20182019學(xué)年黑龍江牡丹江一中高一下月考物理試卷

1、2018-2019學(xué)年黑龍江省牡丹江一中高一（下）月考物理試卷（4月份）一、單選題（本大題共7小題，共35.0分）1. 下列關(guān)于物理學(xué)家的說法正確的是（）A. 開普勒通過深入研究第谷的數(shù)據(jù)提出行星運動三大定律B. 笛卡爾發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C. 卡文迪許為了檢驗萬有引力定律的正確性，首次進行了“月地檢驗”D. 伽利略第一次精確測量出了萬有引力常量2. 如圖所示，小球在一細繩的牽引下，在光滑水平桌面上繞繩的另一端0做勻速圓周運動關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是（）A. 只受重力和支持力的作用B. 只受重力和向心力的作用C. 只受重力、支持力和拉力的作用D. 只受重力、支持力、拉力和向心力的作

2、用3. 如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中是半徑為R1的大鏈輪，是半徑為R2的小飛輪，是半徑為R3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n（單位：r/s），則自行車后輪邊緣的線速度為（）A. nR1R3R2B. nR2R3R1C. 2nR2R3R1D. 2nR1R3R24. 如圖所示的圓周運動，下列說法不正確的是（）A. 如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)置B. 如圖b，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對外側(cè)車輪的輪緣會有擠壓作用C. 如圖c，鋼球在水平面做圓周運動，鋼球距懸點的距離為l，則圓錐擺的周期T=2lgD. 如圖d，在水平公路上行駛的汽車，車輪與路面之間的靜摩擦力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力5.

3、有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h如果增大高度h，則下列關(guān)于摩托車說法正確的是（）A. 對側(cè)壁的壓力N增大B. 做圓周運動的周期T不變C. 做圓周運動的向心力F增大D. 做圓周運動的線速度增大6. 假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G地球的密度為（）A. 3(g0g)GT2g0B. 3g0GT2(g0g)C. 3GT2D. 3g0GT2g7. 2016年11月18日，我國航天員景海

4、鵬和陳冬在天宮二號實驗室創(chuàng)造了在軌行30天的航天記錄。若地球半徑為R，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體。“蛟龍”號下潛深度為d，“天宮一號”軌道距離地面高度為h，“蛟龍”號所在處與“天宮一號”所在處的加速度之比為（）A. RdR+hB. (Rd)2(R+h)2C. (R+h)2(Rd)R3D. (R+h)(Rd)R2二、多選題（本大題共5小題，共25.0分）8. 如圖所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，對于P、Q兩物體的運動，下列說法正確的是（）A. P、Q兩點的角速度大小相等B. P點的線速度比Q點的線速度大C. P、Q兩物體均受重力和支持力兩個力作用D.

5、P、Q兩點的線速度大小相等9. 大型游樂場中有一種叫“摩天輪”的娛樂設(shè)施，如圖所示，坐在其中的游客隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，對此有以下說法，其中正確的是（）A. 游客處于一種平衡狀態(tài)B. 游客做的是一種變加速曲線運動C. 游客做的是一種勻變速運動D. 游客的速度和加速度都在不斷地改變著10. A、B、C三個小物塊放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，最大靜摩擦力均為重力的倍，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量為m，C離軸為2R，A、B離軸為R，則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時：（設(shè)A、B、C都沒有滑動，如圖所示）（）A. C的向心加速度最大B. B所受的靜摩擦力最小C. 當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，C比A先滑動D. 當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，B比A先滑動1

6、1. 一豎直放置的光滑圓形軌道連同底座總質(zhì)量為M，放在水平地面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球沿此軌道做圓周運動AC兩點分別是軌道的最高點和最低點軌道的BD兩點與圓心等高在小球運動過程中，軌道始終靜止則關(guān)于軌道底座對地面的壓力N大小及地面對軌道底座的摩擦力方向，下面說法不正確的是（）A. 小球運動到A點時，NMg，摩擦力方向向左B. 小球運動到B點時，N=Mg+mg，摩擦力方向向右C. 小球運動到C點時，NMg+，地面對軌道底座無摩擦力D. 小球運動到D點時，N=Mg，摩擦力方向向右12. 據(jù)英國衛(wèi)報網(wǎng)站報道，在太陽系之外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類居住的類地行星，繞恒星橙矮星運行，命名為“開普

