s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑R＝1m，小球可看成質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m＝1kg，g取10m/s2。則()A．小球在C點(diǎn)的速度大小為3m/sB．小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是1.9mC．小球經(jīng)過(guò)管道的B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力FNB的大小是1ND．小球經(jīng)過(guò)管道的B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問(wèn)一號(hào)”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說(shuō)法正確的是（）A.火星探測(cè)器的發(fā)射速度小于地球的第二宇宙速度B.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間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10．兩顆靠得很近的天體稱(chēng)為雙星，質(zhì)量分別為M和m，它們之間的距離為L(zhǎng)，它們都繞兩者連線(xiàn)上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于萬(wàn)有引力而吸引到一起。已知萬(wàn)有引力常量為G，以下說(shuō)法中正確的是（）A、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與它們的質(zhì)量之和成反比B、可以求出它們轉(zhuǎn)動(dòng)的周期C、可以求出雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的速率之和D、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比11．如圖所示，半徑為R的薄圓筒繞豎直中心軸線(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．一顆子彈沿筒截面的直徑方向從左側(cè)射入，再?gòu)挠覀?cè)射出，發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線(xiàn)上，相距h.若子彈每次擊穿薄圓筒前后速度不變，重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是A．子彈的初速度大小為B．子彈的初速度大小為C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的周期可能為D．圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的周期可能為12．如圖所示,水平圓盤(pán)可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)上的物體A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m,A疊放在B上,C、B離圓心O距離分別為2r、3r.C、B之間用細(xì)線(xiàn)相連,圓盤(pán)靜止時(shí)細(xì)線(xiàn)剛好拉直.已知C、B與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)讓圓盤(pán)從靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),則 ()A.當(dāng)ω=時(shí),A、B即將開(kāi)始滑動(dòng)B.當(dāng)ω=時(shí),細(xì)線(xiàn)拉力為C.當(dāng)ω=時(shí)剪斷細(xì)線(xiàn),C將做離心運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)ω=時(shí),圓盤(pán)對(duì)C的摩擦力為0三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13．（7分）如圖（a）所示為探究向心力跟質(zhì)量?半徑?角速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置?金屬塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)做圓周運(yùn)動(dòng);改變電動(dòng)機(jī)的電壓，可以改變轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度?光電計(jì)時(shí)器可以記錄轉(zhuǎn)臺(tái)每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間?金屬塊被約束在轉(zhuǎn)臺(tái)的徑向凹槽中，只能沿半徑方向移動(dòng)，且跟凹槽之間的摩擦力可以忽略?（1）某同學(xué)保持金屬塊質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不變，改變轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，探究向心力跟角速度的關(guān)系?每個(gè)角速度對(duì)應(yīng)的向心力可由力傳感器讀出?若光電計(jì)時(shí)器記錄轉(zhuǎn)臺(tái)每轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為T(mén)，則金屬塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度___________?（2）上述實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)多次改變角速度后，記錄了一組角速度與對(duì)應(yīng)的向心力F的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表?請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）給出的坐標(biāo)紙中作出F與的關(guān)系圖像?次數(shù)物理量123450.701.351.902.423.102.34.66.68.310.7（3）為了探究向心力跟半徑?質(zhì)量的關(guān)系，還需要用到的實(shí)驗(yàn)器材除了刻度尺外，還有_____________?14.（7分）某機(jī)器的齒輪系統(tǒng)如圖所示,中間的輪叫作太陽(yáng)輪,它是主動(dòng)輪,從動(dòng)輪稱(chēng)為行星輪.太陽(yáng)輪、行星輪與最外面的大輪彼此密切嚙合在一起。機(jī)器的齒輪系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由于某種原因，只有行星輪的齒數(shù)無(wú)法確認(rèn)，并且不能給行星輪加裝其它測(cè)量設(shè)備。某興趣小組準(zhǔn)備通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)行星輪齒數(shù)。