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高一下学期月考物理试题
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。)
1.以下说法中正确的是()
A.匀速圆周运动一定是变速运动B.
曲线运动一定是加速度变化的运动
C.牛顿利用扭秤装置较为准确地测出了引力常量G的数值
D.匀速圆周运动是匀变速运动
2.如图所示,修正带是一种常见的学习用具,是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可
简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点,若A、B、C
的轨道半径之比为1:2:1,则A、B、C的向心加速度大小之比()
nnnnnnB
A
Unnnn
A.4:3:2
B.4:2:1
C.8:3:2
D.8:4:3
3.LAMOST黑洞猎手计划研究团队发现了一颗质量大约为1.2倍太阳质量的中子星,与一颗大约
0.6倍太阳质量的红矮星组成了双星系统,绕它们连线上某点旋转,如图所示。则下列说法正确
的是()
红矮星
中子星
A.中子星与红矮星的向心力之比大约为2:1
B.中子星与红矮星的角速度之比大约为1:2
C.中子星与红矮星的转动半径之比大约为2:1
D.中子星与红矮星的线速度之比大约为1:2
4如图所示,小球用细线悬于B点,在水平面内绕O点做匀速圆周运动,保持圆心O到悬点B的
距离h不变,改变绳长1。下列小球做匀速圆周运动的角速度ω与绳长1的关系图像,正确的是
()
B
5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左
侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是半径为R的圆周运动.设内外路面高度差为
h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.己知重力加速度为g。汽车转弯时为临界车速v。时,
车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则关于汽车转弯时说法正确的是()
A.当路面结冰与未结冰相比,临界车速的值变小
B.车速高于临界车速时,车辆就一定会向外侧滑动
C临界车速v。=
gRh
d
D.
临界车速y。=
gRh
6如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点,钉了一颗钉子,使
悬线拉紧与竖直方向成一角度,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子的瞬间()
A.小球的瞬时速度变大
B.小球的加速度变大
C.小球的角速度变大
D.悬线所受的拉力变大
7.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,
火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3:2,则火星与地球绕太阳运动的()
A.轨道周长之比为2:3
B.线速度大小之比为v5:√2
中国行星深测
na一三
C.角速度大小之比为22:3√
D.向心加速度大小之比为9:4
8.有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为的质
点。现从M中挖去半径为R的球体,如图所示,则剩余部分对m的万有引力为()
GMm
A.
4R2
M
14GMm
B.
63R2
GMm
R
C.
18R2
7GMm
D
36R2
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题
目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9.如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是()
0000
001
大齿轮
外轨
车轮
小齿轮
后轮
内轨
甲
丙
A.图甲中,自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等
B.图乙中,做圆锥摆运动的物体,受重力、绳的拉力和向心力作用
C.图丙中,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力
D.图丁中,如果火车转弯时行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压内轨
10.如图所示,发射同步卫星的一般程序是:先让卫星进入一个近地的圆轨道,然后在P点变轨,
进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点,远地点为同步圆轨道上的Q
点),到达远地点Q时再次变轨,进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为V1,在椭
圆形转移轨道的近地点P点的速率为V2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为V3,在同步轨
道上的速率为V4,三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3,则下列说法正确的是()
A.在P点变轨时需要加速,Q点变轨时要减速
3
B.V2>V1>V4>V3
0
V4
1.