7、勒438b”假設(shè)該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運動，其運行的周期為地球運行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍則該行星與地球的（）A. 軌道半徑之比值為3p2qB. 軌道半徑之比值為3p2C. 線速度之比值為1pD. 線速度之比值為3qp三、填空題（本大題共2小題，共12.0分）13. 如圖所示，一半徑為r的圓筒繞其中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個質(zhì)量為m的物體與圓筒一起運動，相對筒無滑動。若已知筒與物體之間的摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，試求：（1）物體所受到的摩擦力大小_（2）筒內(nèi)壁對物體的支持力_14. 有一星球的密度與地球的密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4

8、倍，則該星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的_倍四、計算題（本大題共2小題，共28.0分）15. 我國月球探測計劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動，科學(xué)家對月球的探索會越來越深入（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的軌道半徑；（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h的某處以速度v0水平拋出一個小球，小球飛出的水平距離為x已知月球半徑為R月，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月16. 如圖所示，半徑為14l、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上，A、B兩點相距為

9、l，當(dāng)兩輕繩伸直后，A、B兩點到球心的距離均為l。當(dāng)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定時（細繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi)）。求：計算結(jié)果可以帶根號，g不要帶具體值。（1）豎直桿角速度為多大時，小球恰離開豎直桿。（2）至少達到多少時b輕繩伸直開始有拉力。答案和解析1.【答案】A【解析】解：A、開普勒通過觀察天象以及深入研究第谷的數(shù)據(jù)提出行星運動三大定律，故A正確； B、牛頓提出了萬有引力定律，故B錯誤； C、牛頓為了檢驗萬有引力定律的正確性，首次進行了“月-地檢驗”，而卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量，說自己是“稱量地球質(zhì)量的人“。故C錯誤； D、卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量；故D錯

10、誤。 故選：A。明確天體運動的基本規(guī)律，根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻即可本題考查有關(guān)萬有引力定律的物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一2.【答案】C【解析】解：小球受到重力、桌面的支持力和繩的拉力，豎直方向小球沒有位移，重力和支持力平衡，繩的拉力提供向心力，故ABD錯誤，C正確。 故選：C。小球受到重力、桌面的支持力和繩的拉力做勻速圓周運動，豎直方向重力和支持力平衡，由繩的拉力提供向心力，從而即可求解對于勻速圓周運動，向心力是由物體所受合力提供，分析受力時，只分析物體實際受到的力，向心力不單獨分析3.【答案】D【解析】

11、解：轉(zhuǎn)速為單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，因為轉(zhuǎn)動一圈，對圓心轉(zhuǎn)的角度為2，所以=2n，因為要測量自行車車輪III邊緣上的線速度的大小，根據(jù)題意知：輪I和輪II邊緣上的線速度的大小相等，據(jù)v=r可知：r11=r22，已知1=2n，則輪II的角速度2=1。因為輪II和輪III共軸，所以轉(zhuǎn)動的相等即3=2，根據(jù)v=r可知，v=R33=；所以選項D正確。故選：D。大齒輪和小齒輪靠鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)半徑關(guān)系可以求出小齒輪的角速度。后輪與小齒輪具有相同的角速度，若要求出自行車的速度，需要知道后輪的半徑，抓住角速度相等，求出自行車的速度。解決本題的關(guān)鍵知道靠鏈條傳動，線速度相等，共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等。4.【

12、答案】C【解析】解：A、汽車通過最高點時，具有向下的加速度，故處于失重狀態(tài)，故A正確；B、當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不足以提供向心力，輪緣壓迫外軌，外軌形變會對外側(cè)車輪的輪緣有擠壓作用，故B正確；C、根據(jù)牛頓第二定律得：，故C錯誤；D、在水平公路上行駛的汽車，豎直方向重力和支持力平衡，車輪與路面之間的靜摩擦力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力，故D正確；本題讓選錯誤的，故選：C。根據(jù)加速度的方向確定汽車在最高點處于超重還是失重；當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度超過規(guī)定速度，支持力和重力的合力不夠提供向心力，會擠壓外軌；根據(jù)合力提供向心力得出角速度的表達式，從而進行判斷；靜摩擦力提供向心力；此題考查圓周

13、運動常見的模型，每一種模型都要注意受力分析找到向心力，從而根據(jù)公式判定運動情況，如果能記住相應(yīng)的規(guī)律，做選擇題可以直接應(yīng)用，從而大大的提高做題的速度，所以要求同學(xué)們要加強相關(guān)知識的記憶。5.【答案】D【解析】解：A、摩托車做勻速圓周運動，提供圓周運動的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力圖。設(shè)圓臺側(cè)壁與豎直方向的夾角為，側(cè)壁對摩托車的支持力為：F=，增加高度h時，支持力不變，則摩托車對側(cè)壁的壓力不變。故A錯誤。B、因重力，支持力角度不發(fā)生變化，由Fn=mgcot可知向心力大小不變，根據(jù)牛頓第二定律得：Fn=mr，h越高，r越大，F(xiàn)n不變，則T越大。故B錯誤。C、由Fn=mgcot可知，在增

