2021衡水安平中学高一下学期第一次月考物理试题缺答案

安平中学2020—2021学年第二学期第一次月考

高一物理试题

(考试时间:90分钟  分值:100分)

一、选择题：（本题共12个小题，1-8单选题，9-12多选题。每题4分，部分2分）

1．如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( 　)

A．　 B．　　

C． D．

2．某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20 cm)的蛋糕，在蛋糕上每隔4 s均匀“点”一次奶油， 蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是(　　)

A．圆盘转动的转速约为2π r/min

B．圆盘转动的角速度大小为 rad/s

C．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 m/s

D．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为90 m/s2

3.  一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去力F，其v-t图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，正确的是：（　　　）

1.           B.

C.        D.

4．北斗导航系统具有定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星 1 和 2 均绕地心 O 做匀速 圆周运动，轨道半径均为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、B 两位置，

如图所 示．若卫星均顺时针运行，地球表面处重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用，以下判断正确的是（  ）

A．两颗卫星所受的向心力大小相等

B.卫星 1 加速后可追上卫星 2

C．两颗卫星的向心加速大小相等，均为

D．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间可能为

5.担负着火星探测任务的“天问一号”的成功发射，标志着我国星际探测水平达到了一个新阶段。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.线速度大小之比为：       B.角速度大小之比为2：3

C.向心加速度大小之比为9：4        D.公转周期之比为2：3

6．如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在c点．若她在lmin内做了30个俯卧撑，每次重心c点上升的距离均为0.24m，则克服重力做的功和相应的功率约为

A. 430J，7W

B. 720J，12W

C. 4300J，70W

D. 7200J，120W

7．如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是(　　)

A．图象函数表达式为F＝m＋mg

B．重力加速度g＝

C．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大

D．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置向左移

8．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA＝OB＝AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直面内，若转动过程AB、OB两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是(　 　)

A．OB绳的拉力范围为0～mg

B．OB绳的拉力范围为mg～mg

C．AB绳的拉力范围为0～mg

D．AB绳的拉力范围为0～mg

9.在偏远山村，一群小学生上学需要过一条较宽的河流，河水流动较急，需要用小船把小学生送到对岸。可简化为如下模型:两河岸为平行直线，河宽为d。若小船船头直指对岸，先做匀加速运动后做匀减速运动，加速度大小均为a，到对岸时垂直河岸的速度刚好为0。已知河水速度为，可认为小船下水后立刻和水速相同，下列判断正确的是（    ）

A.小船可能做直线运动

B.小船过河的时间为

C.小船过河的最大速度为

D.小船运动的位移大小为

10．如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则关于小球A通过最高点C时的速度vA及A、B两球落地点间的距离x，重力加速度大小为g。下列选项中正确的是(　　)

A．x＝R       B．x＝2R       C．vA＝       D．vA＝2

11、假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0、地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G.则可知(    ) 

A.地球的质量为          

B.地球表面赤道处的重力加速度大小为

C.近地卫星在轨运行的加速度大小为

D.地球同步卫星在轨运行的加速度大小为

12．如图所示，半径分别为R和2R的甲、乙两薄圆盘固定在同一转轴上，距地面的高度分别为2h和h，两物块a、b分别置于圆盘边缘，a、b与圆盘间的动摩擦因数μ相等，转轴从静止开始缓慢加速转动，观察发现，a离开圆盘甲后，未与圆盘乙发生碰撞，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ 　）

A．动摩擦因数μ一定大于

B．离开圆盘前，a所受的摩擦力方向一定与速度方向相同

C．离开圆盘后，a运动的水平位移大小等于b运动的水平位移大小

D．若，落地后a、b到转轴的距离之比为

二．填空题（毎空2分.）

13.图甲为“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端水平，末端b点距水平地面的高度h=1.0m。在实验中让小球从斜槽滚下，得到了小球做平抛运动的一部分轨迹，如图乙所示的实线，测得AB、BC间的水平距离均为0.30m高度差分别为0.25m、0.35m取重力加速度大小g=10m/s2。由此可知:（计算结果均保留两位有效数字）

（1）小球在B点时的竖直分速度大小vy=__________m/s；

（2）小球运动到C点时的速度大小vC=___________m/s；

（3）小球运动到C点时距水平地面的高度hC=__________m。

14．如图所示为某课题小组设计的探究圆周运动向心力的实验装置。有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个小球。实验操作如下：

①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；

②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，使激光笔1射出的激光束竖直、激光笔2射出的激光束水平，并让激光都恰好照射到小球的中心，水平激光束与竖直细线的交点为O；

③当小球第一次到达A点看到反射光时开始计时，并记录为1次，最后记录小球n次到达A点的时间t；

④切断电源，待小球停止转动，设法用刻度尺测量点O到竖直激光束的距离R和点O到塑料圆盘的距离h；

⑤改变质量、转速、绳长或半径等物理量，重启电源，如上所述反复多次实验，并记录相关数据。全部结束后，整理器材。

请回答下列问题：

(1)下列说法正确的是___________

A．小球运动的周期为

B．小球运动的线速度大小为

C．小球运动的向心力大小为

D．若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高

(2)该小组换用较长的细绳连接同一个小球做第二次实验，调整转动的角速度，但使小球转动的半径R保持不变。第二次实验跟第一次实验相比，角速度___________，小球做圆周运动所受的向心力___________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

三．计算题：（本题共4个小题，共40分.要求写出必要的答题过程.）

15.（8分）我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。

(1)试求月球的质量M

(2)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.（用T表示）

16．（9分）额定功率为64kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为16m/s，汽车的质量m＝2t．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2．运动过程中阻力不变．求：

  (1)匀加速直线运动时间多长？

(2)3s末汽车的瞬时功率多大？

(3)在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？

17.（10分）在一根长为L、质量不计的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C，如图所示，杆可以在竖直平面内绕固定点A转动，将杆拉到某位置放开，末端C球摆到最低位置时，杆BC段受到的拉力刚好等于C球重力的2倍．已知重力加速度g，求：
球通过最低点时的线速度大小；
杆AB段此时受到的拉力大小．
 

18.（13分）如图所示，内壁粗糙、半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。半球形容器的直径水平，与轴线的夹角，与轴线的夹角，小物块质量为m，重力加速度为g，则：

（1）若转台静止不动，小物块从M处由静止释放，到达A点时速率为，求小物块到达A点时对轨道的压力大小；

（2）若转台以角速度匀速转动时，小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求角速度的值；

（3）保持转台以第（2）问中的角速度值转动，当小物块在B处时也可以随容器一起匀速转动，求小物块在B处时所受支持力的大小及摩擦力的大小和方向。