20202021学年山东省青岛市高一下学期第一次月考物理试卷新人教版

这是一份20202021学年山东省青岛市高一下学期第一次月考物理试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 在水平面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是（ ）
A.B.C.D.

2. 甲、乙两名溜冰运动员，M甲=80kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示．两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是（ ）

A.两人的线速度相同，约为40m/s
B.两人的角速度相同，为5rad/s
C.两人的运动半径相同，都是0.45m
D.两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m

3. 长度为L=0.4m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=2kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s，（g取10m/s2），则此时细杆对小球的作用力为（ ）

A.15N，方向向上B.15N，方向向下
C.5N，方向向上D.5N，方向向下

4. 下列说法不符合物理学史的是（ ）
A.牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
B.英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值
C.20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动
D.开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的

5. 宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象，若飞船质量为m，距地面高度为ℎ，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（ ）
A.0B.GM(R+ℎ)2C.GMm(R+ℎ)2D.GMℎ2

6. 如图所示，a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星，a是地球同步卫星，b是轨道半径与卫星a相同的卫星，c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星，下列关于这些北斗导航卫星的说法，正确的是（ ）

A.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
B.卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度
C.卫星b可以长期“悬停”于北京正上空
D.卫星b的运行周期与地球的自转周期相同

7. 我国将第十六颗北斗卫星“北斗−G6”定点于地球静止轨道东经110.5∘．由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力．其定位精度优于20m，授时精度优于100ns．关于这颗“北斗−G6”卫星以下说法中正确的有（ ）
A.这颗卫星轨道平面与东经110.5∘的经线平面重合
B.通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方
C.这颗卫星的线速度大小比离地350公里高的天宫一号空间站线速度要大
D.这颗卫星的周期一定等于地球自转周期
二、多选题

公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处（ ）

A.路面内侧高、外侧低
B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最大限度，车辆便不会向外侧滑动
D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小

一质点沿螺旋线自外向内运动，如图所示．已知其走过的弧长s与时间t成正比．则关于该质点的运动，下列说法正确的是（ ）

A.质点运动的线速度越来越大
B.质点运动的向心力越来越大
C.质点运动的角速度越来越大
D.质点所受的合外力不变

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点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当小球第一次通过最低点P，悬线碰到钉子瞬间（ ）

A.小球的瞬时速度突然变大B.小球的角速度突然变大
C.小球的向心加速度突然变小D.悬线所受的拉力突然变大

关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度

质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A.线速度v=GMRB.角速度ω=gR
C.运行周期T=2πRgD.向心加速度a=GmR2
三、实验探究题

用如图所示装置探究做匀速圆周运动的物体所需向心力的大小和质量、角速度、运动半径的关系．

（1）图中情境正在探究向心力大小与________的关系．

（2）该实验中应用了________来探究向心力大小与质量、角速度和运动半径的关系．
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法

（3）图中左右两侧变速塔轮半径之比为4:1，钢球角速度的比为________，钢球受到的向心力之比为________．
四、解答题

一辆质量m=2t的轿车，驶过半径R=90m的一段凸形桥面，g=10m/s2，求：
（1）轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？

（2）轿车通过最高点对桥面的压力等于0时，此时车的速度大小是多大？

如图是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面．若女运动员伸直的身体与竖直方向的夹角为θ，质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度为g，求当女运动员刚要离开冰面时，男运动员的拉力大小及两人转动的周期T．


“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想．“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落ℎ高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G．求：
（1）月球表面重力加速度．

（2）月球的质量和月球的第一宇宙速度．

（3）月球同步卫星离月球表面高度．

如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L．已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G．求：