14、加高度時，質(zhì)量m和角度不變，向心力大小不變。故C錯誤。D、根據(jù)牛頓第二定律得：Fn=m，h越高，r越大，F(xiàn)n不變，則v越大。故D正確。故選：D。A、對摩托車及演員為整體進行受力分析，列出支持力與重力的關(guān)系式，即可得知選項A的正誤B、列出用周期和半徑表示的向心力的公式，結(jié)合在高度變大時，可得知周期的變化情況C、用重力和角度表示出向心力，可分析向心力的變化情況D、利用線速度和半徑表示出向心力，可分析半徑變大時，線速度的變化情況該題“有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演”該模型的物理題主要考查對向心力、牛頓第二定律的理解，再者就是要會正確的受力分析，正確找出向心力的表達式是

15、解答該題的關(guān)鍵6.【答案】B【解析】解：設(shè)地球半徑為R，在兩極，引力等于重力，則有：mg0=G，由此可得地球質(zhì)量為：M=，在赤道處，引力與支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：G-mg=mR，地球的密度為：=，解得：=，故B正確，ACD錯誤；故選：B。根據(jù)萬有引力等于重力，則可列出物體在兩極的表達式，再由引力與支持力的合力提供向心力，列式綜合可求得地球的質(zhì)量，最后由密度公式，即可求解。本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，注意地球兩極與赤道的重力的區(qū)別，知道密度表達式。7.【答案】C【解析】解：令地球的密度為，則在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有：g=G由于地

16、球的質(zhì)量為：M=R3，所以重力加速度的表達式可寫成：g=。根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，固在深度為d的地球內(nèi)部，受到地球的萬有引力即為半徑等于（R-d）的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，故井底的重力加速度為：g=G（R-d）。所以有，根據(jù)萬有引力提供向心力為：=ma“天宮一號”的加速度為為：a=所以=所以=，故C正確、ABD錯誤。故選：C。根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，深度為d的地球內(nèi)部的重力加速度相當(dāng)于半徑為R-d的球體在其表面產(chǎn)生的重力加速度，根據(jù)地球質(zhì)量分布均勻得到加速度的表達式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解深度為d處的重力加速度與地面重力

17、加速度的比值。衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，運用萬有引力提供向心力可以解出高度為h處的加速度，再求其比值。抓住在地球表面重力和萬有引力相等，在地球內(nèi)部，地球的重力和萬有引力相等，要注意在地球內(nèi)部距離地面d處所謂的地球的質(zhì)量不是整個地球的質(zhì)量而是半徑為（R-d）的球體的質(zhì)量。8.【答案】AC【解析】解：A、B、因為P、Q兩點共軸，所以角速度相同，由公式v=r得，Q處物體的線速度大，故B錯誤，A正確。 C、P、Q兩物體均受重力和支持力兩個力作用，C正確； D、由A選項分析可知，Q處物體的線速度大，故D錯誤。 故選：AC。P、Q兩點共軸，角速度相同，然后根據(jù)v=r，去分析線速度的大小解決本題的關(guān)鍵理解共軸

18、轉(zhuǎn)動的物體角速度相同及熟練掌握圓周運動的運動學(xué)公式9.【答案】BD【解析】解：A、游客隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，合力提供向心力，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤； B、C、游客隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，加速度方向指向圓心，時刻改變，是一種變加速曲線運動，故B正確，C錯誤； D、游客隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，速度和加速度的大小不變，但方向時刻改變，故游客的速度和加速度都是變化的，故D正確； 故選：BD。曲線運動的速度方向是切線方向，時刻改變，一定具有加速度，合力一定不為零；曲線運動的條件是合力與速度不共線本題關(guān)鍵明確勻速圓周運動的運動特點，明確矢量變化和標(biāo)量變化的區(qū)別，基礎(chǔ)題10.【答案】ABC【解