02
C.T1<T2<T3
D.卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道3上经过Q点时的加速度
11.如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R
的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点时的速度大小为),
其FN一v2图像如图乙所示。则()
A.小球的质量为
B.当地的重力加速度大小为
b
C.v2=3b时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a
甲
D.v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上
12.假设地球可视为质量均匀分布的球体。己知地球表面重力加速度在两极的大小为g。,在赤道
的大小为g:地球自转的周期为T;地球近地卫星的周期为T;引力常量为G。则()
A.地球的半径R=8,T
4r2
B.地球的半径R=(8。-8)T2
4π2
C.地球的密度为GT
3π
D.地球的密度为3
T2
13.如图所示,表面粗糙的水平圆盘上,叠放着质量相等的A、B两物块,且A、B随圆盘一起
做匀速圆周运动(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则下列说法正确的是()
A.B受到的向心力是A受到的向心力的2倍
B.圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
B
C.A和B有沿半径方向向外滑动的趋势
D.若B先滑动,则A、B之间的动摩擦因数A大于B与圆盘之间的动摩擦因数阳
14.花样滑冰是冬奥会上一个极具观赏性的比赛项目,小明和小乐同学在观看双人花样滑冰比赛
时,看到男运动员拉着女运动员的手以男运动员为轴旋转(如图α所示),他们开始讨论运动员
旋转快慢跟什么条件有关,于是就设计了一个实验来探究影响运动员旋转周期的因素。他们在实
验室准备了铁架台、拴有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表,已知当地的重力加速度为g。该同
学实验操作步骤如下:
T
图a
图b
(1)将铁架台放在水平桌面上,将小球悬挂在铁架台横杆上,按如图b所示固定好刻度尺,使
刻度尺的零刻度与绳子结点处于同一高度。
(2)给小球一个初速度,并经过调整尽量使小球在水平方向上做圆周运动,这样小球的运动可
以看做是匀速圆周运动。小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数,从他按下秒表的
那一刻开始数1,当数到时停秒表,秒表显示的时间为t,则小球做圆周运动的周期
To-
。在小明数数计时的过程中,小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点
到圆平面的竖直高度,多次测量后取平均值五,这样做的目的是为了减小
(填“偶
然误差”或“系统误差”)。
(3)由匀速圆周运动规律,小球做圆周运动周期的表达式为=
15.(10分)在月球表面,宇航员用弹簧测力计测出一个质量为m的砝码重力为F。月球可视为
质量分布均匀的球体,半径为R,忽略其自转,引力常量为G,求:
(1)月球的质量:
(2)月球的第一宇宙速度。
16.(10分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转
台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度⊙,匀速转动,一质量为m的小物
块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,此时小物块受到的摩
擦力恰好为0,且它和O点的连线与OO'之间的夹角0为53°,重力加速度为g。(sn53°=0.8,
c0s53°=0.6)
(1)求转台转动的角速度⊙,;
(2)若改变转台的角速度,当o=√3@,时,小物块仍与罐壁相对静止,求此时小物块受到的摩
擦力的大小和方向。
陶罐
17.(12分)如图甲所示为一种叫“魔力陀螺的玩具,其结构可简化为图乙所示。陀螺的质量为
m,铁质圆轨道的质量为3、半径为R,用支架将圆轨道固定在竖直平面内,陀螺在轨道内、
外两侧均可以旋转,其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向,大小
恒为5g。不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。
(1)若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为√g,求此时轨道对陀螺的弹力大小:
(2)要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道,求陀螺通过最低点时的最大速度;
(3)若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为√3g,求固定支架对轨道的作用力大
小。
圆轨道
固定支架
手柄
陀螺
甲
乙
18.(18分)“抛石机是古代战争中常用的一种设备,其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的
长度=5m,短臂的长度未知。在某次攻城战中,敌人城墙高度=12m,士兵们为了能将石块投
入敌人城中,在城外堆出了高=9.5m的小土丘,在小土丘上使用抛石机”对敌人进行攻击。士
兵将质量=5kg的石块装在长臂末端的弹筐中,开始时长臂处于静止状态,其与水平底面夹角
=30°。现对短臂施力,石块抛出前一直做加速圆周运动,当长臂转到竖直位置时立即停止转
动,石块被水平抛出且恰好击中城墙顶端的P点,P点与抛出位置间的水平距离x=20。不计空
气阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)求石块刚被抛出时的速度大小:
(2)若人作用于短臂末端的最大速度为4/s,求短臂的长度l最长为多少;
(3)求石块转到最高点时对弹筐竖直方向作用力的大小:
(4)当长臂转到水平位置时,石块的速度为5m/s,向上的加速度为20m/s2。求弹筐对石块作用
力的大小(结果可用根号表示)。
77777777
H=12m
h=9.5m