（1）A星球做圆周运动的半径R和B星球做圆周运动的半径r；

（2）两星球做圆周运动的周期．
参考答案与试题解析
20202021学年山东省青岛市高一下学期第一次月考物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
向心力
物体做曲线运动的条件
匀速圆周运动
【解析】
雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力；对雪橇受力分析，重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故向后，根据合力提供向心力分析得出拉力的方向．
【解答】
解：雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故向后，拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力指向雪橇的左前方．
故选C．
2.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心力
【解析】
两名溜冰运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，转动的角速度相等，靠拉力提供向心力，结合两人的质量关系求出转动半径关系，从而求出线速度和角速度的大小．
【解答】
解：ACD．两人靠拉力提供向心力，则向心力大小相等，转动的角速度相等，则有：M甲r甲ω2=M乙r乙ω2，所以M甲r甲=M乙r乙，
又因为r甲+r乙=0.9m，解得r甲=0.3m，r乙=0.6m，因为半径不同，角速度相同，根据v=rω知，两人的线速度不同，故A错误，C错误，D正确．
B．根据F=M甲r甲ω2得：ω=FM甲r甲=9.280×0.3rad/s≈0.6rad/s，故B错误．
故选：D．
3.
【答案】
A
【考点】
向心力
竖直面内的圆周运动-轻杆模型
【解析】
小球在最高点靠杆子的作用力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细杆作用力的大小和方向．
【解答】
解：在最高点，假设杆子对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得，
mg−F=mv2L，
解得F=mg−mv2L=20N−2kg×(1m/s)20.4m=15N，可知杆子对小球的作用力大小为15N，方向向上，故A正确，BCD错误．
故选A．
4.
【答案】
A
【考点】
物理学史
经典力学的局限性
万有引力恒量的测定
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中，英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故A不符合物理学史，B符合物理学史；
C．20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，故C符合物理学史；
D．开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，故D符合物理学史．
本题选择不符合物理学史，故选A．
5.
【答案】
B
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
由重力等于万有引力，可求出飞船所在处的重力加速度大小。
【解答】
解：太空中，重力等于万有引力：mg′=GMm(R+ℎ)2，
可得：g′=GM(R+ℎ)2，则B正确，ACD错误．
故选B．
6.
【答案】
D
【考点】
同步卫星
随地、绕地问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，得v=GMr，卫星a的轨道半径大于地球半径，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力GMmr2=ma，得a=GMr2，卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径，故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度，故B错误；
C．卫星b不是同步卫星，不能与地面相对静止，不能“悬停”在北京上空，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力GMmr2=m(2πT)2r，得T=2πr3GM，
卫星a、b的轨道半径相等，则周期相等，卫星a是同步卫星，运行周期与地球自转周期相同，则卫星b的运行周期与地球自转周期相同，故D正确．
故选D．
7.
【答案】
D
【考点】
万有引力定律及其应用
随地、绕地问题
同步卫星
【解析】
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯．
【解答】
解：AB．同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，所以北斗导航卫星不可能与东经110.5∘的经线平面重合，也不可能定点于杭州正上方，故AB错误；
C．根据v=GMr，r越大，v越小，同步卫星距离地球的高度约为36000km，所以该卫星正常运行时的速度比离地350公里高的天宫一号空间站线速度小，故C错误；
D．同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，故D正确．
故选D．
二、多选题
【答案】
C
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力．速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零．根据牛顿第二定律进行分析．
【解答】
解：A．路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A错误；
B．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，故B错误；
C．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故C正确；
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变，故D错误．
故选：C．
【答案】
B,C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
曲线运动的概念
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．质点沿螺旋线自外向内运动，说明运动轨迹半径R不断减小，根据其走过的弧长s与运动时间t成正比，由v=st可知，线速度大小不变，故A错误；
B．根据F向=mv2R，可知v不变，R减小时，F向增大，故B正确；
C．根据ω=vR可知，v不变，R减小时，ω增大，故C正确；
D．由F合=ma可知，质点质量不变，a增大，F合增大，故D错误．
故选BC．
【答案】
B,D
【考点】
向心力
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
由机械能守恒可知小球到达最低点的速度，小球碰到钉子后仍做圆周运动，由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系；由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系．
【解答】
解：A．小球摆下后由机械能守恒可知，mgℎ=12mv2，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，故小球的线速度不变，故A错误；
B．根据ω=vr，v不变，r变小，故ω变大，故B正确；
C．小球的向心加速度a=v2R，R