19、析】解：A、三個小物塊轉(zhuǎn)動的角速度相等，根據(jù)a=r2知，C的半徑大，則C的向心加速度大，故A正確。B、根據(jù)靜摩擦力提供向心力，得：A所受的摩擦力fA=2mR2=2mR2，B所受的摩擦力fB=mR2，C所受的摩擦力為fC=m2R2=2mR2可知A、C所受的摩擦力大小相等，B物體的靜摩擦力最小。故B正確。CD、根據(jù)mg=mR2，發(fā)生相對滑動的臨界角速度=，A、B的半徑相同，則一起滑動，C的半徑大，臨界角速度小，則當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，C最先滑動，故C正確，D錯誤。故選：ABC。A、B、C三個物體相對盤靜止，角速度相等，根據(jù)向心加速度公式比較加速度大小，根據(jù)靜摩擦力提供向心力，比較靜摩擦力的大小根據(jù)最大

20、靜摩擦力求出發(fā)生相對滑動時的臨界角速度，判斷哪個物體先發(fā)生相對滑動物體做圓周運動時，靜摩擦力提供向心力由于共軸向心力大小是由質(zhì)量與半徑?jīng)Q定；而誰先滑動是由半徑?jīng)Q定，原因是質(zhì)量已消去11.【答案】ABD【解析】解：A、小球在A點，若v=，則軌道對小球的作用力為零，知N=Mg；若v，則軌道對小球有向下的彈力，所以小球?qū)壍烙邢蛏系膹椓?，NMg；若，則軌道對小球有向上的彈力，所以小球?qū)壍烙邢蛳碌膹椓?，知NMg在這三種情況下，軌道底端在水平方向上沒有運動趨勢，不受摩擦力，故A錯誤。B、小球在B點，根據(jù)N=知，軌道對小球有向右的彈力，則小球?qū)壍烙邢蜃蟮膹椓?，知底座受到向右的摩擦力，N=Mg，故B錯誤

21、。C、小球運動到C點時，根據(jù)N-mg=m知，軌道對小球有向上的支持力，則小球?qū)壍烙邢蛳碌膲毫?，壓力大小mg，則地面對底座的支持力Nmg+Mg，由于底座在水平方向上沒有運動趨勢，不受摩擦力，故C正確。D、小球運動到D點，根據(jù)N=知，軌道對小球有向左的彈力，則小球?qū)壍烙邢蛴业膹椓ΓΣ亮Ψ较蛳蜃螅琋=Mg，故D錯誤。本題選錯誤的，故選：ABD。小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，靠徑向的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律得出軌道對小球的彈力方向，從而確定地面對底座支持力的大小和摩擦力的方向解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，得出小球?qū)壍赖膹椓Ψ较蚴墙鉀Q本題的突破口12.【答案】AD【解析】解：

22、質(zhì)量為m的行星繞質(zhì)量為M的恒星做圓周運動，軌道半徑為R，線速度為v，周期為T，那么由萬有引力做向心力可得：；所以有：，；所以有：，故AD正確，BC錯誤；故選：AD。根據(jù)萬有引力做向心力求得軌道半徑和線速度的表達式，即可根據(jù)行星和地球周期關(guān)系及橙矮星和太陽質(zhì)量關(guān)系求解萬有引力的應(yīng)用問題一般由重力加速度求得中心天體質(zhì)量，或由中心天體質(zhì)量、軌道半徑、線速度、角速度、周期中兩個已知量，根據(jù)萬有引力做向心力求得其他物理量13.【答案】mg m2r【解析】解：（1）物體做勻速圓周運動，合力指向圓心；對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖其中重力mg與靜摩擦力f平衡，故有：f=mg（

23、2）支持力N提供向心力，由牛頓第二定律可得：N=m2r；故答案為：（1）mg（2）m2r（1）物體做勻速圓周運動，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，由豎直方向受力平衡可求得摩擦力；（2）由合力等于支持力，提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可求得支持力。本題中要使靜摩擦力與重力平衡，角速度要大于某一個臨界值，即重力不能大于最大靜摩擦力。14.【答案】64【解析】解：根據(jù)萬有引力等于重力，列出等式：，得，其中M是地球的質(zhì)量，r應(yīng)該是物體在某位置到球心的距離根據(jù)根據(jù)密度與質(zhì)量關(guān)系得：M=，星球的密度跟地球密度相同，=星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，所以星球的半徑也是地球的4倍，所以再根據(jù)M=得：星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的64倍故答案為：64根據(jù)萬有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度根據(jù)密度與質(zhì)量關(guān)系代入表達式找出半徑的關(guān)系，再求出質(zhì)量關(guān)系求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再根據(jù)表達式進行比較15.【答案】解：（1）設(shè)地球質(zhì)量為M，月球質(zhì)量為M月，根據(jù)萬有引力定律及向心力公式得：