步驟如下:（1）根據(jù)太陽(yáng)輪、行星輪與最外面的大輪彼此密切嚙合在一起，確定三個(gè)輪邊緣處的（）A.角速度相同B.線(xiàn)速度相同C.線(xiàn)速度大小相等D.加速度相同（2）給太陽(yáng)輪和最外面的大輪分別加裝傳感器（圖中未畫(huà)出），以便測(cè)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)太陽(yáng)輪和大輪的角速度，如果太陽(yáng)輪一周的齒數(shù)為n1,行星輪一周的齒數(shù)為n2,經(jīng)過(guò)計(jì)算，則大輪和太陽(yáng)輪的角速度之比為（）A.B.C. D.（3）已知太陽(yáng)輪齒數(shù)為48，通過(guò)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)分析，得到大輪和太陽(yáng)輪的角速度之比為2:3，則行星輪的齒數(shù)為_(kāi)______.15．（8分）人造地球衛(wèi)星P繞地球球心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知P衛(wèi)星的質(zhì)量為m,距地球球心的距離為r，地球的質(zhì)量為M,引力常量為G,求:(1)衛(wèi)星P的運(yùn)行周期。(2)現(xiàn)有另一地球衛(wèi)星Q,Q繞地球運(yùn)行的周期是衛(wèi)星P繞地球運(yùn)行周期的8倍,且P、Q的運(yùn)行軌跡位于同一平面內(nèi),如圖所示,求衛(wèi)星P、Q在繞地球運(yùn)行過(guò)程中,兩衛(wèi)星間相距最遠(yuǎn)時(shí)的距離。16．(10分)如圖所示，一條輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m，一端連接一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的小球，另一端連接一個(gè)質(zhì)量M＝1kg的滑塊?；瑝K套在豎直桿上，它與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)在讓小球繞豎直桿在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與桿的夾角θ＝60°，滑塊恰好不下滑，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2。求：(1)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω的大??；(2)滑塊與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ17.（12分）2020年，我國(guó)執(zhí)行了“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為t0、速度由v0減速到零的過(guò)程。已知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g，忽略星球的自轉(zhuǎn)和火星大氣阻力。若該減速過(guò)程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為多少？18.（16分）如圖中給出了一段“S”形單行盤(pán)山公路的示意圖。彎道1、彎道2可看作同一水平面上的圓弧，圓心分別為O1、O2，彎道中心線(xiàn)半徑分別為r1＝10m，r2＝20m，有一直道與彎道1、彎道2兩彎道圓弧相切。質(zhì)量m＝1200kg的汽車(chē)通過(guò)彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是車(chē)重的1.25倍，行駛時(shí)要求汽車(chē)不打滑。(sin37o＝0.6，sin530＝0.8，g取10m/s2)(1)若汽車(chē)以一恒定的速率沿彎道中心、直道中心線(xiàn)（圖中虛線(xiàn)所示）行駛，求通過(guò)盤(pán)山公路的最大速率v（可用根式表示）；(2)汽車(chē)從彎道1的A點(diǎn)進(jìn)入，從同一直徑上的B點(diǎn)駛離，有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)會(huì)利用路面寬度，用最短時(shí)間勻速安全通過(guò)彎道。設(shè)路寬d＝10m，求此最短時(shí)間(A、B兩點(diǎn)都在軌道的中心線(xiàn)上，計(jì)算時(shí)視汽車(chē)為質(zhì)點(diǎn),結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

高一物理月考答案（2021.4）題號(hào)123456789101112選項(xiàng)BABCADCCCDBCDACBD13.（1）（2分）（2）如圖所示（3分）（3）天平（2分）14.(1)C（2分）(2)D（3分）(3)12(2分)15.（8分） (1)由萬(wàn)有引力定律及牛頓第二定律,有GQUOTE=mQUOTEr………………2分 解得T=2πQUOTE………………1分 (2)對(duì)P、Q兩衛(wèi)星,由開(kāi)普勒第三定律,可得QUOTE=QUOTE…………2分 又TQ=8T 因此rQ=4r……1分 P、Q兩衛(wèi)星和地球共線(xiàn)且P、Q位于地球異側(cè)時(shí)距離最遠(yuǎn),故最遠(yuǎn)距離為d=5r……2分 16.（10分）(1)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩的拉力和小球的重力的合力提供向心力，根據(jù)幾何關(guān)系可得小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝Lsinθ…………1分根據(jù)牛頓第二定律有mgtanθ＝mω2R…………2分解得ω＝10rad/s…………1分(2)對(duì)小球，在豎直方向有Tcosθ＝mg………………1分對(duì)滑塊，在水平方向有Tsinθ＝N……1分在豎直方向有μN(yùn)＝Mg＋Tcosθ……2分解得μ＝eq\f(\r(3),2)………………2分17.（12分）忽略星球的自轉(zhuǎn)，萬(wàn)有引力等于重力……2分………………2分解得………………1分著陸器做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知……2分解得…………1分勻減速過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律得………………2分解得著陸器受到的制動(dòng)力大小為……2分18.（16分）解析：(1)由靜摩擦力提供向心力kmg＝meq\f(v\o\al(1,2),r1)……2分解得：v1＝eq\r(kgr1)＝5eq\r(5)m/s………………1分由靜摩擦力提供向心力kmg＝meq\f(v\o\al(2,2),r2)………………2分v2＝eq\r(kgr2)＝5eq\r(10)m/s…………1分比較v1、v2大小，通過(guò)盤(pán)山公路的最大速率v=5eq\r(5)m/s…1分(2)用時(shí)最短路線(xiàn)應(yīng)為過(guò)A、B兩點(diǎn)且與路內(nèi)側(cè)邊相切的圓弧，如圖所示，則有R2＝req\o\al(2,1)＋eq\b\lc\[\rc\](\a